Martensitische Edelstähle 440A vs. 440B vs. 440C: Härtegradient für Verschleißanwendungen

Die 440-Familie: Härte nach Kohlenstoffgehalt

440A, 440B und 440C sind härtbare martensitische rostfreie Stähle, definiert in ASTM A276 (Stab) und A240 (Blech). Sie haben die gleiche Basis von 16–18 % Chrom und bis zu 0,75 % Molybdän und unterscheiden sich in einem entscheidenden Element: Kohlenstoff. Ein höherer Kohlenstoffgehalt bedeutet mehr Karbide nach der Wärmebehandlung, was eine höhere Härte, eine bessere Schnitthaltigkeit und eine höhere Verschleißfestigkeit bedeutet, auf Kosten einer geringeren Korrosionsbeständigkeit und Zähigkeit.

Chemische Zusammensetzung gemäß ASTM A276

Element (Gew.%)	440A UNS S44002	440B UNS S44003	440C UNS S44004
C	0.60-0.75	0.75-0.95	0.95-1.20
Mn	1,00 max	1,00 max	1,00 max
Si	1,00 max	1,00 max	1,00 max
P	0,040 max	0,040 max	0,040 max
S	0,030 max	0,030 max	0,030 max
Cr	16.00-18.00	16.00-18.00	16.00-18.00
Mo	0,75 max	0,75 max	0,75 max

Härte und Verschleißleistung

Nach der vollständigen Aushärtung durch Ölabschrecken und Anlassen bei niedriger{0}}Temperatur erreicht die typische maximale Härte etwa 56 HRC für 440A, 58 HRC für 440B und 60 HRC für 440C, womit 440C zu den härtesten Standard-Edelstahlsorten gehört. Die Härte schlägt sich direkt in Verschleißfestigkeit und Schnitthaltigkeit nieder: 440A ist für leichte Schneidarbeiten geeignet, 440B für mäßige industrielle Abnutzung und 440C für Schneid-, Lager- und Gleitanwendungen mit hoher Beanspruchung.

Kompromiss-Korrosionsbeständigkeit

Die Korrosionsbeständigkeit verläuft in entgegengesetzter Richtung zur Härte. Je höher der Kohlenstoff, desto mehr Chromkarbid bildet sich während der Wärmebehandlung und desto weniger Chrom verbleibt in der Matrix, um den Passivfilm aufzubauen.. 440A ist daher am besten rostbeständig, bei trockenem Innen- und mildem Außeneinsatz bei normaler Wartung.. 440C ist am anfälligsten, mit sichtbarer Lochfraßgefahr in feuchten oder küstennahen Umgebungen, sofern es nicht beschichtet oder geölt ist. Keiner der drei ist ohne Schutz für den Einsatz auf See, in der Chemie oder bei hoher Luftfeuchtigkeit geeignet.

Wärmebehandlungspraxis

Typische Vorgehensweise: Härten von 440A bei 1010-1060 C, 440B bei 1020-1070 C und 440C bei 1010–1070 C, Abschrecken in Öl oder Druckluft, dann Anlassen bei 150–200 C für 440A und 440 C sowie bei 175–225 C 440B zum Ausgleich von Härte und Zähigkeit. 440C wird oft dreifach angelassen bei 150–200 C, um Restaustenit umzuwandeln und Sprödigkeit zu verhindern. Übermäßiges Anlassen bei höheren Temperaturen verringert die Härte und Schnitthaltigkeit, daher muss das Anlassen entsprechend den Anwendungsanforderungen gesteuert werden.

Anwendungen, Einschränkungen und Alternativen

440A: Küchenmesser, Scheren, kleine Handwerkzeuge und Besteck, bei denen eine gelegentliche Feuchtigkeitseinwirkung akzeptabel ist. 440B: Industrieschneidklingen, Holzbearbeitungswerkzeuge und mäßig-verschlissene Lager. 440C: chirurgische Skalpelle, Präzisionslagerringe, Ventilsitze und industrielle Sägeblätter, die maximale Verschleißfestigkeit erfordern. Alle drei Qualitäten weisen eine schlechte Schweißbarkeit auf und sollten nicht in Schweißbaugruppen ohne strenges Vorwärmen und Tempern nach dem Schweißen verwendet werden. Wenn sowohl Korrosionsbeständigkeit als auch Härte erforderlich sind, sollten Sie stattdessen den ausscheidungshärtenden Typ UNS S17400 in Betracht ziehen.

FAQ

Welche 440er-Sorte eignet sich am besten für Messer?

440C bietet die beste Schnitthaltigkeit und Verschleißfestigkeit und ist der klassische High-End-Messerstahl-, muss aber vor Korrosion geschützt werden. 440A behält eine gute Schneide für den Küchengebrauch und ist rostbeständiger; Viele Haushaltsklingen verwenden aus diesem Grund 440A oder 440B.

Warum ist 440C härter, aber weniger korrosionsbeständig als 440A?

Höherer Kohlenstoff bildet beim Härten mehr Chromkarbide, die die Härte erhöhen, aber Chrom verbrauchen, das sonst den Passivfilm aufrechterhalten würde. Härte und Korrosionsbeständigkeit stehen daher in der gesamten Familie im Widerspruch zueinander.

Kann Edelstahl der Serie 440 geschweißt werden?

Schlecht. Das martensitische Gefüge verhärtet sich und reißt leicht in Schweißnähten. Wenn sich ein Schweißen nicht vermeiden lässt, ist ein striktes Vorwärmen und unmittelbares Anlassen nach dem Schweißen erforderlich. Anschließend wird die Baugruppe in der Regel geglüht. Auf geschweißte Ausführungen wird grundsätzlich verzichtet.

Welche Wärmebehandlung maximiert die Härte von 440 °C?

Bei 1010–1070 °C austenitisieren, mit Öl abschrecken und dann bei 150–200 °C anlassen, typischerweise mit mehreren Anlasszyklen, um Restaustenit zu entfernen. Dadurch wird eine Härte in Richtung des 60-HRC-Niveaus entwickelt und gleichzeitig die Sprödigkeit verringert.

Ist Edelstahl 440 magnetisch?

Ja. Das martensitische Gefüge ist in allen Zuständen magnetisch, egal ob geglüht oder gehärtet. Dies ist bei härtbaren Edelstählen normal und stellt kein Qualitätsproblem dar.

Sind die 440-Sorten für Meeresumgebungen geeignet?

Nein. Sogar 440A weist in Salzwasser nur eine begrenzte Beständigkeit gegen Lochfraß auf. Wählen Sie für den Marine- und Chlorideinsatz eine molybdänhaltige austenitische oder Duplex-Sorte oder eine ausscheidungshärtende Sorte wie UNS S17400 mit entsprechender Beschichtung.