Rostfreier Stahl 13-8Mo Pulver
Edelstahlpulver 13-8Mo ist ein martensitischer, ausscheidungshärtender Edelstahl, der etwa 13% Chrom, 8% Nickel, 2% Molybdän und Spuren anderer Legierungselemente wie Aluminium und Titan enthält. Er ist bekannt für seine hohe Festigkeit und Härte in Verbindung mit einer ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit.
13-8Mo-Pulver bietet eine einzigartige Kombination von Eigenschaften und wird in vielen Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Öl und Gas, chemische Verarbeitung, Pumpen und Ventile usw. eingesetzt. Einige seiner wichtigsten Eigenschaften, die es für diese anspruchsvollen Anwendungen geeignet machen, sind:
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Inhaltsübersicht
Übersicht
Edelstahlpulver 13-8Mo ist ein martensitischer, ausscheidungshärtender Edelstahl, der etwa 13% Chrom, 8% Nickel, 2% Molybdän und Spuren anderer Legierungselemente wie Aluminium und Titan enthält. Er ist bekannt für seine hohe Festigkeit und Härte in Verbindung mit einer ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit.
13-8Mo-Pulver bietet eine einzigartige Kombination von Eigenschaften und wird in vielen Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Öl und Gas, chemische Verarbeitung, Pumpen und Ventile usw. eingesetzt. Einige seiner wichtigsten Eigenschaften, die es für diese anspruchsvollen Anwendungen geeignet machen, sind:
- Hohe Festigkeit und Härte
- Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in reduzierenden Umgebungen
- Gute Duktilität und Zähigkeit
- Einfache Herstellung
- Hervorragende Kriechstromfestigkeit
- Behält seine Eigenschaften bis zu 600°F bei
Das pulvermetallurgische Verfahren ermöglicht es, dass aus 13-8Mo-Pulver hergestellte Teile im Vergleich zu ihren Knetgegenstücken sehr einheitliche chemische Zusammensetzungen und mechanische Eigenschaften aufweisen. Dies ermöglicht eine gleichmäßigere Leistung.
Zusammensetzung
Die nominale chemische Zusammensetzung von rostfreiem Stahl 13-8Mo Pulver ist:
| Element | Zusammensetzung (% Gewicht) |
|---|---|
| Kohlenstoff (C) | 0,05 max |
| Silizium (Si) | 1,00 max |
| Mangan (Mn) | 1,00 max |
| Phosphor (P) | 0,040 max |
| Schwefel (S) | 0,030 max |
| Chrom (Cr) | 12.00 – 14.00 |
| Nickel (Ni) | 7.00 – 10.00 |
| Molybdän (Mo) | 1.75 – 2.50 |
| Aluminium (Al) | 0.75 – 1.50 |
| Titan (Ti) | 2xC min |
| Eisen (Fe) | Bilanz |
Der Gehalt an Chrom, Nickel und Molybdän ist ausgewogen, um eine Kombination aus hoher Festigkeit durch Ausscheidungshärtung und hervorragender Korrosionsbeständigkeit in verschiedenen Umgebungen zu gewährleisten. Der Kohlenstoffgehalt wird niedrig gehalten, um eine hohe Zähigkeit zu gewährleisten. Geringe kontrollierte Mengen an Aluminium und Titan bilden Karbide und Karbonitride, die die Hochtemperaturfestigkeit erhöhen.
Eigenschaften und Merkmale
Pulver aus rostfreiem Stahl 13-8Mo verfügt über eine breite Palette von Eigenschaften, die es für den Einsatz in sehr anspruchsvollen Anwendungen geeignet machen:
Mechanische Eigenschaften
| Eigentum | Spezifikation |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 200 - 230 ksi (1380 - 1585 MPa) |
| Streckgrenze | 180 - 210 ksi (1240 - 1450 MPa) |
| Dehnung | 10% – 15% |
| Härte | 42 - 50 HRC |
| Ermüdungsfestigkeit | 100 - 120 ksi (690 - 825 MPa) |
Physikalische Eigenschaften
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| Dichte | 7,7 - 7,8 g/cm3 |
| Schmelzpunkt | 2500 - 2550°F (1370 - 1400°C) |
| Wärmeleitfähigkeit | 9 - 12 W/m-K |
| Elektrischer spezifischer Widerstand | 72 μΩ-cm |
| Elastizitätsmodul | 29 x 10^6 psi |
Korrosionsbeständigkeit:
13-8Mo-Pulver weist eine außergewöhnliche Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von korrosiven Umgebungen auf, insbesondere unter reduzierenden Bedingungen und in Atmosphären mit Chloriden und Sulfiden. Es ist korrosionsbeständig aufgrund seines hohen Chromgehalts, der die Bildung einer passiven schützenden Oxidschicht auf seiner Oberfläche ermöglicht.
Es bietet eine gute Resistenz gegen:
- Atmosphärische Korrosion
- Salzwasser-Korrosion
- Die meisten Säuren und Laugen
- Spannungsrisskorrosion
Dadurch eignet es sich auch für viele Anwendungen in der chemischen Industrie.
Hitzebeständigkeit:
13-8Mo-Pulver behält seine hohe Festigkeit und Härte bis zu 315°C (600°F). Seine Ausscheidungshärtungseigenschaften ermöglichen eine Aushärtung im Laufe der Zeit bei Betriebstemperaturen von bis zu 260°C (500°F). Dies führt zu einer verbesserten Zeitstandfestigkeit.
Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten
Pulver aus rostfreiem Stahl 13-8Mo wird aufgrund seiner herausragenden Kombination aus hoher Festigkeit, Härte, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitungseigenschaften in einer Vielzahl von Hochtechnologiebranchen eingesetzt.
Zu den Branchen und Anwendungen gehören:
| Industrie | Anwendungen |
|---|---|
| Luft- und Raumfahrt | Fahrwerk, Armaturen, Hydraulikbaugruppen, Befestigungselemente, Ventile |
| Öl und Gas | Fertigstellungsausrüstung, Packer, Bohrlochwerkzeuge, Ventile, Bohrlochkopfkomponenten |
| Chemische Verarbeitung | Pumpen, Ventile, Druckbehälter, Wärmetauscher |
| Kontrolle der Umweltverschmutzung | Wäscher, Schornsteine, Rohrleitungen, Abgasanlagen |
| Automobilindustrie | Ventile, Verschlüsse, Armaturen, Wellen |
| Textilien | Färbeausrüstung, Nadeln |
| Zellstoff und Papier | Förderschnecken, Refinerplatten |
| Lebensmittelverarbeitung | Mixer, Extruder, Besteck |
| Marine | Schächte, Entsalzungsanlagen |
| Kernkraft | Brennelement-Verkleidung |
Seine Verwendung nimmt weiter zu, da die Ingenieure die Kosten- und Leistungsvorteile erkennen, die es gegenüber herkömmlichen nichtrostenden Stählen bietet.
Spezifikationen und Verfügbarkeit
13-8Mo-Pulver wird nach mehreren internationalen und nationalen Normen für chemische Zusammensetzungen und Eigenschaften hergestellt. Diese umfassen:
- AMS 5901 - Werkstoffspezifikation für die Luft- und Raumfahrt
- AMS 5659 - Werkstoffspezifikation für Schmiedestücke für die Luft- und Raumfahrt
- ASTM A743 - Standard Specification for Castings, Iron-Chromium, Iron-Chromium-Nickel, Corrosion Resistant, for General Application
- QQ-P-35 - Allgemeine Spezifikation für Pulver aus nichtrostendem Stahl
13-8Mo-Pulver ist bei weltweit führenden Anbietern in verschiedenen Größenverteilungen erhältlich:
| Partikelgröße | Verfügbarkeit |
|---|---|
| > 150 μm | Begrenzt |
| 45 - 150 μm | Leicht verfügbar |
| 15 - 45 μm | Sehr häufig |
| 10 - 15 μm | Leicht verfügbar |
| < 10 μm | Begrenzt |
Preisgestaltung
Als Speziallegierungspulver, das eine umfangreiche Verarbeitung erfordert, hat 13-8Mo-Pulver einen höheren Preis als einfachere Edelstahlpulver. Dennoch bleibt es im Vergleich zu anderen Hochleistungslegierungen für die Luft- und Raumfahrt sehr kostengünstig.
Vorläufiger Kostenvoranschlag:
| Größe des Pulvers | Preis ($US/kg) |
|---|---|
| 15 - 45 μm | $55 – $65 |
| 10 - 15 μm | $60 – $75 |
| < 10 μm | $70 – $100+ |
Die Preisgestaltung kann je nach Auftragsvolumen, geografischer Region und anderen Marktfaktoren erheblich variieren.
Wie 13-8Mo im Vergleich zu anderen Materialien abschneidet
13-8Mo lässt sich leicht verarbeiten und bietet eine vielseitige Mischung aus Festigkeit, Zähigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit. Hier sehen Sie, wie es sich im Vergleich zu anderen gängigen Edelstahlsorten schlägt:
Im Vergleich zu Edelstahl 316
| Parameter | 13-8Mo | EDELSTAHL 316 |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | Höher | Unter |
| Härte | Höher | Unter |
| Korrosionsbeständigkeit | Insgesamt ähnlich | Insgesamt ähnlich |
| Kosten | Höher | Unter |
| Hitzebeständigkeit | Höher | Unter |
Gegenüber 17-4 PH Edelstahl
| Parameter | 13-8Mo | 17-4 PH |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | Ähnlich | Ähnlich |
| Härte | Höher | Unter |
| Herstellung und Bearbeitung | Einfacher | Schwieriger |
| Korrosionsbeständigkeit | Besser | Gut |
| Kosten | Unter | Höher |
Im Vergleich zu Inconel-Superlegierungen
| Parameter | 13-8Mo | Inconel |
|---|---|---|
| Hohe Temperaturbeständigkeit | Unter | Höher |
| Korrosionsbeständigkeit | Ähnlich | Ähnlich |
| Kosten | Viel niedriger | Höher |
13-8Mo-Pulver bietet also einen einzigartigen Mittelweg - bessere Gesamtleistung als andere nichtrostende Stähle bei einfacherer Verarbeitung und geringeren Kosten als die hitzebeständigen Superlegierungen der Spitzenklasse.
Beschränkungen und Nachteile
Trotz seiner Stärken sind bei 13-8Mo-Pulver einige Einschränkungen zu beachten:
Herausforderungen bei der Herstellung: Kann schwieriger zu bearbeiten sein als einfachere nichtrostende Stähle
Begrenzte Festigkeit bei hohen Temperaturen: Verliert im Vergleich zu Superlegierungen deutlich an Festigkeit über 600°F
Höhere Kosten als bei Commodity-Qualitäten: Teurer als Edelstahl 304 oder 316
Geringere Zähigkeit als geglühte Austenitwerkstoffe: Nicht so beschädigungstolerant wie die geglühte Edelstahlserie 300
FAQ
F: Ist rostfreier Stahl 13-8 PH magnetisch?
A: Ja, rostfreier Stahl 13-8Mo ist im geglühten Zustand magnetisch. Er kann jedoch nach einer Wärmebehandlung, die seine Festigkeit maximiert, etwas weniger magnetisch werden. Er behält ein gewisses Maß an magnetischer Reaktion über alle Verarbeitungsbedingungen hinweg bei.
F: Was ist die Korrosionsbeständigkeit von 13-8Mo?
A: 13-8Mo hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufgrund seines hohen Chromgehalts, der über 12% liegt. Es widersteht der Korrosion in vielen sauren und alkalischen Lösungen, oxidierenden und reduzierenden Umgebungen. Es ist auch beständig gegen atmosphärische und Salzwasserkorrosion. Es verträgt die meisten Säuren mit Ausnahme von Flusssäure und Phosphorsäure. Insgesamt erreicht oder übertrifft 13-8Mo die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl 316.
F: Wofür wird der rostfreie Stahl 13-8Mo verwendet?
A: Aufgrund seiner hohen Festigkeit, Härte, Korrosionsbeständigkeit und einfachen Verarbeitung wird 13-8Mo rostfrei unter anderem in der Luft- und Raumfahrt, in der Öl- und Gasindustrie, in der chemischen Verarbeitung, im Umweltschutz und in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Zu den spezifischen Anwendungen gehören Fahrwerksteile, Bohrlochkopfkomponenten, Ventile, Befestigungselemente, Pumpen, Wellen usw.
F: Ist für 13-8Mo-Pulver eine Wärmebehandlung erforderlich?
A: Ja, 13-8Mo-Pulver erhält seine volle hohe Festigkeit und Härte erst nach einer Wärmebehandlung - Lösungsglühen mit anschließender Alterungsbehandlung. Die Alterung führt zu einer deutlich höheren Festigkeit und Härte. Die Lösungsglühung erfolgt bei 1065°C (1950°F) und die Alterung bei 455-540°C (850-1000°F).
F: Was ist der Unterschied zwischen rostfreiem Stahl 13-8 und 15-5?
A: Die wichtigsten Unterschiede sind:
- 13-8Mo enthält etwa 8% Nickel, 15-5 enthält etwa 5% Nickel
- 15-5 Edelstahl hat einen höheren Kupfergehalt für bessere Korrosionsbeständigkeit
- 13-8Mo erreicht eine wesentlich höhere Festigkeit und Härte nach der Alterungswärmebehandlung
- 13-8Mo hat eine bessere Korrosionsbeständigkeit in sauren und alkalischen Lösungen
13-8 ist also das stärkere und härtere Produkt, während 15-5 einen Teil der Festigkeit gegen eine bessere Gesamtleistung in Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit eintauscht.
F: Kann 13-8Mo geschweißt werden?
A: Ja, 13-8Mo kann mit den richtigen Vorsichtsmaßnahmen und Verfahren zufriedenstellend geschweißt werden. Empfohlen werden Verfahren mit geringer Wärmeeinbringung wie Laserschweißen oder Widerstandspunktschweißen. Beim Lichtbogenschweißen wird ein Vorwärmen zusammen mit der Verwendung von überlegierten Schweißzusätzen empfohlen. Nach dem Schweißen sollte eine Alterungsbehandlung durchgeführt werden, um die optimalen Eigenschaften in den Wärmeeinflusszonen zu erhalten.
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