Nichtrostender Stahl 17-4PH – UNS S17400 (ASTM A564 Type 630)
Martensitischer ausscheidungshärtender nichtrostender Stahl (Cr-Ni-Cu-Nb)
17-4PH (auch 17-4 PH, Type 630, UNS S17400 geschrieben) ist der am häufigsten eingesetzte PH-Edelstahl: eine kohlenstoffarme martensitische Matrix, die durch Kupferausscheidungen gehärtet wird, mit Festigkeiten von 930 bis 1.310 MPa je nach Aushärtung. Korrosionsbeständigkeit vergleichbar mit 304 und besser als bei den martensitischen 410/420/431.
Bezeichnungen und Entsprechungen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| UNS | S17400 |
| W.Nr./EN | 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) |
| DIN | X5CrNiCuNb16-4 |
| JIS | SUS630 |
| Handelsnamen | 17-4PH (Marke von AK Steel/Cleveland-Cliffs), Type 630 |
| Weitere | 1.4548 (X5CrNiCuNb17-4-4, Variante); GB 05Cr17Ni4Cu4Nb |
Normen nach Lieferform
| Form | Norm |
|---|---|
| Stab | ASTM A564 Type 630; AMS 5643; AMS 5622 (VAR) |
| Schmiedestück | ASTM A705 Type 630; AMS 5643 |
| Blech | ASTM A693 Type 630; AMS 5604 |
| Guss | ASTM A747 CB7Cu-1 |
| H2S-Einsatz | NACE MR0175/ISO 15156 (H1150D, ≤ 33 HRC) |
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 A564 Type 630
| Element | Bereich (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,07 |
| Mn | ≤ 1,00 |
| Si | ≤ 1,00 |
| P | ≤ 0,040 |
| S | ≤ 0,030 |
| Cr | 15,0 – 17,5 |
| Ni | 3,0 – 5,0 |
| Cu | 3,0 – 5,0 |
| Nb + Ta | 0,15 – 0,45 |
| Fe | Rest |
PREN von Nichtrostender Stahl 17-4PH – UNS S17400 (ASTM A564 Type 630) im PREN-Rechner berechnen →
Mechanische Eigenschaften
Ausgehärtet – Mindestwerte nach ASTM A564 (Stab); siehe Aushärtungstabelle
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| H900 – Rp0,2 / Rm | ≥ 1.170 / ≥ 1.310 MPa; A ≥ 10%; ≥ 40 HRC |
| H1025 – Rp0,2 / Rm | ≥ 1.000 / ≥ 1.070 MPa; A ≥ 12%; ≥ 35 HRC |
| H1075 – Rp0,2 / Rm | ≥ 860 / ≥ 1.000 MPa; A ≥ 13%; ≥ 32 HRC |
| H1150 – Rp0,2 / Rm | ≥ 725 / ≥ 930 MPa; A ≥ 16%; ≥ 28 HRC |
| H1150M – Rp0,2 / Rm | ≥ 515 / ≥ 795 MPa; A ≥ 18% |
| Zustand A (lösungsgeglüht) | ≤ 38 HRC / 363 HB |
Typische physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 7,78 g/cm³ (A) / 7,80 g/cm³ (H900) |
| Schmelzbereich | 1.404 – 1.440 °C |
| Elastizitätsmodul | 196 GPa |
| Wärmeleitfähigkeit (100 °C) | 17,9 W/m·K (H900) |
| Wärmeausdehnung (20–100 °C) | 10,8 µm/m·K (H900) |
| Spezifischer elektrischer Widerstand | 98 µΩ·cm (A) / 77 µΩ·cm (H900) |
Aushärtungsbedingungen
| Zustand | Aushärtung | Min. Rp0,2 | Min. Rm | Min. A | Min. Härte |
|---|---|---|---|---|---|
| A (lösungsgeglüht) | 1.040 ± 15 °C, Abkühlung < 30 °C | – | – | – | ≤ 363 HB / 38 HRC max. |
| H900 | 482 °C / 1 h / Luft | 1.170 MPa | 1.310 MPa | 10% | 388 HB / 40 HRC |
| H925 | 496 °C / 4 h / Luft | 1.070 MPa | 1.170 MPa | 10% | 375 HB / 38 HRC |
| H1025 | 552 °C / 4 h / Luft | 1.000 MPa | 1.070 MPa | 12% | 331 HB / 35 HRC |
| H1075 | 579 °C / 4 h / Luft | 860 MPa | 1.000 MPa | 13% | 311 HB / 32 HRC |
| H1100 | 593 °C / 4 h / Luft | 795 MPa | 965 MPa | 14% | 302 HB / 31 HRC |
| H1150 | 621 °C / 4 h / Luft | 725 MPa | 930 MPa | 16% | 277 HB / 28 HRC |
| H1150M | 760 °C / 2 h / Luft + 621 °C / 4 h / Luft | 515 MPa | 795 MPa | 18% | ≈ 255 HB (typisch) |
Wärmebehandlung, Schweißen und Zerspanung
| Punkt | Übliche Praxis |
|---|---|
| Einsatztemperatur | Bis ≈ 315 °C; darüber führt längere Einwirkung zur Versprödung (Zähigkeitsverlust). Bei niedrigen Temperaturen H1100/H1150 bevorzugen. |
| Wärmebehandlung | Lösungsglühen (Zustand A) bei 1.040 ± 15 °C, Abkühlung an Luft oder in Öl auf < 30 °C; im Zustand A zerspanen und danach aushärten. Aushärtung (ASTM A564, Mindestwerte für Stäbe): H900 482 °C/1 h → Rp0,2 1.170 / Rm 1.310 MPa, 40 HRC; H925 496 °C/4 h → 1.070/1.170 MPa, 38 HRC; H1025 552 °C/4 h → 1.000/1.070 MPa, 35 HRC; H1075 579 °C/4 h → 860/1.000 MPa, 32 HRC; H1100 593 °C/4 h → 795/965 MPa, 31 HRC; H1150 621 °C/4 h → 725/930 MPa, 28 HRC; H1150M 760 °C/2 h + 621 °C/4 h → 515/795 MPa (≈ 255 HB). H1150D (621 °C/4 h, zweimal, ≤ 33 HRC) ist der Zustand, den NACE MR0175/ISO 15156 für den Einsatz in H2S zulässt. |
| Schweißen | Gut schweißbar mit WIG, MIG/MAG, Stabelektrode und Widerstandsschweißen; ohne Vorwärmen. Im Zustand A oder H1150 schweißen und erneut aushärten (H1150 muss erneut lösungsgeglüht werden). Schweißzusatz AWS ER630 / E630 für Festigkeit; ER308L/ER309L, wenn die Verbindung nicht die Festigkeit des Grundwerkstoffs benötigt. Autogenschweißen nicht empfohlen. |
| Zerspanung | Gut im Zustand A (≈ 45–50% von B1112) und besser in H1150; Schrumpfung während der Aushärtung von ≈ 0,05% (H900) bis 0,10% (H1150). |
Freiformschmiedestück aus Nichtrostender Stahl 17-4PH – UNS S17400 (ASTM A564 Type 630) 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
- Beschläge und Armaturen für die Luftfahrt
- Stiftschrauben, Schrauben und Kupplungen
- Turbinenschaufeln und -bauteile
- Kunststoffformen und Werkzeuge
- Anlagen für Zellstoff und Papier sowie Lebensmittel
- Unterwasserventile, -armaturen und -strukturen
- Bohranlagen für Öl und Gas
- Wasserstrahltechnik: Hochdruckpumpen und -bauteile (die hohe Festigkeit erlaubt dünnere Wände bei guter Korrosionsbeständigkeit)
- Wägezellen und Waagenzellen: hochfestes, korrosionsbeständiges Federelement mit geringer Hysterese und geringem Kriechen*
Alternativen: 15-5PH, wenn Querzähigkeit oder große Querschnitte gefordert sind; 13-8Mo für maximale Zähigkeit; 431 für geringere Kosten bei 800–950 MPa; Nitronic 50 oder Duplex bei Chloriden/Spannungsrisskorrosion; Inconel 718, 625 oder 725 für stark sauergashaltige Medien.
Legierungen nach korrosivem Medium, Konzentration und Temperatur vergleichen →
Nichtrostender Stahl 17-4PH: vollständiger Leitfaden
Was der nichtrostende Stahl 17-4PH ist
17-4PH gehört zur Familie der nichtrostenden Sonderstähle, in die Gruppe der ausscheidungshärtenden. Im lösungsgeglühten Zustand ist er ein relativ weicher, kohlenstoffarmer Martensit; das Aushärten zwischen 480 und 620 °C scheidet fein verteiltes Kupfer aus und steigert die Festigkeit ohne nachfolgendes Abschrecken, bei minimalem Verzug. Der Name gibt die Nennzusammensetzung an, 17% Chrom und 4% Nickel; PH steht für Ausscheidungshärtung (precipitation hardening).
Mechanische Eigenschaften nach Zustand
Der Zustand bestimmt alles. In H900 beträgt die Mindest-Dehngrenze 1.170 MPa und die Zugfestigkeit 1.310 MPa, bei 10% Bruchdehnung und 388 HBW. In H1025, der üblichen Wahl für Wellen und Spindeln, betragen die Mindestwerte 1.000 und 1.070 MPa bei 12% und 331 HBW. In H1150 sind es 725 und 930 MPa bei 16% und 277 HBW; die doppelt ausgehärtete Variante H1150D ist die von NACE MR0175 für H2S geforderte, mit einer Härte bis 33 HRC.
Wärmebehandlung
Das Lösungsglühen bei 1.040 °C mit Abkühlung auf unter 30 °C ergibt den Zustand A. Die Aushärtung reicht von 482 °C (H900) bis 621 °C (H1150), für 1 bis 4 Stunden; H1150M ergänzt eine Stufe bei 760 °C. Ein Teil in H1075 kann bei höherer Temperatur erneut ausgehärtet werden; für die Rückkehr zu einem härteren Zustand muss es erneut lösungsgeglüht werden. Dustre führt diese Zyklen in den eigenen Öfen im Rahmen der Wärmebehandlung aus.
Korrosion und Einsatzgrenzen
In Atmosphäre, Süßwasser, mildem Meeresklima und vielen chemischen Medien ist die Beständigkeit ähnlich wie bei 304 und besser als bei allen konventionellen martensitischen Güten; die PREN liegt bei 15 bis 17, weshalb konzentrierte Chloride und stehendes Meerwasser Lochkorrosion verursachen. In den härteren Zuständen besteht die Gefahr von Spannungsrisskorrosion und Wasserstoffversprödung, weshalb H1025 oder höher und, in H2S, H1150D zu bevorzugen sind. Unter Last reicht der Einsatz bis etwa 315 °C.
15-5PH oder 17-4PH
Die ASTM-Normen stellen an beide Legierungen dieselben mechanischen Anforderungen.
Anwendungen
Pumpen- und Propellerwellen, Ventilspindeln und -sitze, Beschläge und Verbindungselemente für die Luftfahrt, Hydraulikverschraubungen, Schrauben, Buchsen und Verschleißringe, Bauteile für Öl und Gas, Anlagen für Papier, Zellstoff und Lebensmittel sowie Schiffsteile. Für Stäbe in handelsüblichen Abmessungen siehe den 17-4PH-Rundstab.
Lieferformen und Dienstleistungen von Dustre
Rundstäbe und im Freiformschmieden geschmiedete Blöcke, auf der Bandsäge auf Maß geschnitten, mit Schrupp- oder Schlichtzerspanung, Wärmebehandlung (Vergüten, Glühen, Lösungsglühen und Aushärten) in den eigenen Öfen sowie Prüfungen von Härte, Zug und Kerbschlag. Jeder Werkstoff wird mit einem Abnahmeprüfzeugnis 3.1 und Schmelzenrückverfolgbarkeit geliefert.
Häufig gestellte Fragen
Wie ist die chemische Zusammensetzung von Nichtrostender Stahl 17-4PH?
Nach ASTM A564 Type 630: C ≤ 0,07; Mn ≤ 1,00; Si ≤ 1,00; P ≤ 0,040; S ≤ 0,030; Cr 15,0 – 17,5.
Welche Normen gelten für Nichtrostender Stahl 17-4PH?
Stab: ASTM A564 Type 630; AMS 5643; AMS 5622 (VAR). Schmiedestück: ASTM A705 Type 630; AMS 5643. Blech: ASTM A693 Type 630; AMS 5604. Guss: ASTM A747 CB7Cu-1. H2S-Einsatz: NACE MR0175/ISO 15156 (H1150D, ≤ 33 HRC).
Bis zu welcher Temperatur kann Nichtrostender Stahl 17-4PH eingesetzt werden?
Bis ≈ 315 °C; darüber führt längere Einwirkung zur Versprödung (Zähigkeitsverlust). Bei niedrigen Temperaturen H1100/H1150 bevorzugen.
Welche Werkstoffe können Nichtrostender Stahl 17-4PH ersetzen?
15-5PH, wenn Querzähigkeit oder große Querschnitte gefordert sind; 13-8Mo für maximale Zähigkeit; 431 für geringere Kosten bei 800–950 MPa; Nitronic 50 oder Duplex bei Chloriden/Spannungsrisskorrosion; Inconel 718, 625 oder 725 für stark sauergashaltige Medien.
Sind 17-4PH, 17-4 PH und Type 630 derselbe Stahl?
Ja. 17-4PH, 17-4 PH und 17-4-PH sind Schreibweisen desselben Stahls, UNS S17400: Type 630 in ASTM A564, SUS630 in JIS und 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) in der europäischen Norm.
Was ist der Stahl 17-4PH?
Es ist ein martensitischer ausscheidungshärtender nichtrostender Stahl mit etwa 17% Chrom, 4% Nickel und 3 bis 5% Kupfer. Nach dem Lösungsglühen wird er bei einer Temperatur zwischen H900 und H1150 ausgehärtet, um die gewünschte Festigkeit bei geringem Verzug zu erreichen.
Ist 17-4PH magnetisch?
Ja. Die Matrix ist martensitisch, daher ist 17-4PH in allen Zuständen magnetisch, anders als 304 und 316.
Rostet 17-4PH?
Er ist in Atmosphäre und Süßwasser ähnlich korrosionsbeständig wie 304, kann aber in stehendem Meerwasser Lochkorrosion und in den härteren Zuständen (H900) Spannungsrisskorrosion erleiden. Bei Chloriden und H₂S H1150 oder H1150D bzw. einen Duplex verwenden.
Was ist der Unterschied zwischen H900 und H1150?
Es ist die Aushärtetemperatur in °F. H900 liefert die höchste Festigkeit und die geringste Zähigkeit; H1150 tauscht Festigkeit gegen Zähigkeit und Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion.
Eignet sich 17-4PH für hohen Druck?
Ja. Ausgehärtet hat er eine Mindest-Dehngrenze von 725 MPa (H1150) bis 1.170 MPa (H900), was dünnere Wände bei Wasserstrahlpumpen, Ventilen und Unterwasserarmaturen erlaubt. In Meerwasser und H₂S H1150 oder H1150D bevorzugen und das Risiko von Lochkorrosion in stehendem Wasser bedenken.
Wird 17-4PH für Wägezellen verwendet?
Ja. Ausgehärteter 17-4PH wird für das Federelement von Wägezellen und Waagenzellen verwendet: Seine hohe Festigkeit erlaubt den Betrieb im elastischen Bereich mit ausreichender Dehnung für die Dehnungsmessstreifen, er ist ohne Beschichtung korrosionsbeständig und zeigt geringe Hysterese und geringes Kriechen*. Hersteller von Wägezellen nennen 17-4PH und 15-5PH als Werkstoffe für das Federelement.
Wo kann man Nichtrostender Stahl 17-4PH in Brasilien kaufen?
Dustre liefert Nichtrostender Stahl 17-4PH 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].
