Grundlegende Metallurgie
Alle rostfreien Stähle enthalten mindestens 10,5 % Cr, das einen selbstheilenden passiven Film bildet. Sie sind gruppiert in:
Austenitisch (300-Serie): Flächen-zentriert kubisch, nicht-magnetisch, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, aber anfällig für Kaltverfestigung.
Martensitisch (400--Reihe): Körper-kubisch zentriert, magnetisch, kann auf mehr als oder gleich 55 HRC wärmebehandelt werden, geringere Korrosionsbeständigkeit.
Ferritisch (400-Serie): Magnetisch, mäßige Korrosion, geringe Kaltverfestigung, gut für dünnwandige Teile.
Ausscheidung-Härtung (15-5 PH, 17-4 PH): Martensitisch + Cu/Nb-Zusätze; Lösungsweich, dann auf 40–50 HRC aushärten.
Wichtige physikalische Eigenschaften für die Bearbeitung
Wärmeleitfähigkeit: 16 W m⁻¹ K⁻¹ (≈ ¼ von Kohlenstoffstahl) → Wärme bleibt an der Werkzeugspitze.
Spezifische Wärme: 500 J kg⁻¹ K⁻¹ → Temperatur steigt schnell an.
Elastizitätsmodul: 200 GPa → hohe Schnittkräfte, starke Rückfederung bei dünnen Wänden.
Kaltverfestigungsexponent (n) 0,3–0,5 → Die Oberflächenhärte kann innerhalb von 0,1 s nach dem Schneiden um 30–50 % ansteigen.
Beliebte Sorten und Bearbeitungsverhalten
表格
复制
| Klasse (AISI) | Zustand | Zug [MPa] | Härte [HB] | Bearbeitbarkeitsindex* | Typische Verwendung | Hinweise zur Bearbeitung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 303 | Geglüht | 415–450 | 190–240 | 160 % | Schrauben, Wellen | S-für kaputte Chips hinzugefügt; am besten unter den Austeniten. |
| 304 | Geglüht | 520–720 | 170–220 | 100 % (Grundlinie) | Lebensmittel, Medizin | Ausgewogene Eigenschaften; starke Kaltverfestigung, erfordert scharfe Werkzeuge. |
| 316L | Geglüht | 490–690 | 160–210 | 95 % | Marine, Pharma | Mo erhöht die Schnittkräfte um 5–8 % gegenüber 304 . |
| 416 | Geglüht | 550–750 | 200–240 | 180 % | Ventile, Zahnräder | Freier-Bearbeitungsschwefel; kann auf 40 HRC gehärtet werden. |
| 17-4 PH | Lösung | 800–950 | 290–350 | 70 % | Aero, Formen | Alter bis 40–48 HRC; Verwenden Sie für Fertigschnitte CBN oder Keramik. |
| 440C | Geglüht | 750–950 | 250–270 | 60 % | Klingen, Lager | Härten auf 58–60 HRC; mahlen statt mahlen, wenn es ganz hart ist. |
*Index relativ zu 304=100 % (höher=einfacher).
Auswahl-Checkliste
Schritt 1: Umgebung
Nur Innenluftfeuchtigkeit → 303, 416, 430F OK.
Chlorid/Marine → 316L, 2205 Duplex oder 630 (17-4 PH) nach Passivierung.
Schritt 2: Mechanische Belastung
Ermüdung oder Druck > 300 MPa → 17-4 PH, 15-5 PH, martensitisch 431.
Schlag bei –40 Grad → 304L, 321, 347 (austenitische Zähigkeit).
Schritt 3: Wärmebehandlung nach der-Bearbeitung
Benötigt 40–50 HRC → Wählen Sie härtbare martensitische oder PH-Sorten.
Muss nicht-magnetisch bleiben → Bleiben Sie bei Austenitisch (303, 304, 316).
Schritt 4: Wirtschaftliche Bearbeitung
Höchste Produktivität/längste Werkzeugstandzeit → 303, 416, 430F.
Ausgewogene Kosten und Korrosion → 304, 3CR12.
Erstklassige Korrosion + Festigkeit → 316L, 904L, 17-4 PH; Akzeptieren Sie eine geringere Bearbeitbarkeit.
Schneller Entscheidungsbaum
Großvolumige Schrauben/Fittings → 303 oder 416
Lebensmittel/Pharma, Schweißen erforderlich → 304L oder 316L
Marine-Außenbereich, Chloridbelastung → 316L oder 2205
Luft- und Raumfahrt, hohe Festigkeit, 200-Grad-Betrieb → 17-4 PH (H1150)
Schneidmesser, 55 HRC nach Härtung → 440C oder 1.4112
