ATS 34 Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungen

ATS-34 Edelstahl ist ein hochlegierter Edelstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, der für seine ausgezeichnete Härte, Schnitthaltigkeit und Korrosionsbeständigkeit bekannt ist, was ihn zu einer beliebten Wahl in der Herstellung von hochwertigen Messern und Schneidwerkzeugen macht. ATS-34 wird als martensitischer Edelstahl klassifiziert und enthält eine ausgewogene Zusammensetzung aus Chrom, Molybdän und Kohlenstoff, die zu seinen einzigartigen Eigenschaften beitragen.

Umfassende Übersicht

ATS-34 zeichnet sich hauptsächlich durch seinen hohen Kohlenstoffgehalt (ungefähr 1,05 %) und einen Chromgehalt von etwa 14 % aus. Die Zugabe von Molybdän (ca. 4 %) erhöht seine Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit und verbessert gleichzeitig die Einschnitthärte. Diese Stahlgüte wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen eine scharfe Kante und Langlebigkeit entscheidend sind.

Eigenschaft	Wert
Klassifikation	Martensitischer Edelstahl
Primäre legierende Elemente	Kohlenstoff (C), Chrom (Cr), Molybdän (Mo)
Kohlenstoffgehalt	1,05 %
Chromgehalt	14 %
Molybdängehalt	4 %

Vorteile:
- Hohe Härte: ATS-34 kann Härtegrade von bis zu 61 HRC erreichen, was ihn ideal für Schneidwerkzeuge macht.
- Ausgezeichnete Schnitthaltigkeit: Die Kombination aus hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt ermöglicht eine scharfe Kante, die länger hält.
- Korrosionsbeständigkeit: Der Chromgehalt bietet eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Rost und Flecken.

Beschränkungen:
- Brittleness: Bei höheren Härtegraden kann ATS-34 spröde werden, was unter intensivem Gebrauch zu Absplitterungen führen kann.
- Schwer zu schärfen: Die hohe Härte kann das Schärfen im Vergleich zu weicheren Stählen herausfordernd machen.

Historisch gesehen war ATS-34 in der Messerherstellungsindustrie von Bedeutung, insbesondere für hochwertige Maßanfertigungen und Produktionsmodelle. Seine einzigartige Kombination von Eigenschaften positioniert ihn gut im Markt, obwohl er weniger verbreitet ist als einige andere Edelstähle wie 440C oder VG-10.

Alternativen Namen, Normen und Äquivalente

Normungsorganisation	Bezeichnung/Grad	Land/Region Ursprung	Hinweise/Anmerkungen
UNS	S42000	USA	Nächstes Äquivalent zu AISI 440C
AISI/SAE	ATS-34	USA	Hochleistungs-Edelstahl
ASTM	A276	USA	Normenspezifikation für Edelstahlstangen
JIS	SUS420J2	Japan	Ähnliche Eigenschaften, aber mit leichten Zusammensetzungsunterschieden

ATS-34 wird häufig mit anderen Edelstählen wie AISI 440C und VG-10 verglichen. Während sie ähnliche Anwendungen haben, können subtile Unterschiede in der Zusammensetzung die Leistung beeinflussen. Zum Beispiel verbessert der höhere Molybdängehalt von ATS-34 die Zähigkeit im Vergleich zu 440C, der spröder sein kann.

Wichtige Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung

Element	Prozentsatzbereich (%)
Kohlenstoff (C)	1,05 %
Chrom (Cr)	14 %
Molybdän (Mo)	4 %
Mangan (Mn)	0,5 %
Silizium (Si)	0,5 %
Phosphor (P)	0,03 % max
Schwefel (S)	0,03 % max

Die primären legierenden Elemente in ATS-34 spielen entscheidende Rollen:
- Kohlenstoff (C): Erhöht Härte und Festigkeit.
- Chrom (Cr): Verbessert die Korrosionsbeständigkeit und trägt zu den rostfreien Eigenschaften des Stahls bei.
- Molybdän (Mo): Verbessert die Zähigkeit und Einschnitthärte, wodurch eine bessere Leistung in anspruchsvollen Anwendungen ermöglicht wird.

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Temperatur	Testtemperatur	Typischer Wert/Bereich (metrisch)	Typischer Wert/Bereich (imperial)	Referenznorm für Prüfmethode
Zugfestigkeit	Vergütet	Raumtemperatur	1.200 - 1.300 MPa	174 - 188 ksi	ASTM E8
Streckgrenze (0,2 % Versatz)	Vergütet	Raumtemperatur	1.000 - 1.100 MPa	145 - 160 ksi	ASTM E8
Elongation	Vergütet	Raumtemperatur	10 - 15 %	10 - 15 %	ASTM E8
Härte	Vergütet	Raumtemperatur	58 - 61 HRC	58 - 61 HRC	ASTM E18
Er-schütterungsfestigkeit	Vergütet	-20 °C	30 - 40 J	22 - 30 ft-lbf	ASTM E23

Die mechanischen Eigenschaften von ATS-34 machen ihn geeignet für Anwendungen, die hohe Festigkeit und Haltbarkeit erfordern. Seine hohe Zug- und Streckfestigkeit stellt sicher, dass er erheblichen mechanischen Belastungen standhalten kann, während seine Härte ein wirksames Schneiden und Abriebfestigkeit ermöglicht.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Temperatur	Wert (metrisch)	Wert (imperial)
Dichte	Raumtemperatur	7,75 g/cm³	0,28 lb/in³
Schmelzpunkt	-	1.400 - 1.500 °C	2.552 - 2.732 °F
Wärmeleitfähigkeit	Raumtemperatur	25 W/m·K	14,5 BTU·in/ft²·h·°F
Spezifische Wärmekapazität	Raumtemperatur	500 J/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Elektrische Widerstandsfähigkeit	Raumtemperatur	0,7 µΩ·m	0,7 µΩ·in

Wichtige physikalische Eigenschaften wie Dichte und Schmelzpunkt sind entscheidend für Anwendungen, die hohe Temperaturen oder bedeutende mechanische Belastungen erfordern. Der relativ hohe Schmelzpunkt weist auf eine gute thermische Stabilität hin, während die Dichte auf ein robustes Material hinweist, das für hochbelastbare Anwendungen geeignet ist.

Korrosionsbeständigkeit

Korrosives Mittel	Konzentration (%)	Temperatur (°C/°F)	Widerstandsgrad	Hinweise
Salzwasser	3,5 %	25 °C/77 °F	Gut	Risiko von Lochkorrosion
Essigsäure	10 %	25 °C/77 °F	Ausreichend	Empfindlich gegenüber Spannungskorrosionsrissen
Chloride	1 %	25 °C/77 °F	Ausreichend	Risiko von lokalisierter Korrosion

ATS-34 zeigt eine gute Beständigkeit gegenüber verschiedenen korrosiven Umgebungen, was ihn für marine und Außenanwendungen geeignet macht. Allerdings ist er anfällig für Lochkorrosion in chloridreichen Umgebungen, und es muss Vorsicht bei sauren Bedingungen walten. Im Vergleich zu anderen Edelstählen wie 440C bietet ATS-34 eine bessere Zähigkeit, könnte aber in hoch korrosiven Umgebungen nicht so gut abschneiden.

Wärmestabilität

Eigenschaft/Grenze	Temperatur (°C)	Temperatur (°F)	Bemerkungen
Maximale kontinuierliche Betriebstemperatur	400 °C	752 °F	Gute Oxidationsbeständigkeit
Maximale intermittierende Betriebstemperatur	600 °C	1.112 °F	Begrenzte Kriechbeständigkeit
Skalierungstemperatur	800 °C	1.472 °F	Risiko von Oxidation

ATS-34 behält seine mechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen, obwohl es bei höheren Temperaturen oxidieren kann. Seine Leistung in wärmebeständigen Anwendungen ist zufriedenstellend, aber Vorsicht ist geboten, um eine längere Exposition gegenüber extremen Temperaturen zu vermeiden.

Bearbeitungseigenschaften

Schweißbarkeit

Schweißverfahren	Empfohlenes Füllmetall (AWS-Klassifikation)	Typisches Schutzgas/Flux	Hinweise
TIG	ER308L	Argon	Vorwärmen empfohlen
MIG	ER308L	Argon	Nachbearbeitungswärmebehandlung kann notwendig sein

ATS-34 wird allgemein als schwer zu schweißen angesehen, aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts, der zu Rissen führen kann. Vorwärmen und Nachbehandlung der Schweißnaht werden oft empfohlen, um diese Probleme zu mindern.

Zerspanbarkeit

Zerspanungsparameter	ATS-34	AISI 1212	Hinweise/Tipps
Relativer Zerspanungsindex	50 %	100 %	ATS-34 ist schwerer zu bearbeiten
Typische Schnittgeschwindigkeit (Drehen)	30 m/min	60 m/min	Karbidwerkzeuge für beste Ergebnisse verwenden

Die Bearbeitung von ATS-34 erfordert sorgfältige Überlegungen zu Werkzeugen und Schnittgeschwindigkeiten aufgrund seiner Härte. Karbidwerkzeuge werden für eine effektive Bearbeitung empfohlen.

Formbarkeit

ATS-34 ist aufgrund seiner hohen Härte nicht besonders für seine Formbarkeit bekannt. Kaltumformung ist herausfordernd, und heiße Umformung wird bevorzugt, wenn eine Formung erforderlich ist. Das Material zeigt eine Verfestigung, die die Formungsoperationen komplizieren kann.

Wärmebehandlung

Behandlungsprozess	Temperaturbereich (°C/°F)	Typische Haltezeit	Kühlmethode	Primärer Zweck / Erwünschtes Ergebnis
Glühen	1.000 - 1.100 °C / 1.832 - 2.012 °F	1 - 2 Stunden	Luftkühlung	Härte verringern, Zerspanbarkeit verbessern
Härten	1.050 - 1.200 °C / 1.922 - 2.192 °F	30 Minuten	Ölabschreckung	Härte erhöhen
Vergüten	150 - 200 °C / 302 - 392 °F	1 Stunde	Luftkühlung	Sprödigkeit verringern, Zähigkeit verbessern

Wärmebehandlungsprozesse haben einen erheblichen Einfluss auf die Mikrostruktur und die Eigenschaften von ATS-34. Härtung erhöht die Härte durch martensitische Umwandlung, während das Vergüten hilft, die Sprödigkeit zu verringern, wodurch der Stahl für praktische Anwendungen geeigneter wird.

Typische Anwendungen und Endverwendungen

Industrie/Sektor	Beispiel für spezifische Anwendung	Wichtige Stahl-Eigenschaften in dieser Anwendung	Auswahlgrund (Kurzfassung)
Messerherstellung	Hochwertige Messer	Hohe Härte, Schnitthaltigkeit	Ideal für Schneidwerkzeuge
Luftfahrt	Flugzeugkomponenten	Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit	Geeignet für raue Umgebungen
Medizinprodukte	Chirurgische Instrumente	Biokompatibilität, Schärfe	Essential für Präzisionswerkzeuge

Weitere Anwendungen sind:
- Automobil: Komponenten, die hohe Festigkeit und Abriebfestigkeit erfordern.
- Marine: Teile, die salzwasserhaltigen Umgebungen ausgesetzt sind.

ATS-34 wird wegen seiner Fähigkeit, Schärfe zu erhalten und Korrosion zu widerstehen, gewählt, was ihn ideal für Anwendungen macht, bei denen die Leistung von entscheidender Bedeutung ist.

Wichtige Überlegungen, Auswahlkriterien und weitere Erkenntnisse

Merkmal/Eigenschaft	ATS-34	AISI 440C	VG-10	Kurzfassung Pro/Contra oder Kompromiss
Wichtige mechanische Eigenschaft	Hohe Härte	Gute Härte	Ausgezeichnete Schnitthaltigkeit	ATS-34 bietet bessere Zähigkeit als 440C
Wichtiger Korrosionsaspekt	Gut	Ausreichend	Ausgezeichnet	VG-10 hat überlegene Korrosionsbeständigkeit
Schweißbarkeit	Schwierig	Mäßig	Mäßig	ATS-34 erfordert sorgsame Schweißtechniken
Zerspanbarkeit	Mäßig	Hoch	Mäßig	ATS-34 ist schwieriger zu bearbeiten als 440C
Ungefährer relativer Preis	Mäßig	Mäßig	Hoch	Kosten variieren je nach Marktnachfrage
Typische Verfügbarkeit	Mäßig	Hoch	Mäßig	440C ist häufiger verfügbar

Bei der Auswahl von ATS-34 sollten Sie seine mechanischen Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitungsherausforderungen berücksichtigen. Während er teurer sein kann als einige Alternativen, rechtfertigt seine Leistung in anspruchsvollen Anwendungen die Investition. Zudem kann die Verfügbarkeit variieren, sodass die Beschaffung von seriösen Lieferanten wichtig ist.

Zusammenfassend ist ATS-34 Edelstahl ein vielseitiges Material mit einzigartigen Eigenschaften, die es für Hochleistungsanwendungen, insbesondere in der Messerherstellung und der Luftfahrtindustrie, geeignet machen. Das Verständnis seiner Merkmale, Vorteile und Einschränkungen ist entscheidend für Ingenieure und Hersteller bei der Materialauswahl für spezifische Anwendungen.