Martensitisch roestvast staal
Austenitisch | Martensitische | Ferritisch | Duplex | Super Duplex | Superaustenitisch | Superferritisch | Neerslagverharding
Martensitische roestvrij staal heeft de hoogste sterkte maar ook de laagste corrosieweerstand van alle roestvrij staalsoorten. Martensitische staalsoorten met een hoog koolstofgehalte worden gebruikt voor gereedschapsstaal. Door hun hoge sterkte in combinatie met corrosiebestendigheidmartensitisch staal zijn geschikt voor toepassingen waarbij het materiaal zowel aan corrosie als aan slijtage onderhevig is. Een voorbeeld hiervan zijn waterkrachtturbines.
Martensitische roestvast staalsoorten werden ontwikkeld om een groep roestvaste legeringen te bieden die corrosiebestendig en te verharden door warmtebehandeling. De martensitische staalsoorten zijn zuiver chroomstaal zonder nikkel. Ze zijn magnetisch en kunnen door warmtebehandeling worden gehard. De martensitische soorten worden vooral gebruikt waar hardheidsterkte en slijtvastheid vereist zijn.
Martensitisch roestvast staal heeft een relatief hoog koolstofgehalte (0,1% - 1,2%) in vergelijking met ander roestvast staal. De martensitische staalsoorten zijn chroomstaal met een chroomgehalte tussen 12% en 18%. warmtebehandeld om een hoge sterkte te verkrijgen met goede ductiliteit. Martensitisch roestvast staal heeft een zeer hoge hardbaarheid. Wanneer slechts een beperkte corrosiebestendigheid of weerstand tegen matig verhoogde temperatuur is vereist, kan worden gebruikt in de gegloeide toestand, maar de hoogste weerstand tegen corrosie wordt bereikt in de geharde en stressverlagend (lage temperatuur getemperd).
| Type 410 | Basis martensitische kwaliteit, met het laagste legeringsgehalte van de drie basis roestvast staalsoorten (304, 430 en 410). Goedkoop, algemeen toepasbaar, warmtebehandelbaar roestvast staal. Wordt veel gebruikt waar corrosie niet ernstig is (lucht, water, sommige chemicaliën en voedingszuren). Typische toepassingen zijn sterk belaste onderdelen die een combinatie van sterkte en corrosiebestendigheid nodig hebben, zoals bevestigingsmiddelen. |
| Type 410S | Bevat een lager koolstofgehalte dan Type 410, biedt een betere lasbaarheid maar een lagere hardbaarheid. Type 410S is een algemeen doel corrosie en hittebestendig chroomstaal aanbevolen voor corrosiebestendige toepassingen. |
| Type 414 | Heeft nikkel toegevoegd (2%) voor verbeterde corrosiebestendigheid. Typische toepassingen zijn veren en bestek. |
| Type 416 | Bevat toegevoegd fosfor en zwavel voor betere bewerkbaarheid. Typische toepassingen zijn schroefmachineonderdelen. |
| Type 420 | Bevat meer koolstof om de mechanische eigenschappen te verbeteren. Typische toepassingen zijn onder meer chirurgische instrumenten. |
| Type 431 | Bevat meer chroom voor een grotere corrosiebestendigheid en goede mechanische eigenschappen. Typische toepassingen zijn onderdelen met hoge sterkte zoals kleppen en pompen. |
| Type 440 | Verhoogt verder chroom en koolstof om de taaiheid en corrosiebestendigheid te verbeteren. Typische toepassingen zijn instrumenten. |
De belangrijkste legeringstoevoeging in martensitisch roestvast staal is chroom in het bereik van 11 tot 17%. Het koolstofgehalte kan variëren van 0,10 tot 0,65% in deze legeringen. Dit verandert het gedrag van de martensitische legeringen radicaal ten opzichte van de ferritische 400 Series legeringen. De hoge koolstof maakt het mogelijk het materiaal te harden door verhitting tot een hoge temperatuur, gevolgd door snelle afkoeling (afschrikken). Martensitische types bieden een goede combinatie van corrosiebestendigheid en superieure mechanische eigenschappen, zoals geproduceerd door warmtebehandeling om maximale hardheidsterkte en weerstand tegen slijtage en erosie. De martensitische soorten worden meestal verkocht in zachte toestand. Hierdoor kunnen klanten de onderdelen snijden of vormen voordat ze thermisch worden gehard. Toepassingen zijn onder andere bestek, scharen, chirurgische instrumenten, slijtplaten, vuilnisvernietigers en industriële messen. De legering AL 403 wordt gebruikt om schoepen te maken voor stoomturbines.
Martensitische / Vergelijkingstabel super Martensitische kwaliteiten:
| China GB | ISO Unified Digital Code | ASTM | UNS-code | EN-code | Bedrijf Commerciële kwaliteit |
| 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 | – |
| 14H17N2 | S43110 | 431 | S43100 | – | – |
| 05H17N4G4Nb | S51740 | 17-4PH | S17400 | 1.4542 | |
| 06H13N4M | – | S41500 | 1.4313 | F6NM | |
| 0H16N5M1N | – | – | – | 1.4418 | – |
| 00H17N5M2Cu | – | 17H110/125 | – | – | SM17CRS (NSSMC) |
Martensitische roestvast staalsoorten
| Alloy (UNS-aanduiding) | Eindgebruik | Samenstelling nominaal wt% | Specificaties | Dichtheid lb/in3 (g/cm³) | Trek Sterkte ksi. (MPa) | 0,2% Opbrengst Sterkte ksi. (MPa) | Elong- atie % | Hardheid |
| AL 403 S40300 | Turbineschoepen, banderolleren, omsnoeren en slangklemmen | 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 Saldo | ASTM A176 AMS QQ5763 | 0.280 (7.75) | 70 min (485 min) | 30 min (205 min) | 25 min | 96 Rockwell B max |
| 410 S41000 | Bestek, tandheelkundige en chirurgische instrumenten, straalpijpen, kleponderdelen, gehard stalen kogels en zittingen voor oliebronpompen, scheidingszeven en zeven, veren, scharen en slijtageoppervlakken | 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 Saldo | ASTM A240 | 0.276 (7.65) | 65 min (450 min) | 30 min (205 min) | 20 min | 96 Rockwell B max (gegloeid) 38-45 RC (gehard) |
| 416 S41600 | Bestek, tandheelkundige en chirurgische instrumenten | 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 Saldo | 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 (Gehard) |
| AL 418 SPL S41800 | Motorsteunen, turbine-uitlaatcomponenten, uitlaatsteunen, verstijvers, kanalen | 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 Saldo | AMS 5508 | 0.284 (7.87) | 130 (900) | 105 (725) | 20 | 25-50 Rockwell C (Gehard) |
| 420 S42000 | Bestek, tandheelkundige en chirurgische instrumenten, straalpijpen, kleponderdelen, gehard stalen kogels en zittingen voor oliebronpompen, scheidingszeven en zeven, veren, scharen en slijtageoppervlakken | 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 Saldo | ASTM A176 | 0.280 (7.74) | 85 (586) | 45 (310) | 29 | 53-57 Rockwell C (Gehard) |
| 440A S44002 | Bestek, tandheelkundige en chirurgische instrumenten, sproeiers, kleponderdelen, gehard stalen kogels en zittingen voor oliebronpompen, scheidingszeven en zeven, veren, scharen en slijtageoppervlakken | 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 Saldo | ASTM A276 | 0.279 (7.72) | 104 (717) | 62 (427) | 20 | 57-60 Rockwell C (Gehard) |
| 440C S44004 | Lagers, kleponderdelen, bestek en industriële messen | 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 Saldo | ASTM A276 AMS 5630 QQ-S-763 | 0.277 (7.68) | 110 (760) | 65 (450) | 15 | 58-61 Rockwell C (Gehard |