Aushärtbare Schmiedestücke aus rostfreiem Stahl
Kurze Beschreibung:
Aushärtung, auch Ausscheidungshärtung genannt, ist ein Wärmebehandlungsprozess, der die Festigkeit und Härte bestimmter Legierungen, einschließlich Edelstahl, verbessert. Ziel der Aushärtung ist es, die Ausfällung feiner Partikel innerhalb der Edelstahlmatrix zu bewirken, wodurch das Material gestärkt wird.
Aushärtbare Schmiedestücke aus rostfreiem Stahl:
Schmiedeteile sind Metallkomponenten, die in einem Schmiedeprozess geformt werden. Dabei wird das Material erhitzt und dann in die gewünschte Form gehämmert oder gepresst. Schmiedeteile aus Edelstahl werden häufig aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Haltbarkeit ausgewählt, wodurch sie sich für verschiedene Anwendungen eignen, darunter in der Luft- und Raumfahrt, der Öl- und Gasindustrie und mehr. Ein stangenförmiges Schmiedeteil ist eine spezielle Form von Schmiedemetall, das typischerweise eine lange, gerade Form hat, ähnlich einer Stange oder einem Stab. Stangen werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen eine durchgehende, gerade Materiallänge benötigt wird, beispielsweise beim Bau von Strukturen oder als Rohmaterial für die weitere Verarbeitung.
Spezifikationen der aushärtbaren Schmiedestangen:
| Grad | 630,631,632,634,635 |
| Standard | ASTM A705 |
| Durchmesser | 100 – 500 mm |
| Technologie | Geschmiedet, warmgewalzt |
| Länge | 1 bis 6 Meter |
| Wärmebehandlung | Weichgeglüht, lösungsgeglüht, abgeschreckt und angelassen |
Chemische Zusammensetzung des geschmiedeten Stabes:
| Grad | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Mo | Al | Ti | Co |
| 630 | 0,07 | 1.0 | 0,040 | 0,030 | 1.0 | 15-17,5 | 3-5 | - | - | - | 3,0-5,0 |
| 631 | 0,09 | 1.0 | 0,040 | 0,030 | 1.0 | 16-18 | 6,5-7,75 | - | 0,75-1,5 | - | - |
| 632 | 0,09 | 1.0 | 0,040 | 0,030 | 1.0 | 14-16 | 6,5-7,75 | 2,0-3,0 | 0,75-1,5 | - | - |
| 634 | 0,10–0,15 | 0,50–1,25 | 0,040 | 0,030 | 0,5 | 15-16 | 4-5 | 2,5-3,25 | - | - | - |
| 635 | 0,08 | 1.0 | 0,040 | 0,030 | 1.0 | 16-17,5 | 6-7,5 | - | 0,40 | 0,40–1,20 | - |
Mechanische Eigenschaften der geschmiedeten Stange:
| Typ | Zustand | Zugfestigkeit ksi[MPa] | Streckgrenze ksi[MPa] | Dehnung % | Härte Rockwell C |
| 630 | H900 | 190[1310] | 170[1170] | 10 | 40 |
| H925 | 170[1170] | 155[1070] | 10 | 38 | |
| H1025 | 155[1070] | 145[1000] | 12 | 35 | |
| H1075 | 145[1000] | 125[860] | 13 | 32 | |
| H1100 | 140[965] | 115[795] | 14 | 31 | |
| H1150 | 135[930] | 105[725] | 16 | 28 | |
| H1150M | 115[795] | 75[520] | 18 | 24 | |
| 631 | RH950 | 185[1280] | 150[1030] | 6 | 41 |
| TH1050 | 170[1170] | 140[965] | 6 | 38 | |
| 632 | RH950 | 200[1380] | 175[1210] | 7 | - |
| TH1050 | 180[1240] | 160[1100] | 8 | - | |
| 634 | H1000 | 170[1170] | 155[1070] | 12 | 37 |
| 635 | H950 | 190[1310] | 170[1170] | 8 | 39 |
| H1000 | 180[1240] | 160[1100] | 8 | 37 | |
| H1050 | 170[1170] | 150[1035] | 10 | 35 |
Was ist ausscheidungsgehärteter Edelstahl?
Ausscheidungsgehärteter Edelstahl, oft auch als „PH-Edelstahl“ bezeichnet, ist eine Edelstahlsorte, die einem Prozess namens Ausscheidungshärtung oder Aushärtung unterzogen wird. Dieser Prozess verbessert die mechanischen Eigenschaften des Materials, insbesondere seine Festigkeit und Härte. Der am häufigsten verwendete ausscheidungsgehärtete Edelstahl ist17-4 PH(ASTM A705 Klasse 630), aber auch andere Klassen wie 15-5 PH und 13-8 PH fallen in diese Kategorie. Ausscheidungshärtende rostfreie Stähle werden typischerweise mit Elementen wie Chrom, Nickel, Kupfer und manchmal Aluminium legiert. Die Zugabe dieser Legierungselemente fördert die Bildung von Niederschlägen während des Wärmebehandlungsprozesses.
Wie wird Edelstahl ausscheidungsgehärtet?
Das Aushärten von Edelstahl erfolgt in drei Schritten. Zunächst wird das Material einer Hochtemperatur-Lösungsbehandlung unterzogen, bei der sich gelöste Atome auflösen und eine einphasige Lösung bilden. Dies führt zur Bildung zahlreicher mikroskopischer Kerne oder „Zonen“ auf dem Metall. Anschließend erfolgt eine schnelle Abkühlung über die Löslichkeitsgrenze hinaus, wodurch eine übersättigte feste Lösung in einem metastabilen Zustand entsteht. Im letzten Schritt wird die übersättigte Lösung auf eine mittlere Temperatur erhitzt, was zur Ausfällung führt. Das Material wird dann in diesem Zustand gehalten, bis es aushärtet. Für eine erfolgreiche Aushärtung muss die Legierungszusammensetzung innerhalb der Löslichkeitsgrenze liegen, um die Effektivität des Prozesses zu gewährleisten.
Welche Arten von ausscheidungsgehärtetem Stahl gibt es?
Ausscheidungshärtende Stähle gibt es in verschiedenen Ausführungen, die jeweils auf spezifische Leistungs- und Anwendungsanforderungen zugeschnitten sind. Zu den gängigen Sorten gehören 17-4 PH, 15-5 PH, 13-8 PH, 17-7 PH, A-286, Custom 450 und Custom 630 (17-4 PHMod) und Carpenter Custom 455. Diese Stähle bieten eine Kombination aus hoher Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Härte und eignen sich daher für verschiedene Branchen wie die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie, die Medizintechnik und die chemische Verarbeitung. Die Wahl des ausscheidungshärtenden Stahls hängt von Faktoren wie Anwendungsumgebung, Materialleistung und Fertigungsspezifikationen ab.
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