X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – hochlegierter Kesselstahl

X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 / 17H11MFNb – hochlegierter Kessel- und hitzebeständiger Stahl für Turbinen

X19CrMoNbVN11-1 (1.4913) ist ein hochlegierter, martensitischer Chrom-Molybdän-Stahl mit Vanadium-, Niob- und Stickstoffzusätzen, der für mechanische Beanspruchung bei hohen Temperaturen ausgelegt ist. Er gilt als hitze- und kriechbeständiger Stahl und wird in der Energiewirtschaft und im Dampfturbinenbau eingesetzt. In der Dokumentation der Stahlindustrie ist er unter der Bezeichnung SINOXX 4913 / PK323 aufgeführt. Typische Anwendungsgebiete für 1.4913 sind hochbelastete Verbindungselemente – Schrauben und Muttern für Energieanlagen – sowie ausgewählte Komponenten von Turbinen und Wärmekraftmaschinen. Je nach Beanspruchung, Umgebungsbedingungen und geforderter Dauerfestigkeit wird der Werkstoff bei Temperaturen bis zu ca. 600 °C eingesetzt.

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Bei Alfa-Tech verfügbare Werkstoffe – Stahl 1.4913 / X19CrMoNbVN11-1

Warmgewalzte Rundstäbe X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913
Geschmiedete Stangen und Flachstangen X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913
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Chemische Zusammensetzung von X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – Vergleich nach EN, BN, NF, ISO und GOST

Stahl 1.4913 – Eigenschaften eines hitzebeständigen Materials

X19CrMoNbVN11-1 (1.4913) Es weist nach dem Härten und Anlassen ein martensitisches Gefüge auf. Es wird eingesetzt, wenn hohe Festigkeit bei Raumtemperatur und Beständigkeit gegen Langzeitverformung bei erhöhten Temperaturen erforderlich sind.
Około 11% Chrom Erhöht die Oxidationsbeständigkeit und Härtbarkeit. Molybdän und Vanadium verbessern die Hochtemperaturfestigkeit, Niob Zusammen mit Stickstoff bilden sie kleine Ausfällungen, die die Struktur stabilisieren.
Die wichtigsten Eigenschaften von Stahl 1.4913:

• hohe Festigkeit nach Härten und Anlassen (+QT);
• Kriechfestigkeit bei erhöhten Temperaturen;
• kann in Kraftgeräten bis zu ca. 600°C eingesetzt werden, vorausgesetzt, die Belastungen und die Haltbarkeit sind entsprechend ausgelegt;
• gute Oxidationsbeständigkeit in geeigneten Atmosphären;
• Möglichkeit zur Herstellung von Stangen und Schmiedeteilen;
• eingeschränkte Schweißbarkeit - Schweißen wird im Allgemeinen ohne die Entwicklung spezieller Technologien nicht empfohlen.

Es handelt sich weder um einen universell säurebeständigen Stahl noch um einen direkten Ersatz für P91-Stahl (1.4903). Die Eigenschaften hängen von der tatsächlichen Schmelzzusammensetzung, dem Produktquerschnitt, den Verarbeitungsbedingungen und den Abnahmespezifikationen ab.

1.4913 Stahl – physikalische Eigenschaften

1.4913 Stahl – mechanische Eigenschaften

Der typische Werkstoffzustand für Anwendungen im Energiebereich ist +QT, d. h. gehärtet und vergütet. Die untenstehenden Werte beziehen sich auf den angegebenen Durchmesserbereich und können nicht automatisch auf andere Querschnitte übertragen werden.

1.4913 Stahl – Temperaturbereich und Materialverhalten

Mit steigender Temperatur nehmen die Streckgrenze und der Elastizitätsmodul von Stahl ab. Kriechen und Spannungsrelaxation müssen bei Energieanwendungen ebenfalls berücksichtigt werden, da das Materialverhalten nach 100.000 Stunden deutlich von den Ergebnissen eines Kurzzeitfestigkeitstests abweichen kann.

1.4913 Stahl – Kriechfestigkeit

Die Kriechfestigkeit ist eine Schlüsseleigenschaft von Stählen, die in Turbinenbauteilen und Hochtemperaturverbindungen eingesetzt werden. Selbst bei Spannungen unterhalb der Kurzzeitstreckgrenze kann es unter Dauerbelastung zu bleibenden Verformungen kommen.

Die Kriechwerte entsprechen dem Materialdatenblatt SINOXX 4913. Bei Bestellungen für kritische Anwendungen prüfen Sie bitte die Übereinstimmung der Werte mit den spezifischen Spezifikationen.

Stahl 1.4913 – Beständigkeit gegen Oxidation und Korrosion

Der Gehalt von ca. 11 % Chrom fördert unter geeigneten Bedingungen die Bildung einer Oberflächenoxidschicht und verbessert die Oxidationsbeständigkeit. Dies gewährleistet jedoch keine gleichmäßige Beständigkeit in allen Atmosphären: Gaszusammensetzung, Wasserdampf, Schwefelverbindungen, Temperaturwechsel und Expositionsdauer sind wichtige Faktoren.
Stahl der Güteklasse 1.4913 sollte nicht als absoluter Ersatz für austenitische, säurebeständige Stähle in Umgebungen mit Säuren oder ChlorkiSeine grundlegende Funktionsfähigkeit besteht in der Beständigkeit bei erhöhten Temperaturen und Kriechfestigkeit.

1.4913 Stahl – industrielle Anwendungen

Thermische und professionelle Energie

Die Herstellung von Schrauben, Muttern und Spezialbefestigungselementen, die bei hohen Temperaturen und unter erheblichen Belastungen eingesetzt werden. Sowohl die mechanische Festigkeit als auch die Aufrechterhaltung des Verbindungsdrucks über viele Jahre hinweg sind von entscheidender Bedeutung.

Dampfturbinen und Rotoranlagen

Das Material kann für ausgewählte Schaufeln, Befestigungselemente, Wellen, Scheiben und Rotorteile verwendet werden, sofern dies in der Konstruktionsdokumentation angegeben ist. Die Auswahl richtet sich nach Spannungen, Dauerfestigkeit, Materialanforderungen und Wärmebehandlungsbedingungen.

Maschinenindustrie

Spezialisierte Maschinenteile, die thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, einschließlich kraftübertragender Elemente und Teile, die bei hohen Temperaturen eine erforderliche Dimensionsstabilität aufweisen müssen.

Schifffahrts- und Luftfahrtindustrie

Werkstoffe dieser Gruppe werden mitunter für den Einsatz in thermischen Anlagen und Turbinen in Betracht gezogen. Für die Verwendung in Schiffs- oder Flugzeugstrukturen ist jedoch eine separate Bestätigung der Konformität mit den branchenspezifischen Dokumentationen erforderlich; die Bezeichnung 1.4913 allein stellt keine Zulassung für solche Anwendungen dar.

Stahl 1.4913 – Kunststoff- und Wärmebehandlung

Die primäre Methode zur Erzielung der erforderlichen Stahleigenschaften ist das Härten und Anlassen. Die Prozessbedingungen müssen an den Querschnitt und das erforderliche Mikrogefüge angepasst werden.

Härten und Anlassen

Durch Härten bei 1100–1130 °C, gefolgt von Anlassen bei 670–720 °C, werden die erforderlichen mechanischen Eigenschaften erzielt. Das Gefüge nach der Behandlung besteht aus angelassenem Martensit mit Legierungsausscheidungen.

Nitrieren

Das Vorhandensein von Chrom, Molybdän und Vanadium kann die Bildung einer gehärteten Oberflächenschicht beim Nitrieren fördern. Dies ist jedoch kein universelles oder zwingendes Verfahren für Stahl 1.4913. Der Einfluss von Prozessdauer und -temperatur auf den +QT-Zustand und die Kerneigenschaften sollte untersucht werden.

Schmieden

Die Warmumformung erfolgt typischerweise im Bereich von 1100–850 °C. Unterkühlung und Überhitzung werden vermieden; nach dem Schmieden sollte eine weitere, den Produktanforderungen entsprechende Wärmebehandlung erfolgen.

1.4913 Stahl – Schweißen und Bearbeiten

Schweißbarkeit: Hochhärtbarer martensitischer Stahl ist schwer zu schweißen; der Hersteller von SINOXX 4913 rät vom Schweißen ab. Ist eine Schweißverbindung dennoch erforderlich, bedarf es qualifizierter Fachkenntnisse, wobei unter anderem das Risiko von Rissbildung, Vorwärmung und jegliche Wärmebehandlung nach dem Schweißen zu berücksichtigen sind.

Die Bearbeitung ( Drehen, Fräsen und Bohren) sollte mit Werkzeugen erfolgen, die für hochlegierte, hochfeste Stähle geeignet sind. Stabile Einspannung, ausreichende Kühlung und geeignete Schnittparameter reduzieren Überhitzung und Vibrationen bei der Bearbeitung von Bauteilen im +QT-Zustand.

1.4913 Stahl – Werkstoff- und Fertigungsstandards

• EN 10302 – hitzebeständige Stähle und Legierungen, einschließlich kriechbeständiger Sorten; die Anforderungen hängen von der Art des Produkts ab.
• EN 10269 – Stähle und Nickellegierungen, die für Verbindungselemente bestimmt sind, die bei bestimmten Temperaturen eingesetzt werden sollen; Quelle für die verifizierte Zusammensetzung der Güteklasse 1.4913.
• EN 10088-1 – Liste korrosionsbeständiger Stähle; sie sollte nicht als vollständige Liefernorm für 1.4913-Stangen oder Schmiedestücke betrachtet werden.
• EN 10204 – Arten von Prüfdokumenten für Metallprodukte, einschließlich des Abnahmezertifikats 3.1.
• BN-65/0631-06 – Historische Spezifikation, zitiert in den Spezifikationen 17H11MFNb; der genaue Umfang sollte im Originaldokument überprüft werden.

Bitte geben Sie bei der Bestellung die entsprechende Normenausgabe, die Produktform, die Wärmebehandlungsbedingung und den erforderlichen Prüfumfang an. Die Nummer 1.4913 allein legt nicht alle Abnahmebedingungen fest.

Stahl 1.4913 – Handelsbezeichnungen und verwandte Werkstoffe

Von Alfa-Tech angebotene Materialien – X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913

Häufig gestellte Fragen – Stahl 1.4913 / X19CrMoNbVN11-1

Ist Stahl der Güteklasse 1.4913 Kesselstahl?

Im weiteren Sinne ja, es handelt sich um einen Stahl, der in Anlagen zur Energieerzeugung verwendet wird. Genauer gesagt ist es ein hochlegierter martensitischer Stahl, der hitze- und kriechbeständig ist und unter anderem für Befestigungselemente und Turbinenteile eingesetzt wird.

Bis zu welcher Temperatur kann Stahl der Festigkeitsklasse 1.4913 eingesetzt werden?

Typische Anwendungsbereiche umfassen Temperaturen bis zu ca. 600 °C. Die zulässigen Bedingungen hängen von den Spannungen, der erforderlichen Lebensdauer und den Kriechkriterien ab.

Welche mechanischen Eigenschaften weist 1.4913 im +QT-Zustand auf?

Für Durchmesser bis zu 160 mm gibt der SIJ-Hersteller Rm 900–1050 MPa, Rp0,2 min. 750 MPa, Dehnung min. 12% und Schlagzähigkeit min. 20 J an.

Ist Stahl der Güteklasse 1.4913 für Turbinenschaufeln geeignet?

Es kann für ausgewählte Turbinenkomponenten, einschließlich Schaufeln, verwendet werden, sofern es die Konstruktionsdokumentation und die Abnahmekriterien erfüllt. Nicht jedes Produkt der Norm 1.4913 ist automatisch für Schaufeln vorgesehen.

Sind 1.4913 und 17H11MFNb exakt dasselbe Material?

Dies kann ohne Überprüfung nicht angenommen werden. Historische Listen führen sie zwar als verwandte Materialien auf, die angegebenen chemischen Bereiche sind jedoch nicht völlig identisch. Die Austauschbarkeit wird durch die Norm und die für ein bestimmtes Element geforderten Eigenschaften bestimmt.

Sind 1.4913 und 1.4916 austauschbar?

Nicht automatisch. Sie unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung und können unterschiedliche mechanische Anforderungen stellen. In Energieanwendungen erfordert die Umwandlung eine technische Analyse.

Ist Stahl der Güteklasse 1.4913 kriechfest?

Ja. Kriechfestigkeit ist eine der grundlegenden Leistungseigenschaften eines Werkstoffs. Diese Parameter sollten für spezifische Temperaturen, Spannungen und Nutzungsdauern bewertet werden.

Ist Stahl der Festigkeitsklasse 1.4913 schweißbar?

Das Schweißen gestaltet sich schwierig, und der Hersteller SIJ rät davon ab. Sollte eine Verbindung dennoch notwendig sein, ist eine separat entwickelte und qualifizierte Technologie erforderlich.

Wie wird Stahl der Größe 1.4913 wärmebehandelt?

Üblicherweise wird bei 1100–1130 °C gehärtet und bei 670–720 °C angelassen. Der genaue Zyklus wird anhand des Querschnitts und der Anforderungen ausgewählt.

Kann der Werkstoff 1.4913 mit einem 3.1-Zertifikat bestellt werden?

Ja, ein Prüfzertifikat 3.1 gemäß EN 10204 kann bei der Bestellung vereinbart werden. Der Prüfumfang sollte gemäß der Produktnorm festgelegt werden.

In welchen Formen ist Stahl der Güteklasse 1.4913 erhältlich?

Warmgewalzte Stäbe, Schmiedestäbe, Flachstäbe und Schmiedestücke sind auf Anfrage erhältlich. Verfügbarkeit von Abmessungen, Materialqualität und Lieferzeiten muss bestätigt werden.

Alfa-Tech – hitzebeständige und Spezialstähle. Anfragen zu X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 richten Sie bitte an kontakt@alfa-tech.com.pl oder telefonisch an +48 63 2610519.

Andere legierte Stahlsorten für den Betrieb bei erhöhten Temperaturen

15H11MF – Chrom-Molybdän-Vanadium-Kesselstahl
15H12WMF – Chrom-Wolfram-Molybdän-Vanadium-Stahl
20H12M1F – Chrom-Molybdän-Vanadium-Kesselstahl X20CrMoV12-1 / 1.4922
23H12MNF – Chrom-Molybdän-Nickel-Vanadium-Stahl X22CrMoV12-1 / 1.4923
X19CrMoNbVN11-1 / 1.4913 – Chrom-Molybdän-Stahl mit Vanadium-, Niob- und Stickstoffzusätzen

Andere korrosionsbeständige Stähle