Kloeckner Metals Germany Facts » Edelstahl-Werkstoffe » 1.4301
1.4301 ist auch unter den Bezeichnungen X5CrNi18-10, AISI 304 oder V2A Stahl bekannt. Rund 1/3 aller nichtrostender produzierter Stähle entfallen auf diesen.
Die Herkunft von 1.4301 liegt im Legierungstyp X5CrNi18-8 der Friedrich Krupp AG von 1912. Dieser Urtyp enthielt 18% Chrom und 8% Nickel, wird heute aber nicht mehr in dieser Form verwendet. Damals wurde eben dieser Werkstoff als „Versuchsschmelze 2 Austenit“ bezeichnet, woraus sich die heute immer noch gebräuchliche Bezeichnung V2A ableitet. Wird im aktuellen Kontext von V2A gesprochen, tritt eine Verallgemeinerung einer Vielzahl von rostfreien Stählen statt, die zur Unschärfe des Begriffs führt.
X5CrNi18-10 ist ein relativ weicher, nickelhaltiger, nicht ferromagnetischer Austenit-Stahl. Um das Material rostfrei und zunderbeständig zu halten, ist in 1.4301 ein Mindestanteil von 13% Chrom enthalten.
Des Weiteren weist das Material einen niedrigen Kohlenstoffgehalt auf und ist unter natürlichen Umwelteinflüssen, wie Wasser, sehr korrosionsbeständig. Es widersteht Temperaturbeanspruchungen bis 600°C und lässt sich gut weiterverarbeiten.
Im (lösungsgeglühten) Lieferzustand besteht kein Risiko der interkristallinen Korrosion. Bei hohen Temperaturen oder im geschweißten Zustand ist 1.4301 jedoch nicht interkristallin beständig.
DIN EN 10088-3
Massenanteil in % nach DIN EN 10088-3
Element
min
max
-
0,07
Si
1,00
Mn
2,00
0,045
0,030
17,5
19,5
Ni
8,0
10,5
N
0,10
a Besondere Schwefelspannen können bestimmte Eigenschaften verbessern. Für spanend zu bearbeitende Erzeugnisse wird ein kontrollierter Schwefelanteil von 0,015 % bis 0,030 % empfohlen und ist erlaubt. Zur Sicherung der Schweißeignung wird ein kontrollierter Schwefelanteil von 0,008 % bis 0,030 % empfohlen und ist erlaubt. Zur Sicherung der Polierbarkeit wird ein kontrollierter Schwefelanteil von höchstens 0,015 % empfohlen.
ASTM A276
Massenanteil in % nach ASTM A276
0,08
18,0
20,0
11,0
bei 20°C nach DIN EN 10088-1
Dichte in kg/dm³
7,9
Elektrischer Widerstand bei 20 °C in W
0,73
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C in W
15
Magnetisierbarkeit
sehr gering
spezifische Wärmekapazität bei 20°C in J
500
E-Modul in GPa bei
bei 20°C
200
bei 100°C
194
bei 200°C
186
bei 300°C
179
bei 400°C
172
bei 500°C
165
20°C - 100°C
16,0
20°C - 200°C
16,5
20°C - 300°C
17,0
20°C - 400°C
20°C - 500°C
bei 20°C nach DIN EN 10088-3 lösungsgeglühta und Beständigkeit gegen interkristalline Korrosionin den Ausführungsarten 1C, 1E, 1D, 1X, 1G und 2D
mm
HBW
max.
MPa
min.
A
%
J
interkristalline
längs
quer
≤ 160
> 160 ≤ 250
215
190
225
500 - 700
45
35
100
60
ja
a Das Lösungsglühen kann entfallen, falls die Bedingungen für das Warmumformen und anschließende Abkühlen so sind, dass die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften des Erzeugnisses und die in EN ISO 3651-2 definierte Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion eingehalten werden.b Für Sechskantstäbe die Schlüsselweite.c Nur zur Information.d Die maximalen HB-Werte können um 100 HB oder der Zugfestigkeitswert kann um 200 MPa erhöht und der Mindestwert der Dehnung auf 20 % verringert werden für Profile und Stäbe ≤ 35 mm Dicke mit einer abschließenden Kaltumformung und für warmgeformte Profile und für Stäbe ≤ 8 mm Dicke.e Für Walzdraht gelten nur die Zugfestigkeitswerte.f Bei Prüfung nach EN ISO 3651-2.g LZ = im Lieferzustand.h sZ = im sensibilisierten Zustand.i Sensibilisierungsbehandlung 15 min bei 700 °C mit nachfolgender Abkühlung in Luft.Anmerkung: 1 MPa = 1 N/mm2.
bei 20°C nach DIN EN 10088-3 Blankstäbea für lösungsgeglühte austenitische Stählein den Ausführungsarten 2H, 2B, 2G oder 2P
dmm
%(längs)
J(längs)
≥ 400
600 - 950
≥ 25
> 10 ≤ 16
> 16 ≤ 40
≥ 190
600 - 850
≥ 30
≥ 100
> 40 ≤ 63
580 - 850
> 63 ≤ 160
≥ 45
(quer) ≥ 35
(quer) ≥ 60
a Einschließlich abgelängter Stäbe aus gezogenem Draht.b Für Sechskantstäbe die Schlüsselweite.c Das Lösungsglühen kann entfallen, falls die Bedingungen für das Warmumformen und anschließende Abkühlen so sind, dass die Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften des Erzeugnisses und die in EN ISO 3651-2 definierte Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion eingehalten werden..d Dehnung A5 gilt nur für Abmessungen von ≥ 5mm. Für kleinere Durchmesser ist die kleinste Dehnung bei der Anfrage und Bestellung zu vereinbaren.e Im Bereich von 1mm ≤ d < 5mm gültig nur für Rundstäbe. Die mechanischen Eigenschaften nichtrunder Stäbe mit Dicken < 5mm müssen bei der Anfrage und Bestellung vereinbart werden.Anmerkung: 1 MPa = 1 N/mm2.
1.4301 ist mit oder ohne Schweißzusatz schweißbar. Ist ein Schweißzusatz notwendig, verwenden Sie z.B. den Werkstoff 1.4316 (AISI 308 L).
Bei hohem Kohlenstoffgehalt sollte das Material anschließend lösungsgeglüht werden. Sofern dies nicht erwünscht ist, kann auf 1.4307 zurückgegriffen werden. Die maximale Zwischenlagentemperatur liegt bei 200°C. Eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist im Allgemeinen nicht notwendig. Die Korrosionsbeständigkeit wird durch die Wärmeeinbringung beim Schweißen beeinflusst. Als Standardschweißverfahren für diese Stahlsorte kommen in Frage: WIG, MIG Massiv Draht, MIG Fülldraht, Lichtbogenhand (E), UP und Laserstrahlschweißen. Die Stähle lassen sich nach den genannten Schweißverfahren in allen Dicken unter Berücksichtigung der allgemeinen Regeln der Technik von Hand und automatisch verschweißen.
EN-Werkstoff
1.4301
DIN
X5 CrNi 18-10
AISI
304
UNS
S 30400
SS
2.332
AFNOR
Z 6 CN 18.09
BS
304 S 15
Die den deutschen Werkstoffen gegenübergestellten Werkstoffe nach anderen Normen können zum Teil nur näherungsweise verglichen werden. Die Austauschbarkeit der verglichenen Werkstoffe muss im Einzelfall beurteilt werden.
Der Werkstoff gilt als Standard der Chrom-Nickel-Stähle und wird aufgrund seines ansprechenden Aussehens, als glanzpolierte, geschliffene oder gebürstete Variante, in verschiedensten Branchen verwendet:
Dieser Stahl sollte hingegen nicht in Schwimmbädern oder in Kontakt mit Meerwasser eingesetzt werden.
Schmieden von 1.4301 erfolgt üblicherweise in Temperaturbereichen zwischen 1180 – 950°C. Die Korrosionsbeständigkeit des Materials kann durch Elektropolieren erhöht werden. Warmumformung erfolgt bei 1200-900 °C mit Abkühlung an der Luft. Wärmebehandlungen erfolgen durch Lösungsglühen (+AT) bei 1000-1100 °C mit Abkühlung an der Luft oder im Wasser.
Die Werte und Angaben bezüglich des Werkstoffes sind rein informativ. Alle Angaben sind ohne Gewähr. Schreibfehler, Irrtümer und Änderungen vorbehalten.
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