Martensitischer Edelstahl

und ausscheidungshärtbare (PH, precipitation hardenening) Güten

Martensitische Stahlgüten und ausscheidungshärtbare Edelstähle sind wärmebehandelbar und können daher Härte und Festigkeit in einer Vielzahl von Anwendungen bieten. Um die Verarbeitbarkeit zu gewährleisten, werden sie in lösungsgeglühtem Zustand geliefert. Der nachgelagerte Hersteller führt eine abschließende Wärmebehandlung durch, um die erforderlichen mechanischen Eigenschaften zu erreichen.

Martensitische Edelstahlgüten sind im Grunde Fe-Cr-Legierungen mit einem höheren Kohlenstoffgehalt als ferritische Stähle, wodurch sie beim Abkühlen in Luft, Öl oder Wasser härten können. Je nach Sorte und Verwendungszweck wird die Schweißbarkeit durch Anlassen verbessert.

 

Was ist martensitischer Edelstahl?

Hohe Festigkeit und Härte unterscheiden martensitische Edelstähle von den anderen Edelstahlfamilien. Nach der Austenitisierung erfolgt die Abkühlung an der Luft, in Wasser oder Öl, je nach Stahlsorte. Wenn die beabsichtigte Anwendung einen hohen Härtegrad erfordert (z. B. Messer, HRC55), wird nur ein Spannungsarmglühen durchgeführt. Normalerweise werden martensitische Edelstähle angelassen, um nützliche mechanische Eigenschaften zu erhalten, etwa ein bestimmtes Maß an Zähigkeit (A5 ≥ 15 %).

Typische Anwendungen für martensitische Edelstahlgüten:

  • Schneidutensilien
  • Chirurgische und zahnärztliche Instrumente
  • Befestigungselemente, Federn und Kugellager
  • Pressbleche
  • Dampf- und Gasturbinen

Eingeschränkte Schweißbarkeit

Herkömmliche martensitische Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von > 0,20 % sind schwer zu schweißen; Beratung wird empfohlen. Die härtbaren kohlenstoffreichen Güten sind nicht zum Schweißen geeignet. Nickel-martensitische Stahlgüten mit niedrigem Kohlenstoffgehalt haben eine relativ gute Schweißbarkeit. Das Schweißen von ausscheidungsgehärteten Edelstahlgüten ist möglich, allerdings müssen je nach Sorte einige Einschränkungen beachtet werden.

Unterschiedliche Korrosionsbeständigkeit

Die Korrosionsbeständigkeit martensitischer Edelstähle kann je nach chemischer Zusammensetzung (C, Cr, Mo), Oberflächenausführung und insbesondere Wärmebehandlung erheblich variieren. Glatte, polierte Oberflächen sind widerstandsfähiger als raue Oberflächen. In Bezug auf die Wärmebehandlung ist der gehärtete Zustand günstiger. Hier sind die Elemente, die die Korrosionsbeständigkeit fördern, in Lösung und somit wirksam. Das Anlassen kann zu Karbidausscheidungen führen, welche die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen. Dies ist bei traditionellen martensitischen Edelstahlgüten immer der Fall, während bei nickelmartensitischen Güten mit maximal 0,06 % Kohlenstoff und 3–6 % Nickel (z. B. EN 1.4313 und EN 1.4418) die Korrosionsbeständigkeit durch Anlassen nicht beeinträchtigt wird.

Die Korrosionsbeständigkeit von ausscheidungshärtbaren Stählen ist höher als die von wärmebehandelbaren martensitischen Edelstählen, die zwischen ferritischen Cr- und austenitischen CrNi-Stählen angesiedelt sind.

 

Was ist ausscheidungshärtbarer Edelstahl?

Ausscheidungshärtbare Edelstähle bieten ein bemerkenswertes Maß an hoher Festigkeit und Härte in einer sehr umfangreichen Kategorie. Mit Ausnahme der martensitischen Legierungen (z. B. Dura 17-4PH / EN 1.4542) ist die Kaltumformbarkeit zufriedenstellend.

Ausscheidungshärtbare Güten haben einen höheren Legierungsgehalt als martensitische Güten. Sie enthalten Nickel und Zusätze von Kupfer, Aluminium, Titan, Niob und Molybdän, um eine Härtung durch Alterung zu erreichen. Je nach chemischer Zusammensetzung ist ihre Mikrostruktur nach der abschließenden Wärmebehandlung austenitisch, halbaustenitisch oder martensitisch.

Typische Anwendungen für ausscheidungshärtbare Güten:

  • Sicherungsringe, Federhalter, Federn
  • Ketten, Ventile und Zahnräder
  • Flugzeugteile
  • Druckbehälter und Abdichtungen

 

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