SEW 555 – X21CrMoV12-1 (1.4922): Vergüteter martensitischer Warmarbeitsstahl für Turbinenwellen & Scheiben
Übersicht
X21CrMoV12-1 (Werkstoff-Nr. 1.4922) ist ein martensitischer Chrom-Molybdän-Vanadium-Stahl, der im vergüteten Zustand (gehärtet + angelassen) für hochbeanspruchte Bauteile in Turbinen- und Generatorenanlagen eingesetzt wird – insbesondere für Wellen, Scheiben und große vorkonturierte Schmiedestücke. Der Stahl ist unter Beachtung der erforderlichen Maßnahmen (Vorwärmen, kontrollierter Wärmeeintrag, Nachwärmebehandlung) schweißgeeignet.
Kennwerte
Allgemein
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Dichte | 20 °C | 7,70 – 7,76 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | 20 °C | 217,7 – 218 GPa |
| 100 °C | 213 GPa | |
| 200 °C | 206 GPa | |
| 300 °C | 198 GPa | |
| 400 °C | 189 – 190 GPa | |
| 500 °C | 179 – 180 GPa | |
| 600 °C | 166 – 167 GPa | |
| Dehnung (quer) | 20 °C | 11 % |
| Poisson-Zahl | 20 °C | 0,28 |
| Zugfestigkeit (quer) | 20 °C | 750 – 900 MPa |
| Streckgrenze Rp0,2 (quer) | 20 °C | 600 MPa |
| Kerbieinschlagarbeit / Zügigkeit (quer) | 20 °C | 40 % (Zugflächenverengung) |
| Schubmodul | 20 °C | 84,95 GPa |
| Dehngrenze Rp0,2 (Längs) | 100 °C | 575 MPa |
| 200 °C | 530 MPa | |
| 250 °C | 505 MPa | |
| 300 °C | 480 MPa | |
| 350 °C | 450 MPa | |
| 400 °C | 425 MPa | |
| 450 °C | 380 MPa | |
| 500 °C | 345 MPa | |
| 550 °C | 285 MPa | |
| 600 °C | 205 MPa |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 20 °C | 1,02·10⁻⁵ 1/K | |
| 100 °C | 1,05·10⁻⁵ 1/K | ||
| 200 °C | 1,09 – 1,10·10⁻⁵ 1/K | ||
| 300 °C | 1,13 – 1,15·10⁻⁵ 1/K | ||
| 400 °C | 1,16 – 1,20·10⁻⁵ 1/K | ||
| 500 °C | 1,20 – 1,23·10⁻⁵ 1/K | ||
| 600 °C | 1,22 – 1,25·10⁻⁵ 1/K | ||
| Max. Dauereinsatztemperatur | – | 0 – 600 °C | |
| Schmelzpunkt | – | 1370 – 1530 °C | Typisch für martensitischen Edelstahl |
| Spezifische Wärmekapazität | 20 °C | 439 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 | 24,0 W/(m·K) | |
| 100 °C | 24,0 – 24,4 W/(m·K) | ||
| 200 °C | 24,8 – 25,0 W/(m·K) | ||
| 300 °C | 25,0 – 25,1 W/(m·K) | ||
| 400 °C | 25,6 – 26,0 W/(m·K) | ||
| 500 °C | 26,0 – 26,1 W/(m·K) | ||
| 600 °C | 26,0 – 26,4 W/(m·K) | ||
| Temperaturleitfähigkeit | 20 °C | 7,1 mm²/s | |
| 100 °C | 6,3 mm²/s | ||
| 200 °C | 6,0 mm²/s | ||
| 300 °C | 5,7 mm²/s | ||
| 400 °C | 5,4 mm²/s | ||
| 500 °C | 4,9 mm²/s | ||
| 600 °C | 4,1 mm²/s |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 6,03·10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 6,68·10⁻⁷ Ω·m | |
| 200 °C | 7,43·10⁻⁷ Ω·m | |
| 300 °C | 8,17·10⁻⁷ Ω·m | |
| 400 °C | 8,90·10⁻⁷ Ω·m | |
| 500 °C | 9,62·10⁻⁷ Ω·m | |
| 600 °C | 1,04·10⁻⁶ Ω·m |
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|---|
| Kohlenstoff (C) | 0,20 – 0,26 % |
| Chrom (Cr) | 11,0 – 12,5 % |
| Mangan (Mn) | 0,30 – 0,80 % |
| Molybdän (Mo) | 0,80 – 1,20 % |
| Nickel (Ni) | 0,30 – 0,80 % |
| Phosphor (P) | 0,020 – 0,030 % |
| Silizium (Si) | 0,20 – 0,50 % |
| Schwefel (S) | 0,007 – 0,020 % |
| Vanadium (V) | 0,25 – 0,35 % |
Wärmebehandlung & Verarbeitung
- Normalglühen: 950 – 980 °C, Luftkühlung.
- Härten: 980 – 1020 °C, Abschrecken in Öl oder Luft (abhängig von Querschnitt).
- Anlassen: 680 – 750 °C (Doppelanlassen empfohlen), mind. 2 h pro Anlasszyklus, Luftkühlung.
- Arbeitshärte: Typisch 280 – 320 HB (ca. 900 – 1000 MPa Zugfestigkeit).
- Schweißen: Nur mit Vorwärmen (250 – 350 °C), kontrollierter Zwischentemperatur und nachträglicher Spannungsarmglühung (650 – 700 °C). Füllwerkstoff: z. B. 1.4922-äquivalent oder 1.4903 (X20CrMoV11-1).
- Kriechfestigkeit: Hohe Zeitstandfestigkeit bis 600 °C durch Mo/V-Ausscheidungen (M₂C, V₄C₃).
Vergleichbare Werkstoffe
| Norm | Bezeichnung | Werkstoff-Nr. |
|---|---|---|
| EN 10269 | X22CrMoV12-1 | 1.4923 |
| ASTM A182 | F22V | – |
| DIN 17200 | 21CrMoV12-1 | 1.7709 (nicht identisch, aber ähnlich) |
Metall
- EN 10137-2 Güte S890QL – Hochfester Vergütungsstahl für Schwerlastanwendungen
- EN 10137-3 Güte S500A: Vergüteter Feinkornstahl für Konstruktionsanwendungen
- EN 10083-1 Güte 51CrV4: Vergüteter Chrom-Vanadium-Stahl (QT)
- EN 10213 G17CrMo9-10 – Vergüteter Stahl für Hochtemperaturanwendungen
- EN 10085 Güte 15CrMoV5-9: Vergüteter Stahl für langlebige Maschinenbauteile
- EN 10085 31CrMo12 – Hochvergüteter Nitrierstahl für Schwerlastanwendungen
- EN 10216-2 Güte 11CrMo9-10 vergütete nahtlose Rohre – Hochtemperatur-, Hochdruckanwendungen
- EN 10132-3: 42CrMo4 vergüteter Legierungsstahl – Premium kaltgewalzte Bänder
- SEW 410 G-X5CrNiMo16-5: Vergüteter martensitischer Guss-Edelstahl für Hochleistungsanwendungen
- EN 10089 60Cr3 Vergüteter Stahl – Ideal für Federn & mechanische Anwendungen