Edelstahl 465: Eigenschaften und wichtige Anwendungen
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Custom 465 Edelstahl, oft als 465 Edelstahl bezeichnet, ist ein martensitischer Edelstahl, der für seine hohe Festigkeit und hervorragende Korrosionsbeständigkeit bekannt ist. Er wird als martensitischer Edelstahl klassifiziert und besteht hauptsächlich aus Eisen, Chrom und Nickel, mit zusätzlichen legierenden Elementen, die seine Eigenschaften verbessern. Die wichtigsten legierenden Elemente umfassen:
- Chrom (Cr): Typischerweise etwa 15-17 %, was die Korrosionsbeständigkeit bietet und zur Härte des Stahls beiträgt.
- Nickel (Ni): Ungefähr 3-5 %, was die Zähigkeit und Verformbarkeit verbessert.
- Molybdän (Mo): Rund 1-2 %, was die Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion erhöht.
- Kohlenstoff (C): In der Regel auf 0,05-0,1 % begrenzt, was die Härte und Festigkeit durch Wärmebehandlung erhöht.
Eigenschaften und Eigenschaften
Custom 465 Edelstahl zeichnet sich durch seine hohe Zugfestigkeit, hervorragende Abriebfestigkeit und gute Zähigkeit aus. Er wird besonders geschätzt in Anwendungen, die hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern, insbesondere in aggressiven Umgebungen.
Vorteile und Einschränkungen
Vorteile (Pro) | Einschränkungen (Kontra) |
---|---|
Hohe Festigkeit-zu-Gewichts-Verhältnis | Begrenzte Schweißbarkeit aufgrund seiner martensitischen Natur |
Hervorragende Korrosionsbeständigkeit | Empfindlich gegenüber Spannungsrisskorrosion in bestimmten Umgebungen |
Gute Bearbeitbarkeit | Erfordert sorgfältige Wärmebehandlung, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen |
Eignet sich für Hochtemperaturanwendungen | Kann teurer sein als andere Edelstahlgüten |
Historisch gesehen hat der Custom 465 in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie seinen Platz gefunden, wo leistungsstarke Materialien entscheidend sind. Seine einzigartige Kombination von Eigenschaften positioniert ihn günstig auf dem Markt, obwohl er weniger verbreitet ist als austenitische Güten wie 304 oder 316.
Alternative Namen, Standards und Äquivalente
Standardorganisation | Bezeichnung/Grad | Land/Region der Herkunft | Hinweise/Anmerkungen |
---|---|---|---|
UNS | S46500 | USA | Nächstes Äquivalent zu AISI 630 |
AISI/SAE | 465 | USA | Martensitischer Edelstahl |
ASTM | A240 | USA | Standardvorgabe für Edelstahlplatten |
EN | 1.4650 | Europa | Geringfügige Zusammensetzungsunterschiede zu beachten |
JIS | SUS 465 | Japan | Ähnliche Eigenschaften wie UNS S46500 |
Die Unterschiede zwischen diesen Güten liegen oft in ihren spezifischen legierenden Elementen und mechanischen Eigenschaften, die ihre Leistung in bestimmten Anwendungen beeinflussen können. Zum Beispiel, während sowohl S46500 als auch AISI 630 martensitisch sind, können ihre Reaktionen auf Wärmebehandlung variieren, was ihre endgültige Härte und Festigkeit beeinflusst.
Wesentliche Eigenschaften
Chemische Zusammensetzung
Element (Symbol und Name) | Prozentsatzbereich (%) |
---|---|
C (Kohlenstoff) | 0,05 - 0,1 |
Cr (Chrom) | 15,0 - 17,0 |
Ni (Nickel) | 3,0 - 5,0 |
Mo (Molybdän) | 1,0 - 2,0 |
Mn (Mangan) | 0,5 - 1,0 |
Si (Silizium) | 0,5 max |
P (Phosphor) | 0,04 max |
S (Schwefel) | 0,03 max |
Wesentliche legierende Elemente spielen eine entscheidende Rolle bei der Definition der Eigenschaften von Custom 465 Edelstahl:
- Chrom: Erhöht die Korrosionsbeständigkeit und trägt zur Bildung einer schützenden Oxidschicht bei.
- Nickel: Verbessert die Zähigkeit und Verformbarkeit, wodurch der Stahl weniger spröde wird.
- Molybdän: Erhöht die Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion, insbesondere in Chloridumgebungen.
Mechanische Eigenschaften
Eigenschaft | Zustand/Temperatur | Testtemperatur | Typischer Wert/Bereich (metrisch - SI-Einheiten) | Typischer Wert/Bereich (imperiale Einheiten) | Referenzstandard für Prüfmethoden |
---|---|---|---|---|---|
Zugfestigkeit | Geglüht | Raumtemperatur | 800 - 1100 MPa | 116 - 160 ksi | ASTM E8 |
Streckgrenze (0,2 % Offset) | Geglüht | Raumtemperatur | 600 - 900 MPa | 87 - 130 ksi | ASTM E8 |
Elongation | Geglüht | Raumtemperatur | 10 - 15 % | 10 - 15 % | ASTM E8 |
Härte (Rockwell C) | Geglüht | Raumtemperatur | 30 - 40 HRC | 30 - 40 HRC | ASTM E18 |
Schlagfestigkeit | Geglüht | -40 °C | 30 - 50 J | 22 - 37 ft-lbf | ASTM E23 |
Die mechanischen Eigenschaften von Custom 465 Edelstahl machen ihn geeignet für Anwendungen, die hohe Festigkeit und strukturelle Integrität erfordern. Seine Zug- und Streckfestigkeiten sind besonders vorteilhaft in tragenden Anwendungen, während seine Elongation und Schlagfestigkeit sicherstellen, dass er dynamischen Lasten standhalten kann, ohne zu brechen.
Physikalische Eigenschaften
Eigenschaft | Zustand/Temperatur | Wert (metrisch - SI-Einheiten) | Wert (imperiale Einheiten) |
---|---|---|---|
Dichte | Raumtemperatur | 7,75 g/cm³ | 0,28 lb/in³ |
Schmelzpunkt/-bereich | - | 1450 - 1500 °C | 2642 - 2732 °F |
Wärmeleitfähigkeit | Raumtemperatur | 25 W/m·K | 17,3 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
Spezifische Wärmekapazität | Raumtemperatur | 500 J/kg·K | 0,12 BTU/lb·°F |
Elektrische Widerstandsfähigkeit | Raumtemperatur | 0,73 μΩ·m | 0,73 μΩ·in |
Wärmeausdehnungskoeffizient | Raumtemperatur | 16,5 x 10⁻⁶ /K | 9,2 x 10⁻⁶ /°F |
Die Dichte und der Schmelzpunkt von Custom 465 zeigen seine Eignung für Hochtemperaturanwendungen. Seine Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärmekapazität deuten darauf hin, dass er Wärme in verschiedenen Umgebungen effektiv managen kann, was ihn ideal für Komponenten macht, die thermischen Zyklen ausgesetzt sind.
Korrosionsbeständigkeit
Korrosives Mittel | Konzentration (%) | Temperatur (°C/°F) | Widerstandsbewertung | Hinweise |
---|---|---|---|---|
Chloride | 3-10 | 20-60 °C (68-140 °F) | Ausreichend | Risiko von Lochfraß |
Schwefelsäure | 10-20 | 20-40 °C (68-104 °F) | Gut | Empfindlich gegenüber SCC |
Essigsäure | 5-10 | 20-60 °C (68-140 °F) | Gut | Mittlere Resistenz |
Meerwasser | - | Umgebungstemperatur | Ausreichend | Risiko von Spaltkorrosion |
Custom 465 Edelstahl weist eine gute Beständigkeit gegen verschiedene korrosive Mittel auf, insbesondere in mäßig aggressiven Umgebungen. Er ist jedoch anfällig für Spannungsrisskorrosion (SCC) in Gegenwart von Chloriden, was eine kritische Überlegung für Anwendungen in marinen oder chemischen Verarbeitungsumgebungen ist.
Im Vergleich zu anderen Edelstählen, wie 304 und 316, bietet Custom 465 eine überlegene Festigkeit, könnte jedoch nicht die Korrosionsbeständigkeit von 316 in chloridreichen Umgebungen erreichen. Dieses Abwägen ist für Ingenieure wichtig, wenn sie Materialien für spezifische Anwendungen auswählen.
Hitzebeständigkeit
Eigenschaft/Grenze | Temperatur (°C) | Temperatur (°F) | Bemerkungen |
---|---|---|---|
Maximale kontinuierliche Betriebstemperatur | 600 °C | 1112 °F | Eignet sich für Hochtemperaturanwendungen |
Maximale intermittierende Betriebstemperatur | 650 °C | 1202 °F | Nur kurzfristige Exposition |
Skalierungstemperatur | 700 °C | 1292 °F | Risiko von Oxidation über dieser Temperatur |
Überlegungen zur Kriechfestigkeit | 500 °C | 932 °F | Kriechbeständigkeit beginnt zu sinken |
Custom 465 Edelstahl behält seine mechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen, was ihn geeignet macht für Anwendungen wie Gasturbinen und Wärmetauscher. Eine längere Exposition gegenüber Temperaturen über 600 °C kann jedoch zu Oxidation und Skalierung führen, was seine Integrität beeinträchtigen könnte.
Fabrikationseigenschaften
Schweißbarkeit
Schweißprozess | Empfohlene Fülldraht (AWS-Klassifikation) | Typisches Schutzgas/Flussmittel | Hinweise |
---|---|---|---|
TIG | ER465 | Argon | Vorwärmen empfohlen |
MIG | ER465 | Argon/CO2-Gemisch | Nachwärmebehandlung kann erforderlich sein |
SMAW | E465 | - | Nicht empfohlen für dicke Abschnitte |
Custom 465 Edelstahl kann mit verschiedenen Methoden geschweißt werden, jedoch muss darauf geachtet werden, Rissbildung zu vermeiden. Vorwärmen und Nachwärmebehandlungen sind oft notwendig, um Spannungen abzubauen und die Integrität der Schweißung zu gewährleisten.
Bearbeitbarkeit
Bearbeitungsparameter | Custom 465 | AISI 1212 | Hinweise/Tips |
---|---|---|---|
Relativer Bearbeitungsindex | 70 | 100 | Gute Bearbeitbarkeit mit geeignetem Werkzeug |
Typische Schnittgeschwindigkeit (Drehen) | 30-50 m/min | 60-80 m/min | Verwenden Sie Hartmetallwerkzeuge für beste Ergebnisse |
Custom 465 zeigt eine gute Bearbeitbarkeit, verlangt jedoch eine sorgfältige Auswahl von Schneidwerkzeugen und Geschwindigkeiten, um Abnutzung zu minimieren und die gewünschten Oberflächenfinishs zu erreichen.
Formbarkeit
Custom 465 ist aufgrund seiner martensitischen Struktur nicht so formbar wie austenitische Edelstähle. Kaltumformung ist möglich, kann jedoch zu Verfestigung führen und erfordert eine sorgfältige Kontrolle von Biegeradien und Umformprozessen.
Wärmebehandlung
Behandlungsprozess | Temperaturbereich (°C/°F) | Typische Haltezeit | Kühlmethode | Primärzweck / Erwünschtes Ergebnis |
---|---|---|---|---|
Glühen | 800 - 900 °C (1472 - 1652 °F) | 1-2 Stunden | Luft | Spannungen abbauen, Zähigkeit erhöhen |
Härten | 1000 - 1100 °C (1832 - 2012 °F) | 30 Minuten | Öl/Wasser | Härte und Festigkeit erhöhen |
Vergüten | 500 - 600 °C (932 - 1112 °F) | 1 Stunde | Luft | Sprödigkeit reduzieren, Zähigkeit verbessern |
Wärmebehandlungsprozesse haben erheblichen Einfluss auf die Mikrostruktur und Eigenschaften von Custom 465. Das richtige Glühen kann die Zähigkeit erhöhen, während das Härten die Festigkeit erhöht, was es wichtig macht, die Wärmebehandlung an die spezifischen Anwendungsanforderungen anzupassen.
Typische Anwendungen und Endverwendungen
Industrie/Sektor | Beispiel für spezifische Anwendung | Wesentliche Stahl-Eigenschaften, die in dieser Anwendung genutzt werden | Grund für die Auswahl (kurz) |
---|---|---|---|
Luftfahrt | Turbinenkomponenten | Hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit | Kritisch für Leistung und Sicherheit |
Automobil | Motorteile | Hohe Temperaturstabilität, Abriebfestigkeit | Essentiell für Haltbarkeit |
Öl & Gas | Ventilkomponenten | Korrosionsbeständigkeit, Zähigkeit | Benötigt in rauen Umgebungen |
Medizinische Geräte | Chirurgische Instrumente | Biokompatibilität, Festigkeit | Gewährleistet Zuverlässigkeit und Sicherheit |
Weitere Anwendungen umfassen:
- Marine Hardware: Aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit in Salzwasserumgebungen.
- Chemische Verarbeitung: Für Komponenten, die aggressiven Chemikalien ausgesetzt sind.
Custom 465 wird für diese Anwendungen aufgrund seiner einzigartigen Kombination aus Festigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit gewählt, die für Leistung und Sicherheit in anspruchsvollen Umgebungen entscheidend sind.
Wichtige Überlegungen, Auswahlkriterien und weitere Einblicke
Merkmal/Eigenschaft | Custom 465 | AISI 304 | AISI 316 | Kurze Pro-/Kontra- oder Abwägungserklärung |
---|---|---|---|---|
Wichtige mechanische Eigenschaft | Hohe Festigkeit | Mittlere Festigkeit | Mittlere Festigkeit | Custom 465 übertrifft in der Festigkeit |
Wichtiger Korrosionsaspekt | Gut, aber SCC-Risiko | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet | 316 ist überlegen in chloridhaltigen Umgebungen |
Schweißbarkeit | Moderat | Ausgezeichnet | Gut | 304 ist einfacher zu schweißen |
Bearbeitbarkeit | Gut | Moderat | Moderat | 465 erfordert sorgfältige Bearbeitung |
Formbarkeit | Begrenzt | Ausgezeichnet | Gut | 304 ist formbarer |
Ungefähre relative Kosten | Höhere | Niedrigere | Höhere | Kosten variieren je nach Marktnachfrage |
Typische Verfügbarkeit | Moderat | Hoch | Hoch | 304 und 316 sind verbreiteter |
Bei der Auswahl von Custom 465 Edelstahl sind Überlegungen wie Kosteneffektivität, Verfügbarkeit und spezifische Anwendungsanforderungen zu beachten. Obwohl es teurer sein kann als andere Güten, rechtfertigt seine Leistung in hochbeanspruchten und korrosiven Umgebungen oft die Investition. Darüber hinaus sind seine magnetischen Eigenschaften minimal, was ihn für Anwendungen geeignet macht, bei denen Magnetismus ein Problem darstellt.
Zusammenfassend ist Custom 465 Edelstahl ein vielseitiges und leistungsstarkes Material, das in anspruchsvollen Anwendungen glänzt. Seine einzigartige Kombination von Eigenschaften macht ihn zu einer wertvollen Wahl für Ingenieure und Designer, die zuverlässige Lösungen in verschiedenen Branchen suchen.