| Chemische Zusammensetzung |
| |
Min. % |
Max. % |
| Kohlenstoff |
0,12 |
0,20 |
| Silizium |
0 |
1,00 |
| Mangan |
0 |
1,00 |
| Nickel |
1,25 |
3,00 |
| Chrom |
15.00 |
18.00 |
| Phosphor |
0 |
0,04 |
| Schwefel |
0 |
0,03 |
*Der Kohlenstoffbereich kann erheblich variieren
*Nickelzugabe optional. |
| Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften von geglühtem und wärmebehandeltem Material – Zustand T gemäß AS2837 – 1986 431 und BS970 Teil 3 1991 431S29 |
| Zustand |
Geglüht |
*T |
| Zugfestigkeit Mpa |
Min |
|
850 |
| Max |
|
1000 |
| 0,2 % Streckgrenze Mpa |
Min |
|
635 |
| Dehnung auf 5,65√S0 % |
Min |
|
11 |
| Izod Impact Value J mm |
Min |
|
63 34
63 20 |
| Härte HB |
Min |
|
248 |
| Max |
277 |
302 |
*Material im Allgemeinen im Zustand T auf Lager.
NB. Überprüfen Sie das Mühlenzertifikat, wenn dies für die Endverwendung von entscheidender Bedeutung ist. |
| Typische mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur – *Gehärtet und angelassen bis Zustand T |
| Zugfestigkeit Mpa |
940 |
| 0,2 % Streckgrenze Mpa |
750 |
| Dehnung in 50mm % |
19 |
| Impact Izod J |
65 |
| Härte |
HB |
280 |
| Rc |
30 |
| *Typische Härtungstemperaturen |
980 °C – 1020 °C |
| *Typische Anlasstemperaturen |
640 °C – 660 °C |
| 590 °C – 610 °C |
| Typische mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur – gehärtet durch Ölabschreckung bei 980 °C und angelassen wie angegeben |
| Anlasstemperatur oC |
250 |
370 |
480 |
590 |
650 |
|
|
| Zugfestigkeit Mpa |
1370 |
1390 |
1410 |
980 |
920 |
|
|
| 0,2 % Streckgrenze Mpa |
1030 |
1130 |
1200 |
790 |
690 |
|
|
| Dehnung in 50mm % |
16 |
16 |
16 |
19 |
20 |
|
|
| Impact Charpy J |
54 |
*34 |
*16 |
65 |
70 |
|
|
| Härte |
HB |
410 |
420 |
425 |
295 |
270 |
|
|
| Rc |
44 |
45 |
46 |
32 |
29 |
|
|
Hohe Zugfestigkeit und hohe Streckgrenze mit etwas geringeren Schlageigenschaften bei Anlassen unter 370 °C.
Abschnittsgröße 30 mm
*Beachten Sie die Verschlechterung der Schlageigenschaften. Anlassen im Bereich von 370 °C bis 565 °C sollte vermieden werden. |
| Eigenschaften bei erhöhter Temperatur |
| 431 weist im Dauerbetrieb bis zu 700 °C eine gute Beständigkeit gegen Ablagerungen auf. Seine Verwendung bei diesen höheren Arbeitstemperaturen führt jedoch zu einem erheblichen Rückgang der Zugfestigkeit und Härte mit anschließender Erhöhung der Duktilität. |
| Typische mechanische Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen, gehärtet bei 1010 °C und angelassen bei 30 °C über der Arbeitstemperatur |
| Anlasstemperatur oC |
510 |
570 |
620 |
| Arbeitstemperatur oC |
480 |
540 |
590 |
| Zugfestigkeit Mpa |
1350 |
720 |
435 |
| Dehnung in 50mm % |
15 |
20 |
26 |
| Raumtemperaturhärte nach dem Test |
HB |
440 |
330 |
280 |
| Rc |
47 |
37 |
30 |
| NB. Auch die Kriech- und Spannungsbruchfestigkeit wird bei diesen höheren Arbeitstemperaturen erheblich reduziert. |
| Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen |
| 431 wird nicht für den Einsatz bei Minustemperaturen empfohlen, da die Schlageigenschaften bei den meisten anderen Stählen als den austenitischen Stahltypen deutlich nachlassen. |
| Kaltbiegen |
| Im gehärteten und angelassenen Lieferzustand ist dies aufgrund der hohen Streckgrenze äußerst schwierig und wird im Allgemeinen nicht empfohlen. |
| Warmbiegen |
| Im gehärteten und angelassenen Lieferzustand wird es aufgrund der Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften innerhalb der Wärmeeinflusszone nicht empfohlen. |
| Korrosionsbeständigkeit |
431 hat die höchste Korrosionsbeständigkeit aller martensitischen rostfreien Stähle und ist zwar nicht so hoch wie die austenitischen rostfreien Stähle, weist jedoch in bestimmten korrosiven Umgebungen eine ähnliche Korrosionsbeständigkeit wie die Sorten 301 und 302 auf. Hinweis: Im gehärteten und angelassenen Zustand weist es in allen Umgebungen eine optimale Korrosionsbeständigkeit auf und wird daher nicht für die Verwendung im geglühten Zustand empfohlen. Es ist äußerst wichtig, dass der Sauerstoff auf allen Edelstahloberflächen immer frei zirkulieren kann, um sicherzustellen, dass immer ein Chromoxidfilm zum Schutz vorhanden ist. Ist dies nicht der Fall, kommt es wie bei anderen nicht rostfreien Stählen zu Rostbildung. Für eine optimale Korrosionsbeständigkeit müssen die Oberflächen frei von Zunder und Fremdpartikeln sein.
Fertigteile sollten passiviert werden.
|
| Schmieden |
| Gleichmäßig auf 1150 °C bis 1200 °C erhitzen und halten, bis die Temperatur im gesamten Abschnitt gleichmäßig ist. Nicht einweichen, sondern sofort mit dem Schmieden beginnen. Nicht überhitzen, da dies zu einem Verlust an Zähigkeit und Duktilität führt. Nicht unter 900 °C schmieden. Fertige Schmiedestücke sollten so langsam wie möglich in trockenem Kalk oder Asche auf Raumtemperatur abgekühlt und sofort unterkritisch geglüht werden
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| Wärmebehandlung |
| Unterkritisches Glühen |
Gleichmäßig auf 620 °C – 660 °C erhitzen und so lange halten, bis die Temperatur im gesamten Abschnitt gleichmäßig ist.
*Nach Bedarf einweichen – empfohlene Zeit 6 bis 12 Stunden, kann aber auch länger dauern, an der Luft abkühlen lassen. |
| Glühen |
Auf 950 °C bis 1020 °C erhitzen und halten, bis die Temperatur im gesamten Abschnitt gleichmäßig ist. *Nach Bedarf einweichen.
In Öl abschrecken oder an der Luft abkühlen lassen. Sofort noch handwarm anlassen. Hinweis: Beste Schlageigenschaften werden durch Härten bei über 1020 °C erreicht. Beste Korrosionsbeständigkeit und mechanische Eigenschaften werden durch Härten bei etwa 980 °C und Anlassen bei über 590 °C erreicht. |
| Härten |
| Auf 950 °C bis 1020 °C erhitzen und halten, bis die Temperatur im gesamten Abschnitt gleichmäßig ist. *Nach Bedarf einweichen. In Öl abschrecken oder an der Luft abkühlen lassen. Sofort anlassen, solange es noch handwarm ist. Hinweis: Eine Härtung bei 1020 °C bis 1060 °C ergibt eine optimale Korrosionsbeständigkeit, eine Härtung bei etwa 980 °C ergibt jedoch die beste Kombination aus Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften.
|
| Nitrieren |
| Vor dem Nitrieren muss der Chromoxidfilm, der die Oberfläche schützt, durch Beizen oder feines Sandstrahlen abgebaut werden. Das Nitrieren erfolgt bei 500 °C bis 550 °C, gefolgt von einer langsamen Abkühlung (kein Abschrecken), wodurch das Problem des Verzugs verringert wird. Teile können daher nahezu auf Endmaß bearbeitet werden, wobei nur eine Schleiftoleranz verbleibt. Stellen Sie immer sicher, dass die bei der ersten Wärmebehandlung verwendete Anlasstemperatur höher war als die Nitriertemperatur, da sonst die Kernfestigkeit beeinträchtigt wird. |
| Anlassen (Zustand T) |
| Je nach Bedarf auf 590 °C bis 680 °C erhitzen und so lange halten, bis die Temperatur im gesamten Abschnitt gleichmäßig ist. Bei Bedarf einweichen und an der Luft abkühlen lassen. |
| Für optimale Zähigkeit wird eine doppelte Anlassbehandlung wie folgt empfohlen. |
Auf 640 °C bis 680 °C erhitzen. *Nach Bedarf einweichen, an der Luft abkühlen lassen.
Gefolgt von:
Erneut auf 590 °C bis 610 °C erhitzen. *Bei Bedarf einweichen und an der Luft abkühlen. 431 kann natürlich bei viel niedrigeren Temperaturen getempert werden, wodurch viel höhere Zugfestigkeiten mit daraus resultierenden geringeren Schlageigenschaften erzielt werden. NB. Ein Anlassen im Bereich von 370 °C bis 565 °C sollte jedoch aufgrund der Sprödigkeit des Anlasses vermieden werden, was zu einer erheblichen Verschlechterung der Schlageigenschaften und einem Verlust der Korrosionsbeständigkeit führt.*Aufheiztemperaturen, Aufheizrate, Abkühl- und Einweichzeiten variieren aufgrund von Faktoren wie der Größe/Form des Werkstücks, dem verwendeten Ofentyp, dem Abschreckmedium und den Werkstückübertragungseinrichtungen usw. Bitte wenden Sie sich an Ihren Wärmebehandler, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
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| Bearbeitung |
| 431 eignet sich am besten für Maschinen im gehärteten und angelassenen Lieferzustand und gilt als gut bearbeitbar, wobei alle Vorgänge wie Drehen und Bohren usw. zufriedenstellend durchgeführt werden können. Die Kaltverfestigung erfolgt nicht im gleichen Ausmaß wie die austenitischen Edelstähle der Serie 300, ähnelt in dieser Hinsicht aber eher den niedriglegierten hochfesten Stählen wie 4140 usw. Aufgrund seiner hohen Zugfestigkeitseigenschaften sollten alle Bearbeitungen gemäß den Empfehlungen des Maschinenherstellers für geeignete Werkzeugtypen, Vorschübe und Geschwindigkeiten durchgeführt werden. |
| Schweißen |
| 431 wird im Allgemeinen weder im geglühten noch im gehärteten und angelassenen Zustand zum Schweißen empfohlen, da es an der Luft aushärtet und zur Bildung von sprödem Martensit führen kann, was zu Kaltrissen aufgrund von Kontraktionsspannungen innerhalb der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone führen kann. Je höher der Kohlenstoffgehalt, desto höher ist die Härtbarkeit und desto größer ist das Risiko einer Rissbildung. Vorwärmen und Zwischentemperaturkontrolle während des Schweißens sowie sehr langsames Abkühlen und Glühen nach dem Schweißen sind die beste Methode, um Risse zu verhindern. Das folgende Schweißverfahren und die Wärmebehandlung nach dem Schweißen können nur als Richtlinie dienen, wenn Schweißen erforderlich ist.
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| Schweißverfahren |
| Schweißelektroden oder -stäbe sollten vom Typ 410 oder ähnlich mit niedrigem Wasserstoffgehalt sein, wenn eine gute Festigkeit erforderlich ist. Andernfalls kann eine austenitische rostfreie Elektrode oder ein Stab aus austenitischem Edelstahl wie 308 oder ähnlich verwendet werden, was zu einer duktileren Schweißnaht führt, wenn die Festigkeit nicht so kritisch ist und ein Glühen nach dem Schweißen nicht möglich oder beabsichtigt ist. Bei 200 °C bis 300 °C vorwärmen und die Zwischenlagentemperatur auf mindestens 200 °C halten. Nach Abschluss des Schweißens möglichst langsam abkühlen lassen, bis es möglichst handwarm ist: Unterkritisches Glühen nach dem Schweißen bei 620 °C bis 660 °C und Abkühlen an der Luft.*Bitte wenden Sie sich an Ihren Schweißzusatzlieferanten. |
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