DIN 17445 G-X20Cr14: Hochwertiger martensitischer Chromstahl für Turbinenkomponenten
Werkstoffbeschreibung
Der Werkstoff G-X20Cr14 (Werkstoffnummer 1.4027) ist ein martensitischer Chromstahl nach DIN 17445, der sich durch seine hohe Festigkeit, gute Verschleißfestigkeit und mittlere Korrosionsbeständigkeit auszeichnet. Er wird im vergüteten Zustand (abgeschreckt und angelassen) geliefert und eignet sich hervorragend für hochbeanspruchte Bauteile in Turbinen, wie Schaufeln, Schaufelräder, Ventilkörper und Armaturenkonstruktionen.
Eigenschaften
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Dichte | 20 °C | 7,7 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | 23 °C | 220 GPa | Typisch für martensitischen Rostfreistahl |
| Dehnung | 20 °C | 12 % | |
| Härte Brinell | 20 °C | 170–240 HB | |
| Querkontraktionszahl (Poisson) | 23 °C | 0,3 | Typisch für martensitischen Rostfreistahl |
| Schubmodul | 23 °C | 77 GPa | Typisch für martensitischen Rostfreistahl |
| Zugfestigkeit | 20 °C | 590–790 MPa | |
| Streckgrenze Rp0,2 | 20 °C | 440 MPa | |
| Streckgrenze Rp0,2 | 100 °C | 365 MPa | |
| Streckgrenze Rp0,2 | 150 °C | 355 MPa | |
| Streckgrenze Rp0,2 | 200 °C | 345 MPa | |
| Streckgrenze Rp0,2 | 250 °C | 335 MPa | |
| Streckgrenze Rp0,2 | 300 °C | 325 MPa | |
| Streckgrenze Rp0,2 | 350 °C | 315 MPa | |
| Streckgrenze Rp0,2 | 400 °C | 305 MPa |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 100 °C | 10,5 × 10⁻⁶ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 200 °C | 11,0 × 10⁻⁶ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 300 °C | 11,5 × 10⁻⁶ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 400 °C | 11,5 × 10⁻⁶ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 500 °C | 12,0 × 10⁻⁶ 1/K | |
| Max. Einsatztemperatur (dauerhaft) | 0–400 °C | ||
| Schmelzpunkt | 1370–1530 °C | Typisch für martensitischen Rostfreistahl | |
| Spezifische Wärmekapazität | 20 °C | 460 J/(kg·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 20 °C | 29 W/(m·K) |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Elektrischer Widerstand | 23 °C | 6,0 × 10⁻⁷ Ω·m | Typisch für martensitischen Rostfreistahl |
Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|---|
| Kohlenstoff (C) | 0,16–0,23 |
| Chrom (Cr) | 12,5–14,5 |
| Mangan (Mn) | ≤ 1,0 |
| Nickel (Ni) | ≤ 1,0 |
| Phosphor (P) | ≤ 0,05 |
| Silizium (Si) | ≤ 1,0 |
| Schwefel (S) | ≤ 0,03 |
Anwendungsbereiche
Dank seiner martensitischen Struktur im vergüteten Zustand bietet G-X20Cr14 eine optimale Kombination aus hoher Festigkeit, Härte und ausreichender Zähigkeit für dynamisch beanspruchte Turbinenteile. Die Chromlegierung von ca. 13 % verleiht dem Stahl eine mittlere Korrosionsbeständigkeit in schwach aggressiven Medien sowie eine gute Oxidationsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen bis 400 °C.
Wärmebehandlung
Übliche Vergütung: Abschrecken aus 950–1000 °C (Öl oder Luft) + Anlassen bei 650–750 °C. Die genaue Anlasstemperatur wird je nach gefordertem Festigkeits-/Zähigkeitsverhältnis festgelegt.
Metall
- DIN 17350 102Cr6 (1.2067) – Ölhärtbarer Werkzeugstahl für Schneidwerkzeuge & Messlehren
- DIN 17350 21MnCr5: Vergüteter Einsatzstahl für höchste Oberflächenhärte
- DIN 17480 X85CrMoV18-2 Vergüteter Stahl – Technische Spezifikationen
- DIN 17480 X45CrSi9-3 Stahl – Vergütet (QT) Spezifikation
- DIN 17173 Güte 26CrMo4-2: Vergüteter Stahl – Eigenschaften
- DIN 17230 44Cr2: Vergüteter Wälzlagerstahl – Hochleistungs-Anti-Friktions-Material
- DIN 17245 GS-18CrMo9-10 Vergüteter Stahl – Hochtemperatur-Eigenschaften
- 10Ni14 (DIN 17174) – Vergüteter Nickelstahl für Tieftemperaturanwendungen
- 12Ni19 (DIN 17174) – Hochvergüteter Nickelstahl für extremen Tieftemperatur-Einsatz
- DIN 17174 X8Ni9 – Vergüteter Nickelstahl: Technische Übersicht