UGI® 4542 +P1070/H1025 – Hochfester, korrosionsbeständiger martensitischer PH-Edelstahl
Überblick
UGI® 4542 ist ein martensitischer PH-Edelstahl (Precipitation Hardening) für Bauteile, die eine Kombination aus hoher Festigkeit, hoher Zähigkeit und guter Korrosionsbeständigkeit erfordern. Dieser Stahl bietet eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit – vergleichbar mit austenitischen Typen 1.4301/1.4307 (304/304L) – und deckt nach Wärmebehandlung ein breites Spektrum mechanischer Eigenschaften ab. Je nach metallurgischem Zustand eignet er sich sowohl für hohe Zugfestigkeit als auch für Anwendungen mit hoher Schlagzähigkeit. Das Gefüge ist martensitisch mit Ferrit-Einschlüssen; je nach Zustand können Restaustenit und Kupferausscheidungen vorliegen. UGI® 4542 ist ferromagnetisch.
Eigenschaften
Allgemein
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 7,86 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften (Zustand +P1070)
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung / Norm |
|---|---|---|---|
| Kerbschlagzähigkeit (Charpy, V-Kerb) | – | ≥ 20 J | min., ASTM A564 |
| Elastizitätsmodul | – | 197 GPa | |
| Dehnung | – | 10,0 – 12,0 % | min., ASTM A564, EN 10088-3 |
| Dauerfestigkeit (10⁷ Zyklen) | 20 °C | 620 MPa | für +P1070 |
| Dauerfestigkeit (10⁷ Zyklen) | 300 °C | 520 MPa | für +P1070 |
| Dauerfestigkeit (10⁸ Zyklen) | 20 °C | 500 MPa | für +P1070 |
| Dauerfestigkeit (10⁸ Zyklen) | 300 °C | 415 MPa | für +P1070 |
| Härte Brinell | – | ≥ 331 HBW | min., ASTM A564 |
| Härte Rockwell C | – | ≥ 35 HRC | min., ASTM A564 |
| Einschnürung | – | ≥ 45 % | min., ASTM A564 |
| Zugfestigkeit | – | 1070 – 1270 MPa | min., ASTM A564, EN 10088-3 |
Chemische Zusammensetzung
| Element | Gehalt | Bemerkung |
|---|---|---|
| Kohlenstoff | ≤ 0,06 % | max. |
| Chrom | 15,0 – 16,5 % | |
| Kupfer | 3,0 – 4,0 % | |
| Mangan | ≤ 1,0 % | max. |
| Molybdän | ≤ 0,5 % | max. |
| Nickel | 4,0 – 5,0 % | |
| Niob | ≤ 0,45 % | max., min. 5×C |
| Phosphor | ≤ 0,03 % | max. |
| Silizium | ≤ 0,6 % | max. |
| Schwefel | ≤ 0,03 % | max. |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Details |
|---|---|
| Anwendungsbereiche | Freizeitschifffahrt (Propellerwellen, Beschläge), Lebensmitteltechnik (Förder- und Übertragungseinrichtungen), Energieerzeugung (Kernkraftwerke), Bauwesen und Automobilindustrie |
| Korrosionsverhalten | Exzellente Beständigkeit, vergleichbar mit 18 Cr-8 Ni austenitischen Stählen in den meisten Medien. Unempfindlich gegen interkristalline Korrosion, hohe Beständigkeit gegen Korrosionsermüdung und Spannungsrisskorrosion. Sehr gute Erosionskorrosionsbeständigkeit durch Kombination hoher mechanischer Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit. Keine galvanische Korrosion bei atmosphärischer Belastung mit unedleren Werkstoffen (Aluminium, Baustahl). Bei nautischen Anwendungen (kurzzeitiges Eintauchen, Flüssigkeitstaschen) schützt Inert-Silikon-Dichtung. Entkontaminierung: 1 Vol. 52% Salpetersäure (36° Bé) + 1 Vol. Wasser, Raumtemperatur, kurze Dauer, gründlich spülen. Leistungsskala: Salpetersäure (gut), Phosphorsäure (eingeschränkt), Schwefelsäure (eingeschränkt), Essigsäure (mittel), Natriumcarbonat (mittel), NaCl-Sprühnebel (gut), Feuchte (exzellent), Seewasser (eingeschränkt), Öl/Gas (eingeschränkt). |
| Wärmebehandlung | Nach ASTM A564/A564M und EN 10088-3. Nach Glühen 1030–1050 °C weiches martensitisches Gefüge (~35 HRC). Empfohlene Ausdehnungsbehandlung 1–2 h bei 250/300 °C ohne signifikanten Eigenschaftsverlust. Aushärtung nach Glühen durch mitteltemperaturbehandlung: max. Härte ~42 HRC (Kerbschlagarbeit 3 daJ/cm²) durch Anlassen ~480 °C (1 h). Erweichen: Anlassen 550–760 °C je Norm. Nach Erweichen für erneute Härtung erneut glühen. GeGlühte Stäbe für mitteltemperaturhärtung an Bauteilen geeignet. Aus erweichten Stäben gefertigte Teile müssen zum Härten erneut geglüht und dann mitteltemperaturgehärtet werden. |
| Warmumformen | Schmiedeeignung. Aufheizen 1150–1200 °C, Schmieden 1200–950 °C. Abkühlung an Luft, Wasser oder Öl. Teile nutzbar: geglüht (mit 1–2 h Ausdehnungsbehandlung bei 250/300 °C), gehärtet (opt. Glühen + Anlassen 1 h bei 480 °C), erweicht (opt. Glühen + Anlassen per Norm). |
| Lieferprogramm (Stäbe, rund) | Oberflächen: Glattgedreht (k12–k13, 22–115 mm), Geschält & poliert (h11–h10–h9, 22–115 mm), Mittellos geschliffen (h9–h8–h7, 5–115 mm), Kaltgezogen (h9, 5–21 mm) |
| Schweißen | Schweißbar ohne Vorwärmen per MIG, TIG (mit/ohne Zusatz), Laser, Widerstand, Elektronenstrahl. Nahtgefüge geglüht – vorzugsweise Ausdehnungsbehandlung (1–2 h, 250/300 °C) oder Härte-/Erweichungsbehandlung. Bei homogenem Zusatzwerkstoff Basismetall-Eigenschaften erreichbar. Kerbvermeidung, keine plötzlichen Querschnittsänderungen. MIG-Schutzgas: Ar+1%CO₂ oder 1–2%O₂; H₂/N₂-haltige Gase vermeiden. Zusatzdraht: ER308LSi (1.4316) oder homogen 630 (17-4PH). |
Metall
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