Geschmiedete Platte aus 2Cr13-Edelstahl

Geschmiedete Platte aus 2Cr13-Edelstahl Definition

2Cr13 bezeichnet einen martensitischen Edelstahl, der nach dem amerikanischen Standard AISI 420 klassifiziert ist. Geschmiedete Platten aus diesem Material werden durch Umformung unter hohem Druck und Temperatur hergestellt, was eine verdichtete, homogene Mikrostruktur und verbesserte mechanische Eigenschaften bewirkt. Im Vergleich zu gegossenen Varianten weisen geschmiedete Platten eine höhere Zuverlässigkeit unter dynamischen Belastungen auf.

Geschmiedete Platte aus 2Cr13-Edelstahl Chemische Zusammensetzung

Die präzise chemische Zusammensetzung ist grundlegend für das Verhalten des Werkstoffs. Die folgende Tabelle bietet einen detaillierten Überblick über die Elemente und ihre typischen Werte.

Element	Gehalt in Gewichtsprozent (%)	Einfluss auf die Eigenschaften
Kohlenstoff (C)	0,16 – 0,25	Erhöht Härte und Festigkeit, reduziert Zähigkeit leicht.
Chrom (Cr)	12,00 – 14,00	Bildet eine passive Oxidschicht, entscheidend für Korrosionsbeständigkeit.
Silizium (Si)	≤ 1,00	Verbessert die Gießbarkeit und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen.
Mangan (Mn)	≤ 1,00	Unterstützt die Desoxidation und erhöht die Härtbarkeit.
Nickel (Ni)	≤ 0,60	Kann in Spuren vorhanden sein, verbessert die Zähigkeit.
Phosphor (P)	≤ 0,040	Begrenzter Gehalt, um Sprödigkeit zu vermeiden.
Schwefel (S)	≤ 0,030	Niedrig gehalten für bessere Umformeigenschaften.

Geschmiedete Platte aus 2Cr13-Edelstahl Werkstoffeigenschaften

Neben der chemischen Zusammensetzung sind die physikalischen und mechanischen Eigenschaften für Einkäufer von Bedeutung. Geschmiedete Platten aus 2Cr13 bieten eine Kombination aus hoher Druckfestigkeit, moderater Korrosionsbeständigkeit gegen atmosphärische Bedingungen und viele wässrige Medien, sowie gute Verschleißfestigkeit. Die typische Härte nach Wärmebehandlung liegt im Bereich von 28-32 HRC. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich das Material besonders für Bauteile, die gleichzeitig mechanischer Belastung und korrosiver Umgebung ausgesetzt sind.

Geschmiedete Platte aus 2Cr13-Edelstahl Schmiedeprozess

Die Herstellung erfordert spezifische Prozessschritte, um innere Fehler wie Einschlüsse oder Risse zu vermeiden, insbesondere bei großen Abmessungen. Der folgende Ablauf hat sich in der Praxis bewährt:

1. Ausgangsmaterial: Einsatz von vorgeschmiedeten oder gewalzten 2Cr13-Brammen mit kontrollierter Qualität.
2. Erwärmung: Gleichmäßige Erwärmung auf eine Schmiedetemperatur zwischen 1100°C und 1150°C in einem Ofen mit Schutzatmosphäre, um Oxidation zu minimieren.
3. Vorumformung: Stauchen und Nivellieren des Materials, um grobe Form und Volumenverteilung zu erreichen.
4. Hauptschmiedevorgang: Präzises Gesenkschmieden oder Freiformschmieden zur endgültigen Plattengeometrie. Die Temperatur wird sorgfältig kontrolliert, um ein Unterschreiten der Mindestumformtemperatur zu verhindern.
5. Glühen: Anschließendes Spannungsarmglühen bei etwa 750-800°C, gefolgt von langsamer Abkühlung, um Eigenspannungen abzubauen und die Weiterverarbeitung vorzubereiten.

Die besondere Herausforderung bei martensitischen Edelstählen wie 2Cr13 ist die relativ geringe Wärmeleitfähigkeit, die zu Temperaturgradienten und damit zu Rissneigung führen kann. Ein kontrolliertes, mehrstufiges Erwärmungs- und Umformregime ist daher entscheidend.

Geschmiedete Platte aus 2Cr13-Edelstahl Prüfverfahren

Die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) ist ein integraler Bestandteil der Qualitätssicherung. Nach dem Grobdrehen der Oberflächen auf eine Rauheit von Ra ≤ 12,5 µm erfolgt eine Ultraschallprüfung (UT) mit Winkelprüfköpfen. Dies erlaubt die Detektion von inneren Fehlern wie Lunkern oder Inhomogenitäten. Die Prüfung erfolgt nach anerkannten Normen (z.B. EN 10160 oder ASTM A388) und stellt sicher, dass die Platten den spezifizierten Qualitätsanforderungen entsprechen. Zusätzlich werden oft Härteprüfungen (Brinell oder Rockwell) an mehreren Stellen der Platte durchgeführt.

Geschmiedete Platte aus 2Cr13-Edelstahl Anwendungen

Die typischen Einsatzgebiete dieser hochwertigen Platten umfassen Komponenten für die chemische Verfahrenstechnik (z.B. Lagerböden, Mischerteile), die Energietechnik (Turbinenteile in nicht-erosiven Umgebungen), den allgemeinen Maschinenbau für stark beanspruchte Verschleißteile sowie spezielle Ausrüstungen in der Lebensmittel- und Papierindustrie, wo neben Festigkeit auch Hygieneanforderungen gelten. Die Entscheidung für eine Geschmiedete Platte aus 2Cr13-Edelstahl bietet hier den Vorteil einer optimierten Kombination aus Leistung und Langlebigkeit.

Geschmiedete Platte aus 2Cr13-Edelstahl Verarbeitungshinweise

Bei der weiteren Bearbeitung wie Zerspanen, Schweißen oder Bohren sind die Eigenschaften des martensitischen Gefüges zu beachten. Für das Schweißen werden vorwiegend Verfahren wie WIG oder E-Hand empfohlen, oft mit anschließendem Anlassen der Wärmeeinflusszone, um Sprödigkeit zu reduzieren. Die Zerspanung sollte mit hartmetallbestückten Werkzeugen und ausreichender Kühlung erfolgen.