X20CrMoV12-1 (DIN 17243): Vergüteter Warmarbeitsstahl für Hochtemperaturanwendungen

X20CrMoV12-1 – Hochtemperaturstahl für anspruchsvolle Anwendungen

X20CrMoV12-1 ist ein martensitischer Warmarbeitsstahl (Werkstoff-Nr. 1.4922), der im vergüteten Zustand (geholt und angelassen) geliefert wird. Er eignet sich für Bauteile, die bei Temperaturen bis 600 °C hohen Drücken und korrosiven Medien (z. B. Wasserstoff) ausgesetzt sind. Der Stahl ist in Luft und Wasserdampf bis 700 °C scalingbeständig. Typische Anwendungen: Hochdruck-Hydrieranlagen in der chemischen Industrie, Dampfkessel- und Turbinenbau (Schaufeln, Schrauben, Bolzen, Armaturen).

Allgemeine Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Dichte	20,0 °C	7,76 g/cm³
	50,0 °C	7,75 g/cm³
	100,0 °C	7,74 g/cm³
	150,0 °C	7,73 g/cm³
	200,0 °C	7,71 g/cm³
	250,0 °C	7,70 g/cm³
	300,0 °C	7,68 g/cm³
	350,0 °C	7,67 g/cm³
	400,0 °C	7,65 g/cm³
	450,0 °C	7,64 g/cm³
	500,0 °C	7,62 g/cm³
	550,0 °C	7,61 g/cm³
	600,0 °C	7,59 g/cm³

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elastizitätsmodul (E-Modul)	20,0 °C	217,68 – 218 GPa
	50,0 °C	216,02 GPa
	100,0 °C	212,98 – 213 GPa
	150,0 °C	209,64 GPa
	200,0 °C	206 – 206,21 GPa
	250,0 °C	202,38 GPa
	300,0 °C	198 – 198,26 GPa
	350,0 °C	193,94 GPa
	400,0 °C	189 – 190 GPa
	450,0 °C	184,33 GPa
	500,0 °C	178,93 – 180 GPa
	550,0 °C	172,85 GPa
	600,0 °C	165,79 – 167 GPa
Dehnung (Längs)	20,0 °C	16 – 17 %
Dehnung (Quer)	20,0 °C	14 %
Querkontraktionszahl (Poisson-Zahl)	20,0 °C	0,28
	50,0 °C	0,28
	100,0 °C	0,28
	150,0 °C	0,28
	200,0 °C	0,29
	250,0 °C	0,29
	300,0 °C	0,29
	350,0 °C	0,29
	400,0 °C	0,30
	450,0 °C	0,30
	500,0 °C	0,31
	550,0 °C	0,31
	600,0 °C	0,31
Schubmodul (G-Modul)	20,0 °C	84,95 GPa
	50,0 °C	84,27 GPa
	100,0 °C	82,99 GPa
	150,0 °C	81,62 GPa
	200,0 °C	80,05 GPa
	250,0 °C	78,48 GPa
	300,0 °C	76,71 GPa
	350,0 °C	74,95 GPa
	400,0 °C	73,08 GPa
	450,0 °C	70,93 GPa
	500,0 °C	68,57 GPa
	550,0 °C	66,02 GPa
	600,0 °C	63,27 GPa
Zugfestigkeit (Rm)	20,0 °C	690 – 850 MPa
	100,0 °C	650 MPa
	150,0 °C	625 MPa
	200,0 °C	600 MPa
	250,0 °C	590 MPa
	300,0 °C	580 MPa
	350,0 °C	545 MPa
	400,0 °C	510 MPa
	450,0 °C	455 MPa
	500,0 °C	400 MPa
	550,0 °C	325 MPa
	Zugfestigkeit (Rm, Quer)	20,0 °C	690 – 850 MPa
Streckgrenze Rp0,2	20,0 °C	490 – 500 MPa
	100,0 °C	460 MPa
	150,0 °C	445 MPa
	200,0 °C	430 MPa
	250,0 °C	415 MPa
	300,0 °C	390 MPa
	350,0 °C	380 MPa
	400,0 °C	360 MPa
	450,0 °C	330 MPa
	500,0 °C	290 MPa
	550,0 °C	250 MPa
	600,0 °C	160 MPa
Streckgrenze Rp0,2 (Quer)	20,0 °C	490 – 500 MPa

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	20,0 °C	1,02E-5 1/K
	100,0 °C	1,05E-5 – 1,08E-5 1/K
	200,0 °C	1,09E-5 – 1,12E-5 1/K
	300,0 °C	1,13E-5 – 1,16E-5 1/K
	400,0 °C	1,16E-5 – 1,19E-5 1/K
	500,0 °C	1,20E-5 – 1,21E-5 1/K
	600,0 °C	1,22E-5 – 1,23E-5 1/K
Max. Einsatztemperatur (langzeit)	–	0 – 600 °C
Schmelzpunkt	–	1370 – 1530 °C	Typisch für martensitischen rostfreien Stahl
Spezifische Wärmekapazität	20,0 °C	439 J/(kg·K)
	100,0 °C	474 – 490 J/(kg·K)
	200,0 °C	498 – 540 J/(kg·K)
	300,0 °C	517 – 580 J/(kg·K)
	400,0 °C	538 – 630 J/(kg·K)
	500,0 °C	564 – 710 J/(kg·K)
	600,0 °C	598 – 830 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	20,0 °C	24 W/(m·K)
	100,0 °C	24 – 24,4 W/(m·K)
	200,0 °C	24,8 – 25 W/(m·K)
	300,0 °C	25 – 25,1 W/(m·K)
	400,0 °C	25,6 – 26 W/(m·K)
	500,0 °C	26 – 26,1 W/(m·K)
	600,0 °C	26 – 26,4 W/(m·K)
Temperaturleitfähigkeit	20,0 °C	7,1 mm²/s
	100,0 °C	6,3 mm²/s
	200,0 °C	6,0 mm²/s
	300,0 °C	5,7 mm²/s
	400,0 °C	5,4 mm²/s
	500,0 °C	4,9 mm²/s
	600,0 °C	4,1 mm²/s

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elektrischer Widerstand	20,0 °C	6,03E-7 Ω·m
	50,0 °C	6,26E-7 Ω·m
	100,0 °C	6,68E-7 – 6,70E-7 Ω·m
	150,0 °C	7,06E-7 Ω·m
	200,0 °C	7,40E-7 – 7,43E-7 Ω·m
	250,0 °C	7,83E-7 Ω·m
	300,0 °C	8,17E-7 – 8,20E-7 Ω·m
	350,0 °C	8,54E-7 Ω·m
	400,0 °C	8,90E-7 Ω·m
	450,0 °C	9,25E-7 Ω·m
	500,0 °C	9,60E-7 – 9,62E-7 Ω·m
	550,0 °C	9,99E-7 Ω·m
600,0 °C	1,03E-6 – 1,04E-6 Ω·m

Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)

Element	Wert
Kohlenstoff (C)	0,17 – 0,23 %
Chrom (Cr)	10,0 – 12,5 %
Mangan (Mn)	≤ 1,0 %
Molybdän (Mo)	0,80 – 1,20 %
Nickel (Ni)	0,30 – 0,80 %
Phosphor (P)	≤ 0,03 %
Silizium (Si)	≤ 0,50 %
Schwefel (S)	≤ 0,03 %
Vanadium (V)	0,25 – 0,35 %

Hinweise: X20CrMoV12-1 (1.4922) ist gemäß DIN 17243 / EN 10216-2 für Druckzwecke bei erhöhten Temperaturen zugelassen. Die hohe Warmfestigkeit bis 600 °C resultiert aus der martensitischen Struktur mit Ausscheidungshärtung durch Vanadium und Molybdän. Die gute Wasserstoffbeständigkeit macht ihn zum Standardwerkstoff für Hydrierreaktoren. Für die Auslegung nach AD 2000-Merkblatt W 13 oder EN 13445 sind die dortigen zulässigen Spannungen zu verwenden.

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