Edelstahl 431: Hochfester martensitischer Edelstahl für strukturelle Anwendungen

Edelstahl 431 ist ein martensitischer Edelstahl mit zusätzlichem Nickel (1,25 %-2,50 %) und einem höheren Chromgehalt (15 %-17 %). Der Nickelzusatz verbessert die Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit und sorgt gleichzeitig für eine hohe Festigkeit durch Wärmebehandlung. Es vereint Festigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit und eignet sich daher für tragende Strukturkomponenten und stark beanspruchte mechanische Teile.

Kernparameter

Chemische Zusammensetzung (Gew.-%): C kleiner oder gleich 0,20, Si kleiner oder gleich 1,00, Mn kleiner oder gleich 1,00, P kleiner oder gleich 0,040, S kleiner oder gleich 0,030, Cr=15.00-17.00, Ni=1.25-2.50, Fe{7}}Rest

Mechanische Eigenschaften (vergütet und vergütet): Zugfestigkeit größer oder gleich 860MPa, Streckgrenze größer oder gleich 620 MPa, Dehnung größer oder gleich 15 %, Härte größer oder gleich 241HB (geglüht) / größer oder gleich 36HRC (vergütet)

Betriebstemperatur: -40 Grad bis 300 Grad (Dauerbetrieb)

Äquivalente Qualitäten: SUS431 (JIS), EN 1.4057 (EN), UNS S43100 (ASTM)

Leistungsvorteile: Höhere Zähigkeit als Edelstahl 420 aufgrund der Nickelzugabe; gute Korrosionsbeständigkeit in atmosphärischen, Süßwasser- und milden Säureumgebungen; hohe Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit nach Wärmebehandlung; ausgezeichnete Schweiß- und Bearbeitbarkeit; magnetisch.

Typische Anwendungen: Automobilkomponenten (Antriebswellen, Aufhängungsteile, Bremssättel), Strukturteile für Flugzeuge, Hochdruck-Ventilschäfte, Pumpenwellen für Umgebungen mit mittlerer{1}Korrosion, Befestigungselemente für hohe{2}Festigkeitsanforderungen, Schiffszubehör.

Praktische Fragen und Antworten

F1: Welche Wirkung hat Nickel in Edelstahl 431? A1: Nickel spielt hauptsächlich eine Rolle bei der Stabilisierung der Austenitphase während der Wärmebehandlung, der Verfeinerung der Martensitkörner, wodurch die Zähigkeit verbessert und die Sprödigkeit verringert wird. Im Vergleich zu 420 (kein Nickel) ist die Schlagzähigkeit von 431 um mehr als 50 % erhöht, wodurch es sich für Bauteile eignet, die Stoßbelastungen ausgesetzt sind.

F2: Welches Wärmebehandlungsverfahren wird für Edelstahl 431 empfohlen? A2: Für hohe-Festigkeitsanforderungen: Abschrecken (950-1050 Grad, Ölkühlung) + Anlassen (200–300 Grad, Luftkühlung), um eine Härte von 36–42 HRC zu erreichen. Für hohe Zähigkeitsanforderungen: Abschrecken (950–1050 Grad, Ölkühlung) + Anlassen (500–600 Grad, Luftkühlung), Härte 28–32 HRC, mit deutlich verbesserter Zähigkeit.

F3: Ist Edelstahl 431 für Umgebungen mit niedrigen-Temperaturen geeignet? A3: Ja, es kann bei -40 Grad verwendet werden. Seine Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen (größer oder gleich 35 J bei -40 Grad) ist besser als die von 420-Edelstahl und eignet sich daher für Tieftemperatur-Strukturbauteile wie Automobilteile in kalten Regionen. Für Temperaturen unter -40 Grad wird austenitischer Edelstahl 304L oder 316L empfohlen.

F4: Wie verhält sich Edelstahl 431 in Meeresumgebungen? A4: Es verfügt über eine gute Korrosionsbeständigkeit in marinen atmosphärischen Umgebungen (z. B. Schiffsdecks, Geländer), ist jedoch nicht für das langfristige Eintauchen in Meerwasser geeignet. Für in Meerwasser eingetauchte-Komponenten sollte Edelstahl 316L oder Duplex-Edelstahl verwendet werden. 431kann für Schiffszubehör in nicht-getauchten Bereichen verwendet werden.

F5: Was ist der Unterschied zwischen 431- und 17-4PH-Edelstahl? A5: 17-4PH ist ein ausscheidungshärtender Edelstahl mit höherer Festigkeit (Zugfestigkeit größer oder gleich 1030 MPa) und besserer Korrosionsbeständigkeit als 431, aber höheren Kosten. 431 ist kostengünstiger-effektiver und für Anwendungen mittlerer{12}}Festigkeit und mittlerer-Korrosion geeignet, während 17-4PH für Anwendungen mit hoher Festigkeit und hoher Korrosion verwendet wird Präzisionskomponenten.