ASTM A182 F6NM – UNS S41500
Geschmiedeter weichmartensitischer 13Cr-4Ni-Mo-Edelstahl (Knetwerkstoff-Äquivalent zu CA6NM)
Kohlenstoffarmer Martensit mit 3,5–5,5 % Ni und 0,5–1,0 % Mo. Nach dem Anlassen bildet sich rückumgewandelter Austenit, der hohe Zähigkeit, gute Schweißbarkeit und Kavitationsbeständigkeit bewirkt. Er ist das Knetwerkstoff-Äquivalent zum Guss CA6NM und Standard in Wasserturbinen, Pumpen und Öl- und Gasarmaturen.
Bezeichnungen und Entsprechungen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| UNS | S41500 |
| W.Nr./EN | 1.4313 (X3CrNiMo13-4) |
| DIN | X3CrNiMo13-4 |
| JIS | SCS6 (cast, approximate) |
| Handelsnamen | 13-4, 13Cr4Ni, F6NM |
| Weitere | Guss: ASTM A743/A487 CA6NM; AISI 415 (Blech) |
Normen nach Lieferform
| Form | Norm |
|---|---|
| Schmiedestück/Flansch | ASTM A182 / ASME SA-182 F6NM |
| Schmiedestück (Behälter) | ASTM A336 F6NM |
| Stab | ASTM A479 / A276 (S41500) |
| Blech | ASTM A240 (S41500) |
| Rohr | ASTM A268 (S41500) |
| Guss | ASTM A743 / A487 CA6NM |
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 |
| Nahtloses Rohr | 7304.41.90 | 7304.41 | 7304.41.6045 | 7304 41 00 |
| Geschweißtes Rohr | 7306.40.00 | 7306.40 | 7306.40.5085 | 7306 40 80 |
| 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 A182 F6NM
| Element | Bereich (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,05 |
| Mn | 0,50 – 1,00 |
| Si | ≤ 0,60 |
| P | ≤ 0,030 |
| S | ≤ 0,030 |
| Cr | 11,5 – 14,0 |
| Ni | 3,5 – 5,5 |
| Mo | 0,50 – 1,00 |
| Fe | Rest |
Mechanische Eigenschaften
Vergütet (ASTM A182 F6NM)
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Streckgrenze (0,2 %) | ≥ 620 MPa |
| Zugfestigkeit | ≥ 790 MPa |
| Bruchdehnung | ≥ 15 % |
| Brucheinschnürung | ≥ 45 % |
| Härte | ≤ 295 HB |
| H2S-Einsatz (NACE MR0175) | ≤ 23 HRC, doppelt angelassen |
Typische physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 7,70 g/cm³ |
| Schmelzbereich | ≈ 1.450 – 1.510 °C (typisch) |
| Elastizitätsmodul | 200 GPa |
| Wärmeleitfähigkeit (100 °C) | ≈ 25 W/m·K (typisch) |
| Wärmeausdehnung (20–100 °C) | ≈ 10,5 µm/m·K (typisch) |
Gewicht von Stab, Blech oder Rohr aus ASTM A182 F6NM berechnen →
Wärmebehandlung, Schweißen und Zerspanung
| Punkt | Übliche Praxis |
|---|---|
| Einsatztemperatur | Konstruktiver Einsatz von ≈ −50 °C (mit qualifizierter Kerbschlagprüfung) bis ≈ 350 °C. |
| Wärmebehandlung | Austenitisieren bei mindestens 1.010 °C, an Luft oder in Flüssigkeit auf unter 95 °C abkühlen; Anlassen bei 560–600 °C (ASTM A182). Für NACE MR0175/ISO 15156: zweifaches Anlassen (≈ 670 °C + 600 °C) auf ≤ 23 HRC. |
| Schweißen | Für einen martensitischen Stahl gut: Vorwärmen auf 100–150 °C, Zwischenlagentemperatur ≤ 250 °C, Wärmebehandlung nach dem Schweißen bei 580–620 °C. Zusätze AWS E410NiMo-15/-16 und ER410NiMo. |
| Zerspanung | Im angelassenen Zustand (≈ 250–290 HB) mittelmäßig bis gut; Verhalten ähnlich wie gehärteter 410. |
Freiformschmiedestück aus ASTM A182 F6NM 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
- Laufräder und Schaufeln von Wasserturbinen (Francis, Pelton, Kaplan)
- Pumpenlaufräder und -gehäuse
- Gehäuse, Hauben und Innenteile von Öl- und Gasarmaturen
- Flansche und Formstücke für Wasserinjektion
- Kompressoren und Unterwasserausrüstung
- Bauteile mit Kavitations- und Erosionsbeanspruchung
Alternativen: 410/CA15, wenn die Zähigkeit nicht kritisch ist (günstiger); 431 für Wellen mit höherer Härte; 17-4PH H1150D für höhere Festigkeit; Duplex 2205 (F51), wenn Chloride vorliegen und die PREN von 13-4 nicht ausreicht.
Legierungen nach korrosivem Medium, Konzentration und Temperatur vergleichen →
ASTM A182 F6NM: vollständiger Leitfaden
Was der Edelstahl F6NM ist
F6NM gehört zur Familie der martensitischen und ferritischen nichtrostenden Stähle, Gruppe der weichen Martensite (13Cr-4Ni). F6NM ist die Schmiedebezeichnung in ASTM A182; der Werkstoff selbst ist UNS S41500, gleichwertig mit dem europäischen 1.4313 und dem Guss CA6NM. Der auf 0,05 % begrenzte Kohlenstoff und 3,5 bis 5,5 % Nickel ergeben einen kohlenstoffarmen Martensit, zäh und schweißbar, mit einem kleinen Anteil Restaustenit, der Stöße aufnimmt. Molybdän mit 0,5 bis 1,0 % ist in der Norm vorgeschrieben und verbessert Anlassbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
Mechanische Eigenschaften
Normalgeglüht und angelassen verlangt ASTM A182 eine Mindeststreckgrenze von 620 MPa, eine Mindestzugfestigkeit von 790 MPa, eine Mindestbruchdehnung von 15 %, eine Mindestbrucheinschnürung von 45 % und eine Höchsthärte von 295 HBW. Für den H2S-Einsatz verlangt NACE MR0175 / ISO 15156 zweifaches Anlassen und eine Härte von höchstens 23 HRC.
Korrosion, Kavitation und Einsatzgrenzen
Mit einer PREN von 14 bis 17 ist F6NM beständig gegen Süßwasser, Nassdampf und CO2-haltige Medien, in Chloriden aber begrenzt. Sein Vorteil liegt in der Kavitations- und Erosionsbeständigkeit, die der des martensitischen 410 und CA15 überlegen ist (der entsprechende Guss CA6NM verhält sich ähnlich). Das macht ihn zum Standard für Francis- und Pelton-Laufräder und Hochdruckpumpen.
Anwendungen
Laufräder, Schaufeln und Wellen von Wasserturbinen, Gehäuse und Laufräder von Hochdruckpumpen, Armaturenspindeln und -gehäuse, Bohrloch- und Kompressorkomponenten, Schmiedeteile für die Energie- sowie die Öl- und Gasbranche.
Lieferformen und Dustre-Leistungen
Rundstäbe und Blöcke, im Freiformschmieden geschmiedet, auf der Bandsäge auf Maß geschnitten, mit Schrupp- oder Schlicht-Bearbeitung, Wärmebehandlung (Vergüten, Glühen, Lösungsglühen und Aushärten) in eigenen Öfen sowie Härte-, Zug- und Kerbschlag-Prüfungen. Alle Werkstoffe werden mit Abnahmeprüfzeugnis 3.1 und Schmelzenrückverfolgbarkeit geliefert.
Häufig gestellte Fragen
Wie ist die chemische Zusammensetzung von ASTM A182 F6NM?
Nach ASTM A182 F6NM: C ≤ 0,05; Mn 0,50 – 1,00; Si ≤ 0,60; P ≤ 0,030; S ≤ 0,030; Cr 11,5 – 14,0.
Welche Normen gelten für ASTM A182 F6NM?
Schmiedestück/Flansch: ASTM A182 / ASME SA-182 F6NM. Schmiedestück (Behälter): ASTM A336 F6NM. Stab: ASTM A479 / A276 (S41500). Blech: ASTM A240 (S41500). Rohr: ASTM A268 (S41500). Guss: ASTM A743 / A487 CA6NM.
Bis zu welcher Temperatur kann ASTM A182 F6NM eingesetzt werden?
Konstruktiver Einsatz von ≈ −50 °C (mit qualifizierter Kerbschlagprüfung) bis ≈ 350 °C.
Welche Werkstoffe können ASTM A182 F6NM ersetzen?
410/CA15, wenn die Zähigkeit nicht kritisch ist (günstiger); 431 für Wellen mit höherer Härte; 17-4PH H1150D für höhere Festigkeit; Duplex 2205 (F51), wenn Chloride vorliegen und die PREN von 13-4 nicht ausreicht.
Wo kann man ASTM A182 F6NM in Brasilien kaufen?
Dustre liefert ASTM A182 F6NM 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].
