Martensitischer rostfreier Stahl
Austenitisch | Martensitisch | Ferritisch | Duplex | Super Duplex | Superaustenitisch | Superferritisch | Ausscheidungshärtung
Martensitisch haben die höchste Festigkeit, aber auch die geringste Korrosionsbeständigkeit unter den nichtrostenden Stählen. Martensitische Stähle mit hohem Kohlenstoffgehalt werden als Werkzeugstahl verwendet. Aufgrund ihrer hohen Festigkeit in Kombination mit einigen KorrosionsbeständigkeitMartensitische Stähle sind für Anwendungen geeignet, bei denen das Material sowohl Korrosion als auch Verschleiß ausgesetzt ist. Ein Beispiel hierfür sind Wasserkraftturbinen.
Martensitische Sorten von nichtrostendem Stahl wurden entwickelt, um eine Gruppe von nichtrostenden Legierungen zu schaffen, die korrosionsbeständig und härtbar durch Wärmebehandlung. Die martensitischen Sorten sind reine Chromstähle, die kein Nickel enthalten. Sie sind magnetisch und können durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Die martensitischen Stähle werden hauptsächlich dort eingesetzt, wo HärteFestigkeit und Verschleißfestigkeit erforderlich sind.
Martensitischer rostfreier Stahl hat im Vergleich zu anderen rostfreien Stählen einen relativ hohen Kohlenstoffgehalt (0,1% - 1,2%). Der martensitische Stahl ist ein reiner Chromstahl mit einem Chromgehalt zwischen 12% und 18%. wärmebehandelt um eine hohe Festigkeit bei guter Duktilität. Martensitischer rostfreier Stahl hat eine sehr hohe Härtbarkeit. Wenn nur eine begrenzte Korrosionsbeständigkeit oder eine Beständigkeit gegen mäßig erhöhte Temperaturen erforderlich ist, kann er im geglühten Zustand verwendet werden, aber seine höchste Korrosionsbeständigkeit wird im gehärteten und Stressabbau (bei niedriger Temperatur gehärtet) Zustand.
| Typ 410 | Martensitische Grundgüte mit dem niedrigsten Legierungsgehalt der drei nichtrostenden Grundstähle (304, 430 und 410). Preiswerter, universell einsetzbarer, wärmebehandelbarer rostfreier Stahl. Wird häufig dort verwendet, wo keine starke Korrosion auftritt (Luft, Wasser, einige Chemikalien und Lebensmittelsäuren). Typische Anwendungen sind stark beanspruchte Teile, die eine Kombination aus Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit benötigen, wie z. B. Verbindungselemente. |
| Typ 410S | Enthält einen geringeren Kohlenstoffgehalt als Typ 410 und bietet eine bessere Schweißbarkeit, aber eine geringere Härtbarkeit. Typ 410S ist ein universeller korrosions- und hitzebeständiger Chromstahl, der für korrosionsbeständige Anwendungen empfohlen wird. |
| Typ 414 | Mit Nickelzusatz (2%) für verbesserte Korrosionsbeständigkeit. Typische Anwendungen sind Federn und Besteck. |
| Typ 416 | Enthält zusätzlichen Phosphor und Schwefel für eine bessere Bearbeitbarkeit. Typische Anwendungen sind Schraubenmaschinenteile. |
| Typ 420 | Enthält mehr Kohlenstoff zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften. Typische Anwendungen sind chirurgische Instrumente. |
| Typ 431 | Enthält mehr Chrom für eine bessere Korrosionsbeständigkeit und gute mechanische Eigenschaften. Typische Anwendungen sind hochfeste Teile wie Ventile und Pumpen. |
| Typ 440 | Erhöht Chrom und Kohlenstoff, um die Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Typische Anwendungen sind Instrumente. |
Der wichtigste Legierungszusatz in martensitischem rostfreiem Stahl ist Chrom im Bereich von 11 bis 17%. Der Kohlenstoffgehalt kann in diesen Legierungen zwischen 0,10 und 0,65% liegen. Dadurch ändert sich das Verhalten der martensitischen Legierungen im Vergleich zu den ferritischen Legierungen der Serie 400 grundlegend. Der hohe Kohlenstoffgehalt ermöglicht es, das Material durch Erhitzen auf eine hohe Temperatur und anschließendes schnelles Abkühlen (Abschrecken) zu härten. Martensitische Typen bieten eine gute Kombination aus Korrosionsbeständigkeit und überlegene mechanische Eigenschaften, wie sie durch Wärmebehandlung zur Entwicklung maximaler HärteFestigkeit und Beständigkeit gegen Abrieb und Erosion. Die martensitischen Sorten werden in der Regel im weichen Zustand verkauft. Dies ermöglicht es den Kunden, die Teile zu schneiden oder zu formen, bevor sie thermisch gehärtet werden. Zu den Endanwendungen gehören Bestecke, Scheren, chirurgische Instrumente, Verschleißplatten, Müllzerkleinerungsstutzen und Industriemesser. Die Legierung AL 403 wird zur Herstellung von Schaufeln für Dampfturbinen verwendet.
Martensitisch / Vergleichstabelle der super-martensitischen Sorten:
| China GB | ISO Einheitlicher Digitaler Code | ASTM | UNS-Code | EN-Code | Unternehmen Commercial Grade |
| 06Cr13 | S41008 | 410S | S41008 | 1.4 | – |
| 12Cr13 | S41010 | 410 | S41000 | 1.4006 | – |
| 20Cr13 | S42020 | 420 | S42000 | 1.4021 | API/13Cr L80 |
| 30Cr13 | S42030 | 420J2 | S42000 | 1.4028 | – |
| 14Cr17Ni2 | S43110 | 431 | S43100 | – | – |
| 05Cr17Ni4Cu4Nb | S51740 | 17-4PH | S17400 | 1.4542 | |
| 06Cr13Ni4Mo | – | S41500 | 1.4313 | F6NM | |
| 0Cr16Ni5Mo1N | – | – | – | 1.4418 | – |
| 00Cr17Ni5Mo2Cu | – | 17Cr110/125 | – | – | SM17CRS(NSSMC) |
Martensitische Edelstahlsorten
| Legierung (UNS-Bezeichnung) | Endverwendung | Zusammensetzung nominal wt% | Spezifikationen | Dichte lb/in3 (g/cm³) | Zugfestigkeit Stärke ksi. (MPa) | 0,2% Ausbeute Stärke ksi. (MPa) | Elong- ation % | Härte |
| AL 403 S40300 | Turbinenschaufeln, Bänder, Umreifungen und Schlauchschellen | C 0,15 max, Mn 1,0 max, Si 0,5 max, Cr 11,5-13,0, Ni 0,6 max, P 0,04 max, S 0,03 max, Fe Gleichgewicht | ASTM A176 AMS QQ5763 | 0.280 (7.75) | 70 min (485 min) | 30 min (205 min) | 25 min | 96 Rockwell B max |
| 410 S41000 | Besteck, zahnärztliche und chirurgische Instrumente, Düsen, Ventilteile, gehärtete Stahlkugeln und -sitze für Ölquellenpumpen, Trennsiebe und -siebe, Federn, Scheren und Verschleißflächen | C 0,08-0,15, Mn 1,0 max, P 0,04 max, S 0,03, Si 1,0, Cr 11,5-13,5, Ni 0,75 max, Fe Gleichgewicht | ASTM A240 | 0.276 (7.65) | 65 min (450 min) | 30 min (205 min) | 20 min | 96 Rockwell B max (geglüht) 38-45 RC (gehärtet) |
| 416 S41600 | Besteck, zahnärztliche und chirurgische Instrumente | C 0,15 max, Mn 1,25 max, Si 1,0 max, Cr 12,0-14,0, P 0,06 max, S 0,15 min, Mo 0,60 max, Fe Gleichgewicht | ASTM A895 ASTM A194 AMMS 55610 SAE J405 | 0.280 (7.74) | 75-90 (517-621) | 40-50 (276-345) | 15-30 | 38-45 Rc (gehärtet) |
| AL 418 SPL S41800 | Motorverstrebungen, Turbinenauspuffkomponenten, Auspuffstreben, Versteifungen, Kanäle | C 0,15-0,20, Cr 12,0-14,0, Mn 0,50 max, Ni 1,8-2,2, P 0,04 max, S 0,03 max, Si 0,50 max, W 2,5-3,5, Fe Gleichgewicht | AMS 5508 | 0.284 (7.87) | 130 (900) | 105 (725) | 20 | 25-50 Rockwell C (gehärtet) |
| 420 S42000 | Besteck, zahnärztliche und chirurgische Instrumente, Düsen, Ventilteile, gehärtete Stahlkugeln und -sitze für Ölquellenpumpen, Trennsiebe und -siebe, Federn, Scheren und Verschleißflächen | C 0,15 min, Mn 1,0 max, Si 1,0 max, Cr 12,0-14,0, Ni 0,75 max, Mo 0,5 max S 0,03 max, P 0,04 max, Fe Gleichgewicht | ASTM A176 | 0.280 (7.74) | 85 (586) | 45 (310) | 29 | 53-57 Rockwell C (gehärtet) |
| 440A S44002 | Besteck, zahnärztliche und chirurgische Instrumente, Düsen, Ventilteile, gehärtete Stahlkugeln und -sitze für Ölquellenpumpen, Trennsiebe und -siebe, Federn, Scheren und Verschleißflächen | C 0,60-0,75, Mn 1,0 max, Si 1,0 max, Cr 16,0-18,0, Mo 0,75 max, S 0,03 max, P 0,04 max, Fe Gleichgewicht | ASTM A276 | 0.279 (7.72) | 104 (717) | 62 (427) | 20 | 57-60 Rockwell C (gehärtet) |
| 440C S44004 | Lager, Ventilteile, Schneidwaren und Industriemesser | C 0,95-1,20, Mn 1,0 max, Si 1,0 max, Cr 16,0-18,0, Mo 0,75 max, S 0,03 max, P 0,04 max, Fe Gleichgewicht | ASTM A276 AMS 5630 QQ-S-763 | 0.277 (7.68) | 110 (760) | 65 (450) | 15 | 58-61 Rockwell C (Gehärtet) |