Merkblatt 821

Edelstahl Rostfrei -Eigenschaften

Informationsstelle Edelstahl Rostfrei

DieInformationsstelleEdelstahl RostfreiDie Informationsstelle EdelstahlRostfrei (ISER) ist eine Gemein-schaftsorganisation von Unter-nehmen und Institutionen aus denBereichen Edelstahlherstellung, Legierungsmittelindustrie, Edelstahlhandel und

Anarbeitung, Edelstahlverarbeitung, Oberflchenveredelung und Marktforschung fr

nichtrostende Sthle.

Die Aufgaben der ISER umfassendie firmenneutrale Informationber Eigenschaften und Anwen-dungen von Edelstahl Rostfrei.Schwerpunkte der Aktivitten sind

praxisbezogene,zielgruppen-orientiertePublikationen,

Pressearbeit fr Fach- undPublikumsmedien,

Messebeteiligungen, Durchfhrung von

Schulungsveranstaltungen, Errichtung von

KompetenzzentrenEdelstahl Rostfrei-Verarbeitung

Informationen berBezugsmglichkeiten vonProdukten aus EdelstahlRostfrei,

individuelle Bearbeitungtechnischer Anfragen.

Ein aktuelles Schriftenverzeichniswird auf Anforderung gerne ber-sandt.

ImpressumMerkblatt 821Edelstahl Rostfrei Eigenschaften3. Auflage 2003

HerausgeberInformationsstelleEdelstahl RostfreiPostfach 10 22 0540013 DsseldorfTelefon: 02 11 / 67 07-8 35Telefax: 02 11 / 67 07-3 44E-Mail: info@edelstahl-rostfrei.deInternet: www.edelstahl-rostfrei.de

FotosStefan Elga, GeretsriedThyssenKrupp Nirosta GmbH,KrefeldRsle MetallwarenfabrikGmbH & Co. KG, Marktoberdorf

Die in dieser Broschre enthalte-nen Informationen vermitteln Ori-entierungshilfen. Gewhrleistungs-ansprche knnen hieraus nichtabgeleitet werden. Nachdrucke,auch auszugsweise, sind nur mitGenehmigung des Herausgebersgestattet.

Inhalt Seite1 Einleitung 1

2 Einteilung dernichtrostenden Sthle 1

3 CharakteristischeEigenschaften derStahlgruppen 3

3.1 Ferritische Sthle 33.2 Martensitische Sthle 43.3 Austenitische Sthle 73.4 Austenitisch-ferritische

Sthle 8

4 Korrosionsbestndigkeit 94.1 Allgemeines 94.2 Korrosionsarten 94.3 Anwendungshinweise 10

5 Schweieignung 10

6 Umformbarkeit 11

7 Spanbarkeit 13

8 Oberflchenausfhrungen 14

9 PhysikalischeEigenschaften 16

10 Normung 18

11 Weitere Informationen 20

1 EinleitungEdelstahl Rostfrei ist ein Sammel-begriff fr die nichtrostenden Sthle.Sie enthalten mindestens 10,5 %Chrom (Cr) und weisen gegenberunlegierten Sthlen eine deutlichverbesserte Korrosionsbestndig-keit auf. Hhere Cr-Gehalte undweitere Legierungsbestandteilewie z.B. Nickel (Ni) und Molybdn(Mo) erhhen die Korrosionsbe-stndigkeit weiter. Darber hinauskann das Hinzulegieren bestimm-ter anderer Elemente auch weitereEigenschaften positiv beeinflus-sen, z.B.

Niob, Titan (Bestndigkeitgegen interkristallineKorrosion),

Stickstoff (Festigkeit,Korrosionsbestndigkeit) und

Schwefel (Spanbarkeit).

Damit verfgen die Konstrukteure,Verarbeiter und Verwender bereine Vielzahl von Stahlsorten frmannigfaltige Anwendungsgebiete.

Seit Erfindung der nichtrostendenSthle im Jahre 1912 haben Her-steller und Verarbeiter unterschied-liche Handelsnamen verwendet,wie V2A/V4A, NIROSTA, REMA-NIT, Cromargan. Das Wort Edel-stahl ohne den Zusatz Rostfreireicht als Bezeichnung nicht aus;denn zu den Edelsthlen gehrenauch die Gruppen Edelbaustahl,Wlzlagerstahl, Schnellarbeits-stahl, Werkzeugstahl mit wesent-lich anderen Gebrauchseigen-schaften.

Ausgehend vom Konsumgterbe-reich hat sich der Begriff Edel-stahl Rostfrei durchgesetzt. Edel-stahl Rostfrei hat in seiner langjh-rigen Geschichte aufgrund der ihmeigenen Korrosionsbestndigkeitund guter mechanischer Eigen-schaften zunehmende Bedeutungin immer mehr Verarbeitungsberei-chen erlangt. Das spiegelt sich ineiner beachtlichen Steigerungsrateder Produktion: Zwischen 1950und 2000 ist die Jahres-Rohstahl-erzeugung an nichtrostenden Sth-len in der Bundesrepublik von ca.38.000 t auf rund 1,6 Mio t gestiegen.

Auch die Zahl der Verarbeitungsbe-triebe hat zugenommen. Heutesind mehr als 700 Verarbeiter imWarenzeichenverband EdelstahlRostfrei e.V. zusammengeschlos-sen und verwenden das eingetra-gene Markenzeichen (Bild 1).

Die nichtrostenden Sthle werdenals Walz- und Schmiedesthle undals Stahlgu gefertigt. DieseSchrift behandelt die Walz- undSchmiedesthle. Sie soll die Unter-schiede zwischen den verschiede-nen Edelstahl Rostfrei-Sorten ver-deutlichen und die Auswahl fr dieAnwendungen erleichtern. Auf dieVerarbeitung wird nur eingegan-gen, soweit dies zum Verstndniserforderlich ist. Ausfhrlich ist dar-ber im ISER-Merkblatt 822 DieVerarbeitung von Edelstahl Rost-frei berichtet. Weitere Einzelheitenber Eigenschaften, Verarbeitung

und Verwendung knnen dem Lite-raturnachweis entnommen werdenoder von den Lieferfirmen erfragtwerden.

2 Einteilung dernichtrostendenSthle

Tabelle 1 enthlt die chemischenZusammensetzungen der wichtig-sten genormten Walz- und Schmie-desthle. Darber hinaus gibt esfr spezielle Anwendungen weite-re nichtrostende Sthle, die inEN 10088 genormt und in derStahl-Eisen-Liste aufgefhrt sind.

Die nichtrostenden Sthle werdennach ihrer chemischen Zusammen-setzung in die vier in Tabelle 2genannten Gruppen nachfolgendeingeteilt, die sich auf den Gefge-zustand beziehen (Bild 2).

Darber hinaus haben ausschei-dungshrtbare nichtrostende Sth-

Bild 2: Beispiele typischer Gefgeausbildung bei verschiedenen Stahlsorten:a) Stahl Werkstoff-Nr. 1.4511 mit ferritischem Gefgeb) Stahl Werkstoff-Nr. 1.4313 mit martensitischem Gefgec) Stahl Werkstoff-Nr. 1.4301 mit austenitischem Gefged) Stahl Werkstoff-Nr. 1.4462 mit austenitisch-ferritischem Gefge

1

Stahlsorte Chemische Zusammensetzung in % genormt in

Kurzname W.-Nr. C Cr Mo Ni Sonstige EN 10088 Sonstige

Teil 2 Teil 3

Ferritische und martensitische Sthle

X2CrNi12X2CrTi12X2CrTi17X12Cr13X20Cr13X20CrMo13X30Cr13X39Cr13X46Cr13X50CrMoV15X55CrMo14X5CrNiMoTi15-2X3CrNiMo13-4X4CrNiMo16-5-1X6Cr17X6CrMo17-1X3CrTi17X3CrNb17X14CrMoS17X6CrMoS17X17CrNi16-2X39CrMo17-1X90CrMoV18X105CrMo17X2CrMoTi18-2

1.40031.45121.45201.40061.40211.41201.40281.40311.40341.41161.41101.45891.43131.44181.40161.41131.45101.45111.41041.41051.40571.41221.41121.41251.4521

0,030,030,0250,08/0,150,16/0,250,17/0,220,26/0,350,36/0,420,43/0,500,45/0,550,48/0,600,080,050,060,080,080,050,050,10/0,170,080,12/0,220,33/0,450,85/0,950,95/1,200,025

10,5/12,510,5/12,516,0/18,011,5/13,512,0/14,012,0/14,012,0/14,012,5/14,512,5/14,514,0/15,013,0/15,013,5/15,512,0/14,015,0/17,016,0/18,016,0/18,016,0/18,016,0/18,015,5/17,516,0/18,015,0/17,015,5/17,517,0/19,016,0/18,017,0/20,0

0,9/1,3

0,50/0,800,50/0,800,20/1,200,3/0,70,80/1,50

0,9/1,4

0,20/0,600,20/0,60

0,8/1,30,9/1,30,4/0,81,8/2,5

0,30/1,00

0,75

1,0

1,0/2,53,5/4,54,0/6,0

1,5/2,51,0

N0,03Ti6x (C+N) bis 0,65N0,015Ti0,30/0,60

V0,10/0,20V0,15Ti0,3/0,5N0,02N0,02

Ti4x (C+N) +0,15-0,80Nb12xC bis 1,00P0,040S0,15/0,35P0,040S0,15/0,35

V0,07/0,12

Ti4x (C+N) +0,15-0,80N0,03

xxxxx

xxxx

xxxxxx

x

x

x

xx

xxxx

xxxx

xxxxxx

SEW 400

SEW 400DIN5512T3

Austenitisch-ferritische Sthle

X2CrNiMoN22-5-3X2CrNiMoCuWN25-7-4

1.44621.4501

0,030,03

21,0/23,024,0/26,0

2,5/3,53,0/4,0

4,5/6,56,0/8,0

N0,10/0,22N0,20/0,30 Cu0,5/1,0N.20/.30 W0,5/1,0

xx

xx

Austenitische Sthle

X5CrNi18-10X4CrNi18-12X8CrNiS18-9

X2CrNi19-11X2CrNi18-9X2CrNiN18-10X6CrNiTi18-10X6CrNiNb18-10X10CrNi18-8X2CrNiN18-7X5CrNiMo17-12-2X2CrNiMo17-12-2X6CrNiMoTi17-12-2X1CrNiMoTi18-13-2X1CrNiMoN25-25-2X2CrNiMoN17-13-3X2CrNiMo18-14-3X3CrNiMo17-13-3X2CrNiMnMoNbN25-18-5-4X2CrNiMoN17-13-5X1NiCrMoCuN25-20-5X1NiCrMoCuN25-20-7

1.43011.43031.4305

1.43061.43071.43111.45411.45501.43101.43181.44011.44041.45711.45611.44651.44291.44351.44361.45651.44391.45391.4529

0,070,060,10

0,030,030,030,080,080,05/0,150,030,070,030,080,20,020,030,030,050,030,030,020,02

17,0/19,517,0/19,017,0/19,0

18,0/20,017,5/19,517,0/19,517,0/19,017,0/19,016,0/19,016,5/18,516,5/18,516,5/18,516,5/18,517,0/18,524,0/26,016,5/18,517,0/19,016,5/18,523,0/26,016,5/18,519,0/21,019,0/21,0

0,80

2,0/2,52,0/2,52,0/2,52,0/2,52,0/2,52,5/3,02,5/3,02,5/3,03,0/5,04,0/5,04,0/5,06,0/7,0

8,0/10,511,0/13,08,0/10,0

10,0/12,08,0/10,08,5/11,59,0/12,09,0/12,06,0/9,56,0/8,010,0/13,010,0/13,010,5/13,511,5/13,522,0/25,011,0/14,012,5/15,010,5/13,016,0/19,012,5/14,524,0/26,024,0/26,0

N0,11N0,11P0,045 S0,15/0,35N0,11 Cu1,00N0,11N0,11N0,12/0,22Ti5xC bis 0,70Nb10xC bis 1,0N0,11N0,10/0,20N0,11N0,11Ti5xC bis 0,70Ti0,40/0,60N0,08/0,16N0,12/0,22N0,11N0,11N0,30/0,50 Nb0,15Mn3,5/6,5N0,12/0,22Cu1,2/2,0 N0,15Cu0,5/1,5 N0,15/0,25

xxx

xxxxxxxxxx

xxx

xxx

xxx

xxxxxx

xxx

xxx

xxx

SEW 400SEW 400

SEW 400

Tabelle 1: Genormte nichtrostende Sthle (Auswahl)

2

3 CharakteristischeEigenschaftender Stahl-gruppen

3.1 Ferritische Sthle

Man unterscheidet grob zweiUntergruppen ferritischer nichtro-stender Sthle: mit etwa 11 bis 13 % Cr und mit etwa 17 % Cr.

Die mechanischen Eigenschaftender ferritischen Sthle (Tabelle 4)setzen ein feinkrniges Gefge vor-aus, das durch eine entsprechen-de Glhbehandlung dieser Sthleerreicht wird. Durch den relativniedrigen Chromgehalt der 11-12%igen Chromsthle (1.4003,1.4512) ist der Korrosionswider-stand z.B. unter atmosphrischenBedingungen oder in wrigen Me-dien begrenzt, so da diese Sthleauch als korrosionstrge einge-stuft werden.

Bei den 17%igen Chromsthlenwird durch den hheren Chromge-

Gefge Hauptlegierungsbestandteileferritisch Crmartensitisch Cr, C oder Niaustenitisch Cr, Ni, Moaustenitisch-ferritisch Cr, Ni, Mo (hhere Chrom- und niedrigere

Ni-Gehalte als bei den austeni