DIN 17440 X20CrNi17-2 (1.4057) Vergüteter Martensitischer Stahl – Hochleistungswerkstoff
Eigenschaften und Anwendungsbereiche
Der X20CrNi17-2 (Werkstoffnummer 1.4057) ist ein 17 % Chrom-haltiger martensitischer Chrom-Nickel-Stahl, der für Vergüten und Anlassen geeignet ist. Er bietet:
- Gute Beständigkeit gegen Wasser, schwache Säuren, Sole und stärker oxidierende Säuren (z. B. Salpetersäure)
- Gute Lauf- und Verschleißeigenschaften
- Hohe Polierbarkeit
- Gefahr von Kaltverschweißen (Freßen) bei Gleitkontakt – daher unterschiedliche Vergütungszustände für Gleitpaarungen verwenden
- Einsatztemperaturbereich: –40 °C bis +550 °C
Typische Anwendungen
- Hochbelastete Maschinenteile: Pumpen- und Verdichterbau, Schiffbau
- Lebensmittelindustrie, Seifenindustrie, Essigsäureindustrie
- Wellen, Bolzen, Ventilteile, Schrauben
Physikalische und mechanische Eigenschaften
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Dichte | 20 °C | 7,65 – 7,7 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | 20 °C | 196 – 216 GPa | |
| 100 °C | 213 GPa | ||
| 200 °C | 207 GPa | ||
| 300 °C | 200 GPa | ||
| 400 °C | 192 GPa | ||
| Dehnung | 20 °C | 10 – 14 % | |
| Dehnung (quer) | 20 °C | 5 – 10 % | |
| Poisson-Zahl | 23 °C | 0,3 | Typisch für martensitischen Stahl |
| Schubmodul | 23 °C | 77 GPa | Typisch für martensitischen Stahl |
| Zugfestigkeit | 20 °C | 750 – 950 MPa | |
| Zugfestigkeit (quer) | 20 °C | 750 – 950 MPa | |
| Dehngrenze Rp0,2 | 20 °C | 550 MPa | |
| 50 °C | 515 MPa | ||
| 100 °C | 495 MPa | ||
| 150 °C | 475 MPa | ||
| 200 °C | 460 MPa | ||
| 250 °C | 450 MPa | ||
| 300 °C | 430 MPa | ||
| 350 °C | 390 MPa | ||
| 400 °C | 345 MPa | ||
| Dehngrenze Rp0,2 (quer) | 20 °C | 550 MPa |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | –100 °C | 9,2·10⁻⁶ 1/K | |
| 20 °C | 9,9·10⁻⁶ 1/K | ||
| 100 °C | 1,0·10⁻⁵ – 1,03·10⁻⁵ 1/K | ||
| 200 °C | 1,05·10⁻⁵ – 1,08·10⁻⁵ 1/K | ||
| 300 °C | 1,1·10⁻⁵ – 1,12·10⁻⁵ 1/K | ||
| 400 °C | 1,1·10⁻⁵ – 1,16·10⁻⁵ 1/K | ||
| 500 °C | 1,1·10⁻⁵ – 1,19·10⁻⁵ 1/K | ||
| 600 °C | 1,21·10⁻⁵ 1/K | ||
| 700 °C | 1,24·10⁻⁵ 1/K | ||
| 800 °C | 1,29·10⁻⁵ 1/K | ||
| 900 °C | 1,34·10⁻⁵ 1/K | ||
| 1000 °C | 1,39·10⁻⁵ 1/K | ||
| Max. Einsatztemperatur (dauerhaft) | – | –40 bis 550 °C | |
| Schmelzpunkt | – | 1370 – 1530 °C | Typisch für martensitischen Stahl |
| Spezifische Wärmekapazität | 20 °C | 450 – 460 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 482 J/(kg·K) | ||
| 200 °C | 506 J/(kg·K) | ||
| 300 °C | 525 J/(kg·K) | ||
| 400 °C | 547 J/(kg·K) | ||
| 500 °C | 576 J/(kg·K) | ||
| 600 °C | 616 J/(kg·K) | ||
| Wärmeleitfähigkeit | 20 °C | 19,6 – 25 W/(m·K) | |
| Temperaturleitfähigkeit | 20 °C | 5,7 mm²/s |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 6,17·10⁻⁷ – 7·10⁻⁷ Ω·m |
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|---|
| Kohlenstoff (C) | 0,14 – 0,23 % |
| Chrom (Cr) | 15,5 – 17,5 % |
| Mangan (Mn) | ≤ 1 % |
| Nickel (Ni) | 1,5 – 2,5 % |
| Phosphor (P) | ≤ 0,05 % |
| Silizium (Si) | ≤ 1 % |
| Schwefel (S) | ≤ 0,03 % |
Wichtige Verarbeitungshinweise
- Der Stahl ist gut zerspanbar im vergüteten Zustand
- Schweißen erfordert Vorwärmen (200–300 °C) und nachträgliches Spannungsarmglühen
- Bei Gleitkontakten verschiedene Vergütungszustände für Gegenlaufpaare wählen, um Freßen zu vermeiden
- Hohe Polierbarkeit ermöglicht spiegelglatte Oberflächen für hygienische Anwendungen
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