DIN 17440 X20Cr13 – Weichgeglühter martensitischer Stahl (+A) für hohe Festigkeit & Temperaturbeständigkeit

Überblick

Der martensitische Chromstahl X20Cr13 (Werkstoffnummer 1.4021) im weichgeglühten Zustand (+A) bietet gute Korrosionsbeständigkeit gegen Wasser und Dampf, ist hochglanzpolierbar und für Anwendungstemperaturen von -40 °C bis +550 °C geeignet. Er wird für Konstruktionselemente eingesetzt, die höhere Festigkeiten bei mechanischer Beanspruchung erfordern.

Eigenschaften

Allgemeine Kennwerte

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Dichte	20 °C	7,7 – 7,71 g/cm³

Mechanische Eigenschaften (weichgeglüht)

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Elastizitätsmodul	20 °C	216 – 222 GPa
	100 °C	213 – 216 GPa
	200 °C	207 – 209 GPa
	300 °C	200 – 201 GPa
	400 °C	192 GPa
	500 °C	183 GPa
600 °C	174 GPa
Härte Brinell	20 °C	230 HB
Härte Vickers	20 °C	230 HV
Querkontraktionszahl	23 °C	0,3	Typisch für martensitische Stähle
Schubmodul	23 °C	77 GPa	Typisch für martensitische Stähle
Zugfestigkeit	20 °C	740 MPa

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	20 °C	10,2 × 10⁻⁶ K⁻¹
	100 °C	10,5 × 10⁻⁶ K⁻¹
	200 °C	10,9 – 11 × 10⁻⁶ K⁻¹
	300 °C	11,3 – 11,5 × 10⁻⁶ K⁻¹
	400 °C	11,6 – 12 × 10⁻⁶ K⁻¹
	500 °C	12 × 10⁻⁶ K⁻¹
600 °C	12,2 × 10⁻⁶ K⁻¹
Max. Einsatztemperatur (langfristig)	–	-40 bis 550 °C
Schmelzpunkt	–	1370 – 1530 °C	Typisch für martensitische Stähle
Spezifische Wärmekapazität	20 °C	439 – 460 J/(kg·K)
	100 °C	474 J/(kg·K)
	200 °C	498 J/(kg·K)
	300 °C	517 J/(kg·K)
	400 °C	538 J/(kg·K)
	500 °C	564 J/(kg·K)
	600 °C	598 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	20 °C	24,6 – 30 W/(m·K)
	100 °C	24,7 W/(m·K)
	200 °C	25 W/(m·K)
	300 °C	25,2 W/(m·K)
	400 °C	25,5 W/(m·K)
	500 °C	25,8 W/(m·K)
	600 °C	26 W/(m·K)
Temperaturleitfähigkeit	20 °C	7,3 mm²/s
	100 °C	6,4 mm²/s
	200 °C	6,1 mm²/s
	300 °C	5,8 mm²/s
	400 °C	5,4 mm²/s
	500 °C	4,8 mm²/s
	600 °C	4,1 mm²/s

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elektrischer Widerstand	20 °C	5,87 – 6 × 10⁻⁷ Ω·m
	100 °C	6,55 × 10⁻⁷ Ω·m
	200 °C	7,38 × 10⁻⁷ Ω·m
	300 °C	8,19 × 10⁻⁷ Ω·m
	400 °C	8,96 × 10⁻⁷ Ω·m
	500 °C	9,7 × 10⁻⁷ Ω·m
	600 °C	1,04 × 10⁻⁶ Ω·m

Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)

Element	Gehalt
Kohlenstoff (C)	0,16 – 0,25 %
Chrom (Cr)	12 – 14 %
Mangan (Mn)	1 – 1,5 %
Phosphor (P)	0,04 – 0,05 %
Silizium (Si)	≤ 1 %
Schwefel (S)	0,015 – 0,03 %

Anwendungsbereiche

Typische Anwendungen für X20Cr13 (1.4021) im weichgeglühten oder nachträglich gehärteten Zustand:

Wellen, Achsen, Pumpenteile, Kolben, Ventilkegel, Düsenstifte
Schiffspropeller, Schlagleisten
Chirurgische Instrumente (hochglanzpoliert)
Messerklingen, Scherenblätter
Allgemeine Maschinenteile mit höherer Festigkeitsanforderung

Wärmebehandlung & Verarbeitung

Weichglühen (+A): 740–800 °C, langsames Abkühlen im Ofen (Erzielung max. 230 HB)
Härten: 950–1050 °C, Abschrecken in Öl oder Luft
Anlassen: 150–350 °C (hohe Festigkeit) oder 600–700 °C (Zähigkeit)
Gute Zerspanbarkeit im weichgeglühten Zustand
Schweißen nur mit Vorwärmen (200–300 °C) und nachträglichem Anlassen möglich; Füllwerkstoff 1.4370 oder 1.4351
Hochglanzpolieren möglich – dekorative Anwendungen

DIN 17440 X14CrMoS17 – Vergüteter ferritischer Freischneidestahl für Druckbehälter & Konstruktionsteile EN 12164 CuNi7Zn39Pb3Mn2 (CW400J) – Hochleistungs-Neusilber-Legierung für industrielle Anwendungen

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