Edelstahl 1.4313, korrosionsbeständiger Stahl, X3CrNiMo13-4 PN-EN 10088-1:1998 , C39NiL, F6NM, 13Cr-4Ni, X5CrNi134, Z6CN13-4, 08KH12N4GSML, 08Х12Н4ГСМЛ, S41500, SS 2385
Verfügbare Materialien bei Alfa-Tech 1.4313 / X3CrNiMo13-4 / F6NM
1.4313 / X3CrNiMo13-4 / F6NM Stäbe – warmgewalzt, geschält und gezogen
Flachstangen 1.4313 / X3CrNiMo13-4 / F6NM
Geschmiedete Stangen 1.4313 / X3CrNiMo13-4 / F6NM
Schmiedeteile 1.4313 / X3CrNiMo13-4 / F6NM – Freiform-Schmiedewürfel und -wellen
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Vergleich der Zusammensetzung von Stahl 1.4313 / X3CrNiMo13-4 mit Ersatzstoffen F6NM, 13Cr-4Ni, C39NiL, X5CrNi134, Z6CN13-4, 08KH12N4GSML, 08Х12Н4ГСМЛ, S41500, SS 2385
| Art Stahl | Norma | Chemische Zusammensetzung (%) | |||||||||
| C | Mn | Si | P | S | Cu | Cr | Ni | Mo | Inne | ||
| X3CrNiMo13-4 1.4313 | PN/EN | max 0,05 | max 1,50 | max 0,70 | max 0,040 | max 0,015 | - | 12,00 14,00 | 3,50 4,50 | 0,30 0,70 | N min 0,020 |
| 08H12N4GSML 08Ch12N4GSML 08KH12N4GSML 08Х12Н4ГСМЛ | GOST | max 0,05 | max 1,50 | max 1,00 | max 0,035 | max 0,035 | - | 11,50 13,50 | 3,50 5,00 | max 1,00 | Stahlguss |
| C39NiH C39NiL X3CrNiMo13-4 | ISO | max 0,08 max 0,05 | max 1,50 0,50 1,00 | max 1,00 max 0,70 | max 0,035 max 0,030 max 0,040 | max 0,035 max 0,030 max 0,015 | - | 11,50 13,50 12,00 14,00 | 3,50 5,00 3,05 4,50 | max 1,00 0,30 1,00 | Stahlguss - |
| X 5 CrNi 13 4 X5CrNi134 | SNV/VSN | max 0,07 | max 1,50 | max 1,00 | max 0,035 | max 0,025 | - | 12,00 13,30 | 3,50 4,50 | 0,40 0,60 | - |
| Z 6 CN 13-4 Z6CN13-4 Z6CN134 | AFNOR | max 0,06 | max 1,00 | max 0,75 | max 0,040 | max 0,015 | - | 12,00 13,50 | 3,50 4,50 | 0,30 0,50 | - |
| S 41500 / F6NM / 13Cr-4Ni S41500 / F-6NM / 13Cr4Ni | UNS | max 0,05 | 0,50 1,00 | max 0,60 | max 0,030 | max 0,030 | - | 11,50 14,00 | 3,50 5,50 | 0,50 1,00 | - |
| 0Cr13Ni5Mo | GB / T. | max 0,05 | 0,50 1,00 | max 0,60 | max 0,030 | max 0,030 | - | 11,50 14,00 | 3,50 5,50 | 0,50 1,00 | - |
| SS 2385 SS2385 | SS | max 0,10 | max 1,00 | max 1,00 | max 0,045 | max 0,030 | - | 12,00 14,00 | 5,00 6,00 | - | - |
Martensitischer Edelstahl 1.4313 / X3CrNiMo13-4 (C39NiL, X5CrNi13-4, Z6CN13-4, 08Х12Н4ГСМЛ, S41500, SS 2385) – Beschreibung und Parameter
Allgemeine Eigenschaften
1.4313 (X3CrNiMo13-4) ist ein kohlenstoffarmer , martensitischer Edelstahl mit erhöhter Festigkeit und guter Kerbschlagzähigkeit nach dem Härten und Anlassen. Er bietet eine bessere Korrosionsbeständigkeit als klassische 13%-Cr-Sorten (z. B. 1.4021 / 1.4034) und zeichnet sich gleichzeitig durch hohe Festigkeit und Härte aus. Die Sorte ist magnetisch und für Dauerbeanspruchung sowie den Einsatz in wässrigen und schwach korrosiven Umgebungen geeignet.
Typowe zastosowania
- Pumpenkomponenten (Wellen, Laufräder, Gehäuse), Wasser- und Hydraulikarmaturen.
- Kompressor- und Turbinenteile (Schaufeln, Scheiben, Hülsen) – im wärmebehandelten Zustand.
- Zahnräder, Antriebswellen, Zahnräder, Bolzen, Stützelemente.
- Maschinenteile für die Energie-, Schifffahrts- und Bergbauindustrie.
Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen
| Temperatur | Linearer Ausdehnungskoeffizient α (10⁻⁶/K) (ab 20 °C) | Elastizitätsmodul E (GPa) |
|---|---|---|
| 100 ° C. | 10,5 | 195 |
| 200 ° C. | 10,9 | 185 |
| 300 ° C. | 11,3 | 175 |
| 400 ° C. | 11,6 | 170 |
Eigenschaften des Stahls 1.4313 – X3CrNiMo13-4 bei erhöhten Temperaturen
| Parameter | Wert | Bemerkungen |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit Rm | 650–830 MPa | nach der thermischen Verbesserung |
| Streckgrenze Rp0,2 | ≥ 520 MPa | min. |
| Erweiterung A | ≥ 12 % | min. |
| Elastizitätsmodul E | ~ 220 GPa | 20 ° C. |
| Härte HB | ~ 200–270 HB | abhängig von der Anlasstemperatur |
| Schlagfestigkeit (KV) | typischerweise hoch | gute Duktilität für einen martensitischen Stahl |
Physikalische Eigenschaften
| Wielkość | Wert | Einheit | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| Dichte | 7,70 | g / cm³ | 20 ° C. |
| Wärmekapazität cp | ~ 430 | J·kg⁻¹·K⁻¹ | 20 ° C. |
| Wärmeleitfähigkeit λ | ~ 25 | W·m⁻¹·K⁻¹ | 20 ° C. |
| Magnetismus | ja | - | martensitische Struktur |
Wärme- und Kunststoffbehandlung – Prozessempfehlungen
| proces | Zakres-Temperatur | Tipps |
|---|---|---|
| Schmieden | 1150–900 °C | An der Luft oder auf einem Bett abkühlen lassen; längere Stillstandszeiten bei 700–900 °C vermeiden. |
| Rollen | 1150–900 °C | intensive Härtung im oberen Bereich, die oberhalb von 900 °C endet |
| Weichglühen | 600–650 °C | Strukturelle Ausrichtung, Spannungsreduzierung |
| Härten | 950–1050 °C | Luft-/Ölkühlung (abhängig vom Querschnitt); unmittelbar nach dem Härten – Anlassen |
| Loslassen | 520–700 °C | Temperaturauswahl für die erforderlichen Werte von Rm/Rp0,2 und KV; typische Bedingungen: QT700–QT780 |
Schweißbarkeit und Bearbeitung
- Schweißbarkeit: Möglich, erfordert jedoch ein bestimmtes Verfahren – empfohlen wird eine Vorwärmung bei ~150–250 °C für größere Querschnitte, die Kontrolle der Energiezufuhr sowie ein Anlassen/Spannungsarmglühen bei 600–650 °C unmittelbar nach dem Schweißen, um die Sprödigkeit des Martensits zu begrenzen.
- Bearbeitung: Gut im angelassenen Zustand; scharfe Werkzeuge und Kühlmittel verwenden. Bearbeitbarkeit ähnlich wie bei AISI 420-Sorten im angelassenen Zustand.
- Obróbka powierzchniowa: Durch Schleifen und Polieren wird die Korrosionsbeständigkeit verbessert (Überhitzungszonen und Eigenspannungen werden begrenzt).
Korrosionsbeständigkeit – Anwendungstipps
- Besser als das klassische 13% Cr dank der Zugabe von Ni und Mo, aber untere als bei austenitischen Stählen (z. B. 1.4301/1.4404).
- Umgebungen: Süßwasser, leicht salzhaltiges Wasser, viele industrielle Medien mit mäßiger Aggressivität.
- Längerer Betrieb im Temperaturbereich von 400–600 °C ohne Anlassen vermeiden – Gefahr der Anlassversprödung.
Verfügbare Formen und Äquivalente
In der Güteklasse 1.4313 (X3CrNiMo13-4) und gleichwertigen Werkstoffen (C39NiL, X5CrNi13-4, Z6CN13-4, 08KH12N4GSML / 08Х12Н4ГСМЛ, S41500, SS 2385) bieten wir Folgendes an:
- Walzstangen,
- geschmiedete Stangen
- Freiformschmiedestücke.
Designnotizen
- Die Wahl der Anlasstemperatur ermöglicht eine präzise Steuerung des Kompromisses. Festigkeit ↔ Schlagfestigkeit je nach Anwendung (Pumpen vs. Befestigungselemente).
- Bei Bauteilen, die Kavitation und Ermüdung ausgesetzt sind, sind Bedingungen mit höherer Schlagfestigkeit (höhere Anlasstemperaturen) und hoher Oberflächenqualität vorzuziehen.
- Nach der Wärmebehandlung werden Schleifen und Passivieren empfohlen, um die Korrosionsbeständigkeit in Wasser zu maximieren.
Siehe auch andere Edelstähle
2H13 – Chromstahl x20cr13, 1.4021, AISI 420
4H13 – Chromstahl 4h13, x46cr13, 1.4034
H17 – hochchromhaltiger Stahl X6Cr17, 1.4016, AISI 430
2H17N2 – Chrom-Nickel-Stahl 1.4057, 1.4044
3H17M – Chrom-Molybdän-Stahl X39CrMo17-1, 1.4122
H18 – hochchromhaltiger Stahl 1.4112, 1.4125, AISI 440C
Edelstahl nach PN – EN, DIN, ASTM, AISI, GB/T, AFNORISO und andere, die kein Äquivalent gemäß den älteren PN-Standards haben.
1.4418 – Chrom-Nickel-Molybdän X4CrNiMo16-5-1
1.4313 – Chrom-Nickel-Molybdän X3CrNiMo13-4, F6NM, 13Cr-4Ni
1.4542 – Chrom-Nickel-Kupfer X5CrNiCuNb16-4, 17-4PH
Siehe Beschreibungen anderer hochlegierter Spezialstähle.
hochlegierte Stähle für den Betrieb bei erhöhten Temperaturen
rostfreier Stahl
hitzebeständiger und kriechfester Stahl
säurebeständige Edelstähle
Häufig gestellte Fragen (FAQ) – Stahl 1.4313 / X3CrNiMo13-4
1) Was ist 1.4313 (X3CrNiMo13-4) Stahl?
Es handelt sich um einen kohlenstoffarmen martensitischen Edelstahl mit ca. 13 % Cr und dem Zusatz von Ni und Mo, der eine erhöhte Festigkeit mit guter Schlagfestigkeit und mäßiger Korrosionsbeständigkeit kombiniert.
2) Wo wird 1.4313 am häufigsten verwendet?
In Teilen von Pumpen, Kompressoren und Turbinen (Wellen, Laufräder, Buchsen) in der Energie-, Schiffs- und Hydraulikindustrie, wo Dauerfestigkeit und Betrieb in einer Wasserumgebung erforderlich sind.
3) Welche typischen mechanischen Eigenschaften weisen sie bei Umgebungstemperatur auf?
Rm ca. 650–830 MPa, Rp0,2 ≥ 520 MPa, A ≥ 12 %, Härte typischerweise 200–270 HB abhängig von der Anlasstemperatur.
4) Wie verhalten sich der Elastizitätsmodul und die Wärmeausdehnung bei höheren Temperaturen?
Der Elastizitätsmodul E sinkt von ~195 GPa (100°C) auf ~170 GPa (400°C), und der lineare Ausdehnungskoeffizient α steigt im gleichen Bereich von ~10,5×10⁻⁶/K auf ~11,6×10⁻⁶/K.
5) Wie hoch ist die Korrosionsbeständigkeit von 1.4313?
Besser als klassische 13% Cr-Stähle ohne Ni (z. B. 1.4021/1.4034), aber schwächer als austenitische Stähle 1.4301/1.4404. Bewährt sich in Wasser und mäßig aggressiven Medien.
6) Ist 1.4313 magnetisch?
Ja. Die martensitische Struktur verleiht ihm ferromagnetische Eigenschaften.
7) Was sind die grundlegenden Wärmebehandlungsparameter?
Härten: 950–1050 °C mit Luft-/Ölkühlung; Anlassen: 520–700 °C, ausgewählt auf die erforderliche Rm/Rp0,2- und Schlagzähigkeit; Weichglühen: 600–650 °C.
8) Ist 1.4313 zum Schweißen geeignet?
Ja, aber dazu ist ein bestimmtes Verfahren erforderlich: Vorwärmen bei größeren Querschnitten, Kontrolle der linearen Energie und Anlassen nach dem Schweißen (z. B. 600–650 °C), um die Martensitversprödung zu begrenzen.
9) Wie sieht die Kunststoffverarbeitung und -bearbeitung aus?
Schmieden/Walzen: 1150–900 °C mit kontrollierter Kühlung. Die Bearbeitung ist im angelassenen Zustand gut; scharfe Werkzeuge und effektive Kühlung werden empfohlen.
10) Was sind die grundlegenden physikalischen Eigenschaften?
Dichte ~7,70 g/cm³, spezifische Wärmekapazität ~430 J kg⁻¹ K⁻¹ (20°C), Wärmeleitfähigkeit ~25 W m⁻¹ K⁻¹ (20°C).
11) Wie wählt man die Anlasstemperatur für die Anwendung?
Niedrigere Anlasstemperaturen erhöhen die Festigkeit und Härte auf Kosten der Schlagzähigkeit; höhere Anlasstemperaturen erhöhen die Duktilität und die Beständigkeit gegen Ermüdungsrisse – vorteilhaft für Pumpen und Bauteile, die Kavitation ausgesetzt sind.
12) In welchen Formen ist es erhältlich?
Walzstangen, Schmiedestangen und Freiformschmiedestücke der Güte 1.4313 und ihrer Äquivalente (einschließlich C39NiL, X5CrNi13-4, Z6CN13-4, S41500, SS 2385).