EN 10088-1 Werkstoff X20Cr13 Vergütet – Korrosionsbeständiger Stahl für Hochlastanwendungen
Werkstoffbeschreibung
Der Werkstoff X20Cr13 entspricht dem Werkstoff X 20 Cr 13 gemäß DIN 17440 (Ausgabe 07/1985). Es handelt sich um einen martensitischen Chromstahl, der für Bauteile mit höherer Festigkeit und höherer mechanischer Beanspruchung eingesetzt wird. Typische Anwendungen sind Achsen, Wellen, Pumpenkomponenten, Kolbenstangen, Ventilkegel, Düsennadeln, Schiffspropeller, Schlagleisten sowie chirurgische Instrumente.
Der Stahl weist eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Wasser und Dampf auf (z. B. Turbinenschaufeln) und eignet sich für Spiegelglanzpolieren. Der Einsatztemperaturbereich liegt bei -40 °C bis +550 °C (bezogen auf den vergleichbaren DIN-Werkstoff).
Eigenschaften
Allgemein
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
| Dichte | 20,0 °C | 7,70 – 7,71 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
| Elastizitätsmodul | 20,0 °C | 215 – 222 GPa | |
| 100,0 °C | 212 – 216 GPa | |
| 200,0 °C | 205 – 209 GPa | |
| 300,0 °C | 200 – 201 GPa | |
| 400,0 °C | 190 – 192 GPa | |
| 500,0 °C | 183 GPa | |
| 600,0 °C | 174 GPa | |
| Dehnung | 20,0 °C | 8 – 13 % | |
| Poisson-Zahl | 23,0 °C | 0,3 | Typisch für martensitischen rostfreien Stahl |
| Schubmodul | 23,0 °C | 77 GPa | Typisch für martensitischen rostfreien Stahl |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 700 – 1000 MPa | |
| Zugfestigkeit, quer | 20,0 °C | 700 – 1000 MPa | |
| Dehngrenze Rp0,2 | 20,0 °C | 500 – 600 MPa | |
| 100,0 °C | 460 MPa | |
| 150,0 °C | 445 MPa | |
| 200,0 °C | 430 MPa | |
| 250,0 °C | 415 MPa | |
| 300,0 °C | 395 MPa | |
| 350,0 °C | 365 MPa | |
| 400,0 °C | 330 MPa | |
| Dehngrenze Rp0,2, quer | 20,0 °C | 500 – 600 MPa | |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 20,0 °C | 1,02E-5 1/K | |
| 100,0 °C | 1,05E-5 1/K | |
| 200,0 °C | 1,09E-5 – 1,10E-5 1/K | |
| 300,0 °C | 1,13E-5 – 1,15E-5 1/K | |
| 400,0 °C | 1,16E-5 – 1,20E-5 1/K | |
| 500,0 °C | 1,20E-5 1/K | |
| 600,0 °C | 1,22E-5 1/K | |
| Max. Gebrauchstemperatur, langzeit | | -40 bis 550 °C | |
| Schmelzpunkt | | 1370 – 1530 °C | Typisch für martensitischen rostfreien Stahl |
| Spezifische Wärmekapazität | 20,0 °C | 439 – 460 J/(kg·K) | |
| 100,0 °C | 474 J/(kg·K) | |
| 200,0 °C | 498 J/(kg·K) | |
| 300,0 °C | 517 J/(kg·K) | |
| 400,0 °C | 538 J/(kg·K) | |
| 500,0 °C | 564 J/(kg·K) | |
| 600,0 °C | 598 J/(kg·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 20,0 °C | 24,6 – 30 W/(m·K) | |
| 100,0 °C | 24,7 W/(m·K) | |
| 200,0 °C | 25,0 W/(m·K) | |
| 300,0 °C | 25,2 W/(m·K) | |
| 400,0 °C | 25,5 W/(m·K) | |
| 500,0 °C | 25,8 W/(m·K) | |
| 600,0 °C | 26,0 W/(m·K) | |
| Temperaturleitfähigkeit | 20,0 °C | 7,3 mm²/s | |
| 100,0 °C | 6,4 mm²/s | |
| 200,0 °C | 6,1 mm²/s | |
| 300,0 °C | 5,8 mm²/s | |
| 400,0 °C | 5,4 mm²/s | |
| 500,0 °C | 4,8 mm²/s | |
| 600,0 °C | 4,1 mm²/s | |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
| Elektrischer Widerstand | 20,0 °C | 5,87E-7 – 6,00E-7 Ω·m |
| 100,0 °C | 6,55E-7 Ω·m |
| 200,0 °C | 7,38E-7 Ω·m |
| 300,0 °C | 8,19E-7 Ω·m |
| 400,0 °C | 8,96E-7 Ω·m |
| 500,0 °C | 9,70E-7 Ω·m |
| 600,0 °C | 1,04E-6 Ω·m |
Chemische Zusammensetzung
| Element | Gehalt |
| Kohlenstoff | 0,16 – 0,25 % |
| Chrom | 12 – 14 % |
| Mangan | 1,5 % |
| Phosphor | 0,04 % |
| Silizium | 1,0 % |
| Schwefel | 0,015 % |