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1.4301 Edelstahl ist auch unter den Bezeichnungen X5CrNi18-10, AISI 304 oder V2A Stahl bekannt. Rund 1/3 aller nichtrostender produzierter Stähle entfallen auf diese Legierung.
Die Herkunft von Edelstahl 1.4301 liegt im Legierungstyp X5CrNi18-8 der Friedrich Krupp AG von 1912. Dieser Urtyp enthielt 18% Chrom und 8% Nickel, wird heute aber nicht mehr in dieser Form verwendet. Damals wurde eben dieser Werkstoff als „Versuchsschmelze 2 Austenit“ bezeichnet, woraus sich die heute immer noch gebräuchliche Bezeichnung V2A ableitet. Wird im aktuellen Kontext von V2A gesprochen, tritt eine Verallgemeinerung einer Vielzahl von rostfreien Stählen statt, die zur Unschärfe des Begriffs führt.
X5CrNi18-10 ist ein relativ weicher, nickelhaltiger, nicht ferromagnetischer Austenit-Stahl. Um das Material rostfrei und zunderbeständig zu halten, ist in 1.4301 Edelstahl ein Mindestanteil von 13% Chrom enthalten.
Des Weiteren weist das Material einen niedrigen Kohlenstoffgehalt auf und ist unter natürlichen Umwelteinflüssen, wie Wasser, sehr korrosionsbeständig. Es widersteht Temperaturbeanspruchungen bis 600°C und lässt sich gut weiterverarbeiten.
Im (lösungsgeglühten) Lieferzustand besteht kein Risiko der interkristallinen Korrosion. Bei hohen Temperaturen oder im geschweissten Zustand ist 1.4301 jedoch nicht interkristallin beständig.
Der Werkstoff gilt als Standard der Chrom-Nickel-Stähle und wird aufgrund seines ansprechenden Aussehens, als glanzpolierte, geschliffene oder gebürstete Variante, in verschiedensten Branchen verwendet. Wir nutzen Edelstahl V2A für Aussenmobiliar wie:
1.4301 Edelstahl ist mit oder ohne Schweisszusatz schweissbar. Ist ein Schweisszusatz notwendig, verwenden Sie z.B. den Werkstoff 1.4316 (AISI 308 L).
Bei hohem Kohlenstoffgehalt muss das Material anschliessend lösungsgeglüht werden. Sofern dies nicht erwünscht ist, kann auf Edelstahl 1.4307 zurückgegriffen werden. Die maximale Zwischenlagentemperatur liegt bei 200°C. Eine Wärmebehandlung nach dem Schweissen ist im Allgemeinen nicht notwendig. Die Korrosionsbeständigkeit wird durch die Wärmeeinbringung beim Schweissen beeinflusst. Als Standardschweissverfahren für diese Stahlsorte kommen in Frage: WIG, MIG Massiv Draht, MIG Fülldraht, Lichtbogenhand (E), UP und Laserstrahlschweissen. Die Stähle lassen sich nach den genannten Schweissverfahren in allen Dicken unter Berücksichtigung der allgemeinen Regeln der Technik von Hand und automatisch verschweissen.
Dieser Edelstahl darf hingegen nicht in Schwimmbädern oder in Kontakt mit Meerwasser eingesetzt werden.
Schmieden von 1.4301 Edelstahl erfolgt üblicherweise in Temperaturbereichen zwischen 1180 – 950°C. Die Korrosionsbeständigkeit des Materials kann durch Elektropolieren erhöht werden. Warmumformung erfolgt bei 1200-900 °C mit Abkühlung an der Luft. Wärmebehandlungen erfolgen durch Lösungsglühen (+AT) bei 1000-1100 °C mit Abkühlung an der Luft oder im Wasser.
Chemische Zusammensetzung in Massenanteil % (nach DIN EN 10088-3) |
|
|---|---|
| C | 0,07 |
| Si | 1,00 |
| Mn | 2,00 |
| P | 0,045 |
| S | 0,030 |
| Cr | 17,5 bis 19,5 |
| Ni | 8,0 bis 10,5 |
| N | 0,10 |
Chemische Zusammensetzung in Massenanteil % (nach ASTM A276) |
|
|---|---|
| C | 0,08 |
| Si | 1,00 |
| Mn | 2,00 |
| P | 0,045 |
| S | 0,030 |
| Cr | 18 bis 20 |
| Ni | 8,0 bis 11 |
| Dichte in kg/dm³ | 7,9 |
| Elektrischer Widerstand bei 20 °C in W | 0,73 |
| Magnetisierbarkeit | sehr gering |
| Wärmeleitfähigkeit bei 20°C in W | 15 |
| spezifische Wärmekapazität bei 20°C in J | 500 |
Edelstahl 1.4301 E-Modul in GPa bei |
|
| bei 20°C | 200 |
| bei 100°C | 194 |
| bei 200°C | 186 |
| bei 300°C | 179 |
| bei 400°C | 172 |
| bei 500°C | 165 |
Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient in 10-6K-1 |
|
| 20°C – 100°C | 16,0 |
| 20°C – 200°C | 16,5 |
| 20°C – 300°C | 17,0 |
| 20°C – 400°C | 17,5 |
| 20°C – 500°C | 18,0 |
