EN 10090 X33CrNiMnN23-8 – Hochleistungs-Ventilstahl (Lösungsgeglüht & Ausgeheilt)
X33CrNiMnN23-8 (Werkstoffnummer 1.4871) ist ein hochlegierter, austenitischer Ventilstahl auf Cr-Ni-Mn-W-N-Basis gemäß EN 10090. Er wird im lösungsgeglühten und anschließend ausgeheilten Zustand geliefert. Der Stahl zeichnet sich durch hervorragende Hochtemperaturfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Zähigkeit bis 800 °C aus und wird vorwiegend für Einlass- und Auslassventile in Verbrennungsmotoren, Turbolader und Abgasanlagen eingesetzt.
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|
| Dichte | 20 °C | 7,80 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Elastizitätsmodul | 20 °C | 205 GPa | |
| Dehnung | 20 °C | 20 % | |
| Härte (Rockwell C) | 20 °C | 25 HRC | |
| Querkontraktion | 23 °C | 0,3 | Typisch für austenitische Edelstähle |
| Einschnürung | 20 °C | 30 % | |
| Schubmodul | 23 °C | 77 GPa | Typisch für austenitische Edelstähle |
| Zugfestigkeit | 20 °C | 850–1100 MPa | |
| 500 °C | 600 MPa | |
| 550 °C | 570 MPa | |
| 600 °C | 530 MPa | |
| 650 °C | 470 MPa | |
| 700 °C | 400 MPa | |
| 750 °C | 340 MPa | |
| 800 °C | 280 MPa | |
| Dehngrenze Rp0,2 | 20 °C | 550 MPa | |
| 500 °C | 270 MPa | |
| 550 °C | 250 MPa | |
| 600 °C | 220 MPa | |
| 650 °C | 210 MPa | |
| 700 °C | 190 MPa | |
| 750 °C | 180 MPa | |
| 800 °C | 170 MPa | |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 100 °C | 1,65·10⁻⁵ 1/K | |
| 300 °C | 1,71·10⁻⁵ 1/K | |
| 500 °C | 1,73·10⁻⁵ 1/K | |
| 700 °C | 1,74·10⁻⁵ 1/K | |
| Schmelzpunkt | – | 1230–1480 °C | Typisch für austenitische Edelstähle |
| Spezifische Wärmekapazität | 20 °C | 500 J/(kg·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 20 °C | 14,5 W/(m·K) | |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Elektrischer Widerstand | 23 °C | 8,5·10⁻⁷ Ω·m | Typisch für austenitische Edelstähle |
Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|
| Kohlenstoff | 0,28–0,38 % |
| Chrom | 22–24 % |
| Mangan | 1,5–3,5 % |
| Molybdän | ≤ 0,5 % |
| Nickel | 7–9 % |
| Stickstoff | 0,25–0,35 % |
| Phosphor | ≤ 0,05 % |
| Silizium | 0,5–1,0 % |
| Schwefel | ≤ 0,03 % |
| Wolfram | 0,5 % |
Wesentliche Merkmale: Der hohe Stickstoffgehalt (0,25–0,35 %) in Kombination mit Mangan stabilisiert die austenitische Struktur und erhöht die Festigkeit durch Festkörperverfestigung. Wolfram verbessert die Kriechfestigkeit. Der Stahl ist nicht magnetisch im Lösungsgeglühten Zustand, kann aber durch Kaltumformung leicht magnetisch werden. Die Ausheilbehandlung (Precipitation Hardening) führt zur Ausscheidung feiner Karbide/Nitride, die die Hochtemperaturfestigkeit weiter steigern.
