Entwicklung von Edelstahl AISI 416 durch ein kleines Stahlwerk (Teil II)
Jul 03, 2024
Wärmebehandlung: Das Produkt wird einem Erweichungsglühen bei 750–780 °C und einem vollständigen Glühen bei 840–870 °C unterzogen. Im Ofen kühlt es mit einer Geschwindigkeit von 15 °C/h auf 590 °C ab, gefolgt von einer Luftkühlung. Die Eigenschaften nach dem Glühen sind typische Werte gemäß ASTM A582 Bedingung A.
Beim Abschrecken und Anlassen beträgt die Abschrecktemperatur des Produkts 1010 °C, gefolgt von einem Anlassen bei 660–680 °C. Martensitische rostfreie Stähle (z. B. Sorten 410, 416, 420 und 431) können durch das gleiche Abschreck-Anlass-Wärmebehandlungsverfahren wie Kohlenstoffstahl und niedriglegierter Stahl gehärtet werden, um den in ASTM A582 Bedingung T angegebenen vergüteten Zustand zu erreichen. Um Stress abzubauen, beträgt die empfohlene Temperatur 210–250 °C.
Notiz: Das Anlassen dieses Stahls im Bereich von 400–580 °C sollte vermieden werden, da dies zu einer geringen Schlagfestigkeit führen kann.
Die Zugfestigkeit beträgt 517 MPa, die Streckgrenze 276 MPa, die Härte 262 HB und die Dehnung 30 %.
Weitere Eigenschaften von Edelstahl 416: Die Dichte beträgt 7,7 g/cm³, die Wärmeleitfähigkeit 30 W/m-K und der PREN-Wert 14 (Pitting Resistance Equivalent Number). Edelstahl 416 weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren, Laugen, Süßwasser und trockener Luft auf. Allerdings ist seine Korrosionsbeständigkeit nicht so gut wie die von Nichteisenmetallen, austenitischen Edelstählen und ferritischen 430-Edelstählen mit 17 % Chrom. Diese Stähle können gehärtet werden, um maximale Korrosionsbeständigkeit und glatte Oberflächen zu erreichen. Automatenstahl 416 mit hohem Schwefelgehalt ist nicht für den Einsatz in chloridhaltigen Umgebungen und Meeresumgebungen geeignet. Obwohl 416 und andere martensitische Edelstähle nicht so korrosionsbeständig sind wie austenitische oder ferritische Edelstähle, weisen sie nach Abschreck- und Glühbehandlungen dennoch eine gute Korrosionsschutzleistung, Oxidationsbeständigkeit und hohe Festigkeit auf. Edelstahl 416 wird häufig in Teilen verwendet, die eine umfangreiche Bearbeitung erfordern und bei denen die Korrosionsbeständigkeit das Niveau von Edelstahl mit 13 % Chrom erreichen muss. Zu den typischen Anwendungen gehören Motoren, Pumpen, Schrauben und Muttern, Ventile, Teile von automatischen Schraubenmaschinen, Teile von Waschmaschinen, Säulenbolzen, Zahnräder usw.
AISI 416-Stahl weist eine schlechte Schweißleistung auf. Während des Schweißvorgangs, vor dem Schweißen und beim Vorwärmen der Teile auf 200–300 °C ist besondere Aufmerksamkeit geboten. Eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist erforderlich, um Schweißrisse zu vermeiden, die durch sehr harte und spröde Bereiche in der Wärmeeinflusszone (HAZ) verursacht werden. Die Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) kann die folgenden Arten umfassen: Nachhärten, Glühen oder Spannungsarmglühen bei 650–675 °C. AISI 416-Stahl kann mit austenitischem Edelstahlfüller 309 geschweißt werden, um die Duktilität der Schweißnaht zu verbessern.
AISI 416-Stahl kann leicht kaltverformt werden. Wenn eine Kaltumformung mit großer Verformung erforderlich ist, sollten Sie die Verwendung von 410-Stahl anstelle von 416-Stahl in Betracht ziehen.
Die Verbesserung der Bearbeitbarkeit von Edelstahl hängt mit der Anzahl der Partikel zusammen, die die Spannung erhöhen können, die in der Hauptscherzone aktiv sind und zur Bildung von Spänen beitragen. Durch die Verbesserung der Bearbeitungsleistung von Stahl können die Bearbeitungskosten um bis zu 50 % gesenkt und die Produktionseffizienz um 30 % gesteigert werden, wodurch möglicherweise Gesamtkosten eingespart werden. Die Anpassung des Kontrollprozesses von MnS-Einschlüssen in 416-Stahl an unterschiedliche Verarbeitungsbedingungen zielt hauptsächlich darauf ab, die Beziehung zwischen chemischer Zusammensetzung und Standardprozessen der Stahlherstellung und -verarbeitung auszugleichen. Änderungen in der Zusammensetzung von Stahl und den physikalischen Eigenschaften von Sulfideinschlüssen (z. B. der Übergang von stabförmiger zu kugelförmiger Form, Verringerung der Einschlussgröße und gleichmäßigere Verteilung) können die Bearbeitungsleistung von 416-Stahl auf höchstem Materialniveau verbessern Qualitätsstandard.
In einigen Ländern bestehen fast alle Pistolenläufe aus 416er Edelstahl, der nach spezifischen Anforderungen hergestellt wird und die Bezeichnung 416R (R für Gewehr) trägt. Sein Schwefelgehalt wird bei 0,13 % gehalten und liegt damit unter der in der Edelstahlnorm 416 festgelegten Untergrenze von 0,15 %. Die Längszugspannung von 416-Stahlfässern wird durch das Vorhandensein länglicher Sulfideinschlüsse im Wesentlichen nicht beeinflusst. Die Querzugfestigkeit (senkrecht zur Richtung der länglichen Sulfideinschlüsse) ist nicht der Fall. Aufgrund des Vorhandenseins länglicher Sulfideinschlüsse wird die Hochdruckbeständigkeit des Zylinders geringfügig verringert. Dies ist ein wichtiger Faktor, da das Fass, wenn es einem Überdruck ausgesetzt wird, entlang der Längsrichtung des Sulfideinschlusses (entlang der Länge des Fasses) reißt, was dazu führen kann, dass das Fass den Druck vorzeitig abgibt, anstatt zu platzen eine Bombe und schadet dem Benutzer.
Aus „Edelstahl“ 2024, Ausgabe 1
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