1.4301

X5CrNi18-10

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.

Anwendungsgebiete von 1.4301

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:

  • Nahrungsmittelindustrie
  • Bauindustrie
  • chemische Industrie
  • Pharma- und Kosmetikindustrie
  • Apparatebau
  • Architektur
  • Fahrzeugbau
  • Haushaltsgegenstände
  • Haushaltsgeräte
  • chirurgische Instrumente
  • Schrank- und Küchenbau
  • Sanitäranlagen
  • Schmuck
  • Kunstgegenstände

Aufgrund ihres niedrigen Kohlenstoffgehalts sind Bleche des Werkstoffs 1.4301 bis zu einer Blechstärke von 5mm nach dem Schweißen interkristallin beständig. Die gute Schweißbarkeit und die hohe Korrosionsbeständigkeit machen den Werkstoff zu einem attraktiven Material der verarbeitenden Industrie.
Verschiedene Varianten von 1.4301 Bleche finden Sie im Klöckner Onlineshop.

 

Die Nutzung von 1.4301 zur Weiterverarbeitung zu Konstruktionsrohren bietet sich an, da sich das Formen und Abkanten, als auch das Tiefziehen und das Schweißen, sehr gut mit diesem Werkstoff umsetzen lassen. Durch die hohe Polierfähigkeit lässt sich das Material besonders gut reinigen.
Sie finden auch 1.4301 Konstruktionsrohre in unterschiedlichen Ausführungen.

Chemische Zusammensetzung

Chemische Zusammensetzung in Massenanteil % (nach DIN EN 10088-3)
C 0,07
Si 1,00
Mn 2,00
P 0,045
S 0,030
Cr 17,5 bis 19,5
Ni 8,0 bis 10,5
N 0,10
Chemische Zusammensetzung in Massenanteil % (nach ASTM A276)
C 0,08
Si 1,00
Mn 2,00
P 0,045
S 0,030
Cr 18 bis 20
Ni 8,0 bis 11

Physische Eigenschaften

Dichte in kg/dm³ 7,9
Elektrischer Widerstand bei 20 °C in W 0,73
Magnetisierbarkeit sehr gering
Wärmeleitfähigkeit bei 20°C in W 15
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
Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient in 10-6K-1
20°C - 100°C 16,0
20°C - 200°C 16,5
20°C - 300°C 17,0
20°C - 400°C 17,5
20°C - 500°C 18,0

Schweißbarkeit

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.

Besonderheiten

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.