ASTM A803 TP439 Lösungsgeglüht – Ferritischer Edelstahl Eigenschaften & Leistung
Eigenschaften von ASTM A803 TP439 (UNS S43035 / EN 1.4510)
TP439 (1.4510, X3CrTi17) ist ein titanstabilisierter, ferritischer Chrom-Edelstahl (ca. 17 – 19 % Cr) im lösungsgeglühten Zustand. Er ist der Standardwerkstoff für Abgasanlagen und Wärmetauscher-Anwendungen, wo gute Oxidationsbeständigkeit, Formbarkeit und Schweißbarkeit bei geringen Kosten gefordert sind.
Allgemeine Kennwerte
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Dichte | 23 °C | 7,6 – 7,8 g/cm³ | Typisch für ferritische Edelstähle |
Mechanische Eigenschaften (lösungsgeglüht, 23 °C)
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | 220 GPa | Typisch für ferritische Edelstähle |
| Dehnung A50 | 20 % | Gute Umformbarkeit für Ferrit |
| Härte Brinell | 207 HB | |
| Härte Rockwell B | 95 HRB | |
| Querkontraktionszahl (Poisson) | 0,30 | Typisch für ferritische Edelstähle |
| Schubmodul | 77 GPa | Typisch für ferritische Edelstähle |
| Zugfestigkeit (Rm) | 415 MPa | Mindestwert |
| Streckgrenze (Rp0,2) | 205 MPa | Mindestwert |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 23 °C | 9,3 – 12 × 10⁻⁶ K⁻¹ | Niedrig – Vorteil bei thermischen Zyklen |
| Schmelzbereich | – | 1.425 – 1.530 °C | Typisch für ferritische Edelstähle |
| Spezifische Wärmekapazität | 23 °C | 420 – 586 J/(kg·K) | Typisch für ferritische Edelstähle |
| Wärmeleitfähigkeit | 23 °C | 11 – 22 W/(m·K) | Ca. 2× besser als austenitisch (304) |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Elektrischer Widerstand | 23 °C | 6,0 – 7,5 × 10⁻⁷ Ω·m | Typisch für ferritische Edelstähle |
Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|---|
| Aluminium (Al) | ≤ 0,15 |
| Kohlenstoff (C) | ≤ 0,07 |
| Chrom (Cr) | 17,0 – 19,0 |
| Mangan (Mn) | ≤ 1,00 |
| Nickel (Ni) | ≤ 0,50 |
| Stickstoff (N) | ≤ 0,04 |
| Phosphor (P) | ≤ 0,04 |
| Silizium (Si) | ≤ 1,00 |
| Schwefel (S) | ≤ 0,03 |
| Titan (Ti) | 0,20 + 4×(C+N) bis 1,10 (typ. ~0,8) |
| Eisen (Fe) | Rest |
Rolle des Titans – Stabilisierung
- Ti bildet stabile Karbide/Nitride (TiC, TiN) → bindet C und N
- Verhindert Chromkarbidausscheidung an Korngrenzen (Sensibilisierung) bei 425 – 850 °C
- Ermöglicht Schweißen ohne Nachwärmebehandlung (kein interkristalliner Angriff im WEZ)
- Verbessert Hochtemperatur-Eigenschaften (Kriechfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit)
Anwendungsbereiche
- Automotive: Abgaskrümmer, Katalysatorgehäuse, Auspuffrohre, EGR-Kühler (Hauptanwendung)
- Wärmetauscher: Rohre, Platten in Heizkesseln, Solarkollektoren, Warmwasserspeicher
- Haushalt: Geschirrspüler-Innenbehälter, Backofenverkleidungen
- Architektur: Fassaden, Dachentwässerung (gute Atmosphärenbeständigkeit)
- Chemie: Behälter, Rohre in mild oxidierenden Medien (HNO₃, organische Säuren)
Verarbeitungshinweise
- Umformung: Gut kaltumformbar (besser als 1.4016 durch Ti); Tiefziehen, Biegen, Rollprofilieren möglich. Rm-Anstieg moderat.
- Schweißen: Sehr gut schweißbar (WIG, MIG, Laser, Widerstand). Fülldraht: 1.4551 (Ti-stabilisiert) oder 1.4370. Kein Vorwärmen, Interpasstemperatur < 150 °C. Kein Nachglühen nötig.
- Wärmebehandlung: Lösungsglühen 780 – 850 °C, Luftkühlung. Spannungsarmglühen 300 – 350 °C falls erforderlich.
- Oberfläche: Beizen/Passivieren (HNO₃/HF) für optimale Korrosionsbeständigkeit; elektropolieren möglich
- 475 °C Versprödung: Bei Langzeitbetrieb 350 – 550 °C → Versprödung. Max. Betriebstemperatur ~400 °C empfohlen.
Vergleich: TP439 vs. 430 (1.4016) vs. 441 (1.4509)
| Eigenschaft | 430 (1.4016) | 439 (1.4510) | 441 (1.4509) |
|---|---|---|---|
| Cr | 16 – 18 % | 17 – 19 % | 17 – 19 % |
| Stabilisierung | – | Ti | Ti + Nb |
| Schweißbarkeit | Schlecht (Sensibilisierung) | Sehr gut | Sehr gut |
| Hochtemperatur | Mäßig | Gut | Sehr gut |
| Kosten | Niedrig | Mittel | Mittel-Hoch |
Normen & Äquivalente
- ASTM A803 / A240 / A268 / A176
- UNS S43035
- EN 1.4510 (X3CrTi17)
- JIS SUS 439
- DIN X6CrTi17
Metall
- ASTM A803 Grad 29‑4 – Lösungsgeglühter ferritischer Edelstahl: Eigenschaften & Spezifikation
- ASTM A803 Grade 29-4C – Lösungsgeglühter ferritischer Edelstahl
- ASTM A803 TP409 – Hochleistungs-Ferritischer Edelstahl, Lösungsgeglüht
- ASTM A803 TPXM-27 – Lösungsgeglühter Premium-Ferritischer Edelstahl
- ASTM A887 Grade A 304B5: Lösungsgeglühter austenitischer Edelstahl mit Bor-Zusatz für nukleare Anwendungen
- ASTM A887 Grade A 304B6: Lösungsgeglühter austenitischer Edelstahl mit höherem Bor-Gehalt (1,5–1,74 %)
- ASTM A887 Grade A 304B7: Lösungsgeglühter austenitischer Edelstahl mit höchstem Bor-Gehalt (1,75–2,25 %) der 304B-Serie
- ASTM A803 Güte 25-4-4 lösungsgeglüht: Hochfester ferritischer Edelstahl
- ASTM A803 Güte 18-2 Lösungsgeglüht – Ferritischer Edelstahl Eigenschaften
- ASTM A803 Güte 26-3-3 Lösungsgeglüht – Hochleistungs-Ferritischer Edelstahl