AISI 431 – UNS S43100
Hochfester martensitischer Cr-Ni-Stahl, nichtrostend
Martensitischer Stahl mit 15–17 % Cr und 1,25–2,5 % Ni, der unter den herkömmlichen martensitischen Sorten die beste Korrosionsbeständigkeit und im vergüteten Zustand gute Zähigkeit hat. Verwendet für Wellen und Verbindungselemente, die mechanische Festigkeit bei Kontakt mit Wasser und mildem Meeresklima verlangen.
Bezeichnungen und Entsprechungen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| UNS | S43100 |
| W.Nr./EN | 1.4057 (X17CrNi16-2) |
| DIN | X17CrNi16-2 |
| JIS | SUS431 |
| Handelsnamen | Type 431 |
| Weitere | GB 14Cr17Ni2 (früher 1Cr17Ni2); AMS 5628 |
Normen nach Lieferform
| Form | Norm |
|---|---|
| Stab | ASTM A276 / A479 (431); EN 10088-3; AMS 5628 |
| Schmiedestück | ASTM A473 (431) |
| Blech | EN 10088-2 (1.4057) |
| Draht | ASTM A580 |
Toleranzen und Zolltarifnummern
- Geschmiedete Stäbe (rund und vierkant): Bearbeitungszugabe von 2 mm (Ø 6–16 mm) bis 24 mm (Ø 400–500 mm) auf den Durchmesser. Z. B. fertig Ø 100–125 mm: +7 mm, Toleranz +6 / −0 (Länge bis 3.500 mm).
- Geschmiedete Scheiben: Zugabe von 4 bis 9 mm auf den Durchmesser und 3 bis 11 mm auf die Höhe, nur positive Toleranz.
- Zuschnitt und Zerspanung: Bandsäge −0 / +5 bis +15 mm auf die Länge; Wasserstrahl +10 % der Dicke auf den Durchmesser (mind. 2 mm); zerspante Teile −0 / +2 bis +5 mm auf den Durchmesser. Vollständige Tabellen ansehen (INF 002 und INF 003, für alle Legierungen gleich).
| Form | NCM (Brasilien, 8 Stellen) | HS (international, 6 Stellen) | HTS (USA, 10 Stellen)* | KN (Europäische Union, 8 Stellen)* |
|---|---|---|---|---|
| Geschmiedeter Stab | 7222.30.00 | 7222.30 | 7222.30.0024 | 7222 30 51 |
| Warmgewalzter Stab | 7222.11.00 | 7222.11 | 7222.11.0059 | 7222 11 11 |
| Blech (> 10 mm, Breite ≥ 600 mm) | 7219.21.00 | 7219.21 | 7219.21.0020 | 7219 21 10 |
| Flansch und Fitting | 7307.21.00 | 7307.21 | 7307.21.5000 | 7307 21 00 |
Zolltarifklasse: nichtrostender Stahl (nach chemischer Zusammensetzung, gemäß den Anmerkungen zu Kapitel 72 und Anmerkung 5 zu Abschnitt XV).
*: US- und EU-Codes zur Orientierung. NCM nach geltendem Recht (Allgemeine Vorschriften für die Auslegung, Anmerkungen zu den Kapiteln 72, 74 und 75 sowie Anmerkung 5 zu Abschnitt XV). Bestätigen Sie den endgültigen Code mit Ihrem Zollagenten anhand von Größe und Ausführung des Artikels. HS = die ersten 6 Stellen der NCM.
Chemische Zusammensetzung (%)
ASTM A276 (S43100)
| Element | Bereich (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,20 |
| Mn | ≤ 1,00 |
| Si | ≤ 1,00 |
| P | ≤ 0,040 |
| S | ≤ 0,030 |
| Cr | 15,0 – 17,0 |
| Ni | 1,25 – 2,50 |
| Fe | Rest |
Mechanische Eigenschaften
Vergütet QT800 (EN 10088-3, 1.4057, d ≤ 160 mm); geglüht nach ASTM A276
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Streckgrenze (0,2 %) | ≥ 600 MPa (QT800) |
| Zugfestigkeit | 800 – 950 MPa (QT800) |
| Bruchdehnung | ≥ 14 % |
| Kerbschlagarbeit Charpy V (20 °C) | ≥ 25 J |
| Härte, geglüht (A276) | ≤ 277 HB |
| Höchsthärte, gehärtet | ≈ 44 HRC (niedrig angelassen) |
Typische physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 7,70 g/cm³ |
| Schmelzbereich | 1.430 – 1.510 °C |
| Elastizitätsmodul | 200 GPa |
| Wärmeleitfähigkeit (100 °C) | 20,2 W/m·K |
| Wärmeausdehnung (20–100 °C) | 10,2 µm/m·K |
| Spezifischer elektrischer Widerstand | 72 µΩ·cm |
Wärmebehandlung, Schweißen und Zerspanung
| Punkt | Übliche Praxis |
|---|---|
| Einsatztemperatur | Strukturelle Verwendung bis ≈ 400 °C (darüber verliert er Festigkeit); unterhalb von 0 °C bei Schlagbeanspruchung wegen des Zähigkeitsabfalls vermeiden. |
| Wärmebehandlung | Unterkritisches Glühen 620–660 °C (Luft) oder Vollglühen 800–850 °C (Ofen). Härten: 950–1.020 °C, Öl oder Luft. Anlassen 560–700 °C für Zähigkeit (QT800 ≈ 600–650 °C) oder 250–370 °C für maximale Härte; 400–560 °C vermeiden. Doppeltes Anlassen empfohlen. |
| Schweißen | Schwierig (lufthärtend). Vorwärmen 200–300 °C, Zwischenlagentemperatur ≥ 200 °C, Anlassen nach dem Schweißen 620–660 °C. Zusatzwerkstoffe AWS E410/ER410 oder ER410NiMo (Festigkeit) oder E309L/ER309L (ohne Nachbehandlung, geringere Festigkeit). |
| Zerspanung | Mittel; im geglühten Zustand oder QT800 mit scharfem Werkzeug und konstantem Vorschub zerspanen (verfestigt sich weniger als austenitische Sorten). |
Freiformschmiedestück aus AISI 431 planen: Umformgrad, Schlankheit und die zu liefernde Materialmenge →Zuschnittplan des Blocks oder Stabs simulieren →
Schweißzusatz zum Schweißen
Die Drahtzusammensetzung ist meist nicht mit dem Werkstoff identisch: Jede Seite erklärt, warum.
Typische Anwendungen
- Pumpen- und Propellerwellen
- Ventilspindeln und Ventileinbauten
- Schrauben, Muttern und Stiftschrauben
- Flugzeugbauteile
- Verdichter- und Rührwerksteile
Alternativen: 410/420, wenn die Korrosion mild ist und die Kosten zählen; F6NM (13-4) für bessere Schweißbarkeit und Zähigkeit; 17-4PH für höhere Festigkeit bei ähnlicher oder besserer Korrosionsbeständigkeit; Duplex 2205 bei Chloridkorrosion.
Legierungen nach korrosivem Medium, Konzentration und Temperatur vergleichen →
AISI 431: vollständiger Leitfaden
Was nichtrostender Stahl AISI 431 ist
431 gehört zur Familie der martensitischen und ferritischen nichtrostenden Stähle. Mit 15 bis 17 % hat er den höchsten Chromgehalt unter den herkömmlichen martensitischen Sorten und die beste Korrosionsbeständigkeit der Gruppe; die 1,25 bis 2,5 % Nickel gleichen dieses Chrom aus und sorgen dafür, dass der Stahl beim Abschrecken martensitisch umwandelt.
Schweißen
Er ist ein schwer zu schweißender Stahl, da er an Luft aushärtet. Er verlangt Vorwärmen auf 200 – 300 °C, eine Zwischenlagentemperatur von mindestens 200 °C, langsame Abkühlung und Anlassen nach dem Schweißen bei 620 – 660 °C, mit Zusatzwerkstoffen ER410NiMo oder, wenn die Festigkeit der Verbindung nicht kritisch ist, austenitischem E309L. Wenn möglich, vor der abschließenden Wärmebehandlung schweißen.
Korrosion und Einsatzgrenzen
Mit einem PREN von 15 bis 17 widersteht 431 Atmosphäre, Süßwasser und mildem Meeresklima auf einem Niveau nahe den austenitischen 301 und 302, sofern er vergütet, poliert und passiviert ist. Er ist nicht geeignet für konzentrierte Chloride, stehendes Meerwasser oder Säuren. Unter Last liegt die praktische Grenze bei etwa 400 °C, und unterhalb von 0 °C muss die Zähigkeit durch Kerbschlagprüfung nachgewiesen werden.
Anwendungen
Pumpen- und Schiffspropellerwellen, Ventilspindeln und -bauteile, hochfeste Schrauben, Muttern und Bolzen, Flugzeugbauteile und Maschinenteile, die in feuchter oder mild maritimer Umgebung arbeiten.
Lieferformen und Leistungen von Dustre
Rundstäbe und Blöcke, im Freiformschmieden geschmiedet, auf der Bandsäge abgelängt, mit Vor- oder Fertig-Bearbeitung, Wärmebehandlung (Vergüten, Glühen, Lösungsglühen und Auslagern) in den eigenen Öfen sowie Härte-, Zug- und Kerbschlag-Prüfung. Alle Werkstoffe werden mit Abnahmeprüfzeugnis 3.1 und Schmelzenrückverfolgbarkeit geliefert.
Häufig gestellte Fragen
Wie ist die chemische Zusammensetzung von AISI 431?
Nach ASTM A276 (S43100): C ≤ 0,20; Mn ≤ 1,00; Si ≤ 1,00; P ≤ 0,040; S ≤ 0,030; Cr 15,0 – 17,0.
Welche Normen gelten für AISI 431?
Stab: ASTM A276 / A479 (431); EN 10088-3; AMS 5628. Schmiedestück: ASTM A473 (431). Blech: EN 10088-2 (1.4057). Draht: ASTM A580.
Bis zu welcher Temperatur kann AISI 431 eingesetzt werden?
Strukturelle Verwendung bis ≈ 400 °C (darüber verliert er Festigkeit); unterhalb von 0 °C bei Schlagbeanspruchung wegen des Zähigkeitsabfalls vermeiden.
Welche Werkstoffe können AISI 431 ersetzen?
410/420, wenn die Korrosion mild ist und die Kosten zählen; F6NM (13-4) für bessere Schweißbarkeit und Zähigkeit; 17-4PH für höhere Festigkeit bei ähnlicher oder besserer Korrosionsbeständigkeit; Duplex 2205 bei Chloridkorrosion.
Wo kann man AISI 431 in Brasilien kaufen?
Dustre liefert AISI 431 als Stab, Blech, Rohr, Block sowie als geschmiedete oder zerspante Teile, vorbehaltlich der Verfügbarkeit und mit Qualitätszeugnis. Hauptsitz in Osasco/SP, Niederlassungen in Joinville/SC und Baixo Guandu/ES, Lieferung in ganz Brasilien. Für ein Angebot schreiben Sie Helena, unserer Assistentin, per WhatsApp unter +55 11 98649-0075 oder an [email protected].
