ALTERNATIVE BEZEICHNUNG: X8CrNiS18-9 AISI 303 V2A Stahl Automatenstahl
Der nichtrostende austenitische Chrom-Nickel-Edelstahl 1.4305 bzw. X2CrNi18-9 ist ein speziell entwickelter sog. „Automatenstahl“. Die Bezeichnung „Automatenstahl“ bezieht sich auf die hervorragende Eignung für automatisierte Bearbeitungsprozesse wie Drehen, Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden, aufgrund des Legierungselements Schwefel: Die Zerspanbarkeit ist somit sehr gut! Schwefel gilt als spanbrechend Element und verbessert die Spanbildung - es entstehen kurze , brechende Späne statt langer faseriger Späne - das führt zu höheren Schnittgeschwindigkeiten, längeren Standzeiten der Werkzeuge und einer besseren Qualität der Oberfläche.
Der Werkstoff 1.4305 ist die schwefellegierte Variante des Werkstoffs 1.4301 und verfügt über eine vergleichbare Chromnickel-Basis. Die austenitische Gefügestruktur sorgt für eine gute Beständigkeit gegen Korrosion durch Wasser, Wasserdampf sowie schwache organische und anorganische Säuren. Das Material weist zudem eine gute Zähigkeit und eine gute Verschleißfestigkeit aus. Der Stahl ist im Ausgangszustand nicht magnetisch und lässt sich durch Kaltumformung auch nur sehr geringfügig magnetisieren.
Zähigkeit, Polierbarkeit, Bruchdehnung?
Was bedeuted das eigentlich?
Der Stahl lässt sich nur mäßig schweißen und polieren. Während des Schweißprozesses können die Schwefelteilchen zu Heißrissen und Porenbildung führen, weshalb sich das Material nur bedingt für Schweißkonstruktionen eignet. Falls Schweißarbeiten unvermeidbar sind, sollten geeignete Schweißzusatzwerkstoffe verwendet werden. Für tragende Schweißkonstruktionen sollte eher auf 1.4301 oder andere schweißgeeignetere Werkstoffe zurückgegriffen werden. Und auch beim Polieren ergeben sich aufgrund der Schwefeleinlagerungen Beeinträchtigungen. Die erreichbare Oberflächengüte ist geringer als bei schwefelfreien austenitischen Stählen, da Schwefel Einschlüsse bildet, die beim Polierprozess sichtbar werden können. Für hochglanzpolierte Oberflächen oder Anwendungen mit höchsten optischen Anforderungen ist daher ebenso der 1.4301 oder 1.4307 vorzuziehen.
Zum Härten ist der Werkstoff aufgrund der austenitischen Gefügestruktur nicht geeignet. Austenitische Stähle sind nicht härtbar im klassischen Sinne. Eine Festigkeitssteigerung kann lediglich durch Kaltverfestigung bzw. Kaltumformung erreicht werden, wobei allerdings die Zerspanbarkeit dadurch verschlechtert wird. Umformung: Kaltumformungsprozesse wie Biegen, Ziehen oder Tiefziehen sind grundsätzlich möglich, jedoch ist die Umformbarkeit aufgrund der Schwefellegierung etwas geringer als bei 1.4301.
Der Werkstoff bietet eine gute Balance zwischen Festigkeit und Duktilität, was den den Stahl für vielfältige Anwendungen in der Elektronik, Haushaltsgeräten & Armaturen aber auch für Präzisionsteile im Maschinenbau geeignet macht. Die zerspanende Bearbeitung stellt jedoch die Hauptanwendung dieses Werkstoffs dar. Durch den Schwefelgehalt werden deutlich höhere Schnittgeschwindigkeiten möglich als beim 1.4301, was zur Produktivitätssteigerung, insbesondere bei der Serienproduktion von Dreh- und Frästeilen oder komplexen Komponenten auf CNC-gesteuerten Bearbeitungszentren, führt. Typische Anwendungen umfassen die Herstellung von Schrauben, Muttern, Achsen, Wellen, Buchsen und anderen Präzisionsteilen.
1.4305 wird bevorzugt dann verwendet, wenn hohe Produktivität bei der spanenden Fertigung gefordert, moderate Korrosionsbeständigkeit ausreichend, keine tragenden Schweißverbindungen erforderlich und eine
Hochglanzpolitur nicht notwendig ist.
Der Werkstoff 1.4305 bzw. X2CrNi18-9 wird üblicherweise im weichgeglühten Zustand geliefert mit einer Lieferzugfestigkeit von 500 - 750 N/mm², einer Bruchdehnung von 35 %, einer Streckgrenze von 190 N/mm² sowie einer Härte von ≤ 230 HB
| min. / mindestens | max. / maximal | |
| C (Kohlenstoff) | 0,10 | |
| Si (Silicium) | 1,0 | |
| Mn (Mangan) | 2,0 | |
| Cr (Chrom) | 17,0 | 19,0 |
| Mo (Molybdän) | ||
| S (Schwefel) | 0,15 | 0,35 |
| P (Phosphor) | 0,045 | |
| Ni (Nickel) | 8,0 | 10,0 |
| V (Vanadium) | ||
| W (Wolfram) | ||
| N (Stickstoff) | ||
| Cu (Kupfer) | 1,00 | |
| Ti (Titan) |
| Lieferhärte | ≤ 230 HB | |
| Lieferzustand | weichgeglüht | |
| Zugfestigkeit Rm [N/mm2] | 500 - 800 | |
| Bruchdehnung A5 [%] | 35 | |
| Streckgrenze Rp0,2 [N/mm2] | 190 | |
| weichglühen | möglich | |
| spannungsarm glühen | bedingt möglich | |
| Lösungsglühen | 1000 - 1100 °C | Luftabkühlung, Wasser* |
| * über 2 mm Stärke in Wasser abschrecken | ||
| Dichte | 7,9 kg/dm3 | |
| Wärmeleitfähigkeit (20°C) | 15 W/m • K | |
| Elastizitätsmodul | 200 kN/mm2 | |
| spezifische Wärme | 500 J/kg • K | |
| spezifischer elektr. Widerstand | 0,73 Ω·mm2/m | |
| 100 °C | nicht möglich |
| 200 °C | nicht möglich |
| 300 °C | nicht möglich |
| 400 °C | nicht möglich |
| 500 °C | nicht möglich |
ja, der Werkstoff 1.4305 (X8CrNiS18-9) zählt zu den sog. V2A Edelstählen, wie auch der Werkstoff 1.4301 und 1.4307, die wir ebenfalls im Sortiment haben
Ja, 1.4305 ist schweißbar, allerdings aufgrund des erhöhten Schwefelgehalts (im Vergleich zum 1.4301) nur mittelmäßig gut.
Die Bezeichnung „Automatenstahl" kommt aufgrund der hervorragenden Eignung für “automatisierte Zerspanungsprozesse” wie Drehen, Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden. Der erhöhte Schwefelgehalt wirkt spanbrechend – es entstehen kurze, gut brechende Späne statt langer faseriger Späne. Das ermöglicht höhere Schnittgeschwindigkeiten, längere Werkzeugstandzeiten und sauberere Oberflächen bei der Bearbeitung.
Ja, 1.4305 ist sehr gut zerspanbar. In der Zerspanbarkeit wirkt sich der Schwefelzusatz widerum positiv aus, im Gegensatz zum 1.4301, der aufgrund des niedrigeren Schwefel-Gehalts weniger gut zerspanbar ist.
1.4305 ist sog. “Automatenstahl”, der für zerspanende Bearbeitungsverfahren optimiert ist.
Der 1.4305 bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Wasser, Wasserdampf und schwachen Säuren. Allerdings ist er nicht beständig gegen interkristalline Korrosion und nicht geeignet für chloridhaltige Umgebungen wie Salzwasser oder Schwimmbäder. Für aggressive chemische Umgebungen empfehlen sich höherlegierte Edelstähle wie der 1.4404.
Der Werkstoff 1.4305 ist nur mäßig schweißbar. Beim Schweißen können die im Stahl enthaltenen Schwefelteilchen zu Heißrissen und Porenbildung führen. Für Schweißkonstruktionen sollte besser der Werkstoff 1.4301 oder 1.4307 verwendet werden, da diese über einen deutlich niedrigeren Schwefelgehalt verfügen.
Mehr Infos zur Schweißbarkeit von Edelstahl
Der hohe Schwefelgehalt verhindert auch eine gute Polierbarkeit. Für Anwendungen, bei denen eine hochglanzpolierte Oberfläche wichtig ist, sollte eher der 1.4301 eingesetzt werden.
Der Werkstoff 1.4305 ist im Ausgangszustand nicht magnetisch. Durch starke Kaltverformung kann eine sehr geringe Magnetisierbarkeit erzielt werden.
Der Werkstoff ist dem 1.4301 recht ähnlich mit Unterschieden in den Schweißbarkeit bzw. Bearbeitbarkeit aufgrund des unterschiedlichen Schwefelgehalts.
Der Werkstoff 1.4305 ist die höher schwefellegierte Variante des 1.4301. Durch den höheren Schwefelgehalt ist 1.4305 besser zerspanbar, dafür aber schlechter polierbar und schlechter schweißbar.
Die Bearbeitungseigenschaften im direkten Vergleich aller bei uns verfügbaren Edelstähle gibts hier als Übersicht.
| 1.4301 | 1.4305 | 1.4307 | 1.4404 | 1.4571 | 1.4112 | 1.4122 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| STAHLGRUPPE | austenititscher Chrom-Nickel-Stahl | austenititscher Chrom-Nickel-Stahl | austenititscher Chrom-Nickel-Stahl | austenititscher Chrom-Nickel-Stahl | austenititscher Chrom-Nickel-Stahl | nichtrostender martensitischer Chrom-Stahl | nichtrostender martensitischer Chrom-Stahl |
| ISO | X5CrNi18-10 | X8CrNiS18-9 | X2CrNi18-9 | X2CrNiMo17-12-2 | X6CrNiMoTi17-12-2 | X90CrMoV18 | X39CrMo17-1 |
| AISI | 304 | 303 | 304 L | 316 L | 316Ti | 440 B | 316 |
| ZERSPANBARKEIT | 4/8 | 8/8 | 4/8 | 4/8 | 3/8 | 4/8 | 3/8 |
| ZÄHIGKEIT | 6/8 | 6/8 | 6/8 | 6/8 | 4/8 | 7/8 | 6/8 |
| VERSCHLEISSFESTIGKEIT | 6/8 | 6/8 | 6/8 | 6/8 | 6/8 | 8/8 | 8/8 |
| SCHWEISSBARKEIT | 8/8 | 3/8 | 8/8 | 8/8 | 8/8 | 1/8 | 2/8 |
| KORROSIONS BESTÄNDIGKEIT | 7/8 | 5/8 | 7/8 | 8/8 | 6/8 | 6/8 | 6/8 |
| POLIERBARKEIT | 8/8 | 3/8 | 8/8 | 5/8 | 1/8 | 8/8 | 4/8 |
| HÄRTBARKEIT | nicht geeignet | nicht geeignet | nicht geeignet | nicht geeignet | nicht geeignet | 6/8 | 4/8 |
| MAGNETISCH / MAGNETISIERBAR | nein / sehr gering | nein / sehr gering | nein / sehr gering | nein / sehr gering | schwach / sehr gering | ja / ja | ja / ja |
| ZUGFESTIGKEIT Rm [N/mm2] | 500 - 700 | 500 - 700 | 500 - 700 | 500 - 700 | 500 - 700 | 750 - 900 | 750 - 900 |
| BRUCHDEHNUNG A5 [%] | 45 | 35 | 35 | 40 (längs) 30 (quer) | 40 (längs) 30 (quer) | 12 | 12 |
| STRECKGRENZE Rm [N/mm2] | 200 | 190 | 175 | 200 | 200 | 550 | 550 |
| NITRIERBAR / ERODIERBAR | ja / ja | ja / ja | k.A. | ja / ja | ja / ja | ja / ja | ja / ja |
| LIEFERHÄRTE | ≤ 215 HB | ≤ 230 HB | max. 215 HB | ≤ 215 HB | ≤ 215 HB | max. 230 HB | ≤ 280 HB |
| LIEFERZUSTAND | weichgeglüht | weichgeglüht | weichgeglüht | weichgeglüht | weichgeglüht | weichgeglüht | vergütet |
CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNG | |||||||
| KOHLENSTOFF | 0,07 | 0,10 | 0,030 | 0,030 | 0,08 | 0,95 | 0,45 |
| SILICIUM | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| MANGAN | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 1,00 | 1,50 |
| PHOSPHOR | 0,045 | 0,045 | 0,045 | 0,045 | 0,045 | 0,040 | 0,040 |
| SCHWEFEL | 0,015 | 0,35 | 0,015 | 0,015 | 0,015 | 0,015 | 0,015 |
| CHROM | 19,5 | 17,0 - 19,0 | 17,5 - 19,5 | 16,5 - 18,5 | 16,5 - 18,5 | 17,0 - 19,0 | 15,5 - 17,5 |
| NICKEL | 10,5 | 8,0 - 10,0 | 8,0 - 10,5 | 10,0 - 13,0 | 10,5 - 13,5 | 1,0 | |
| MOLYBDÄN | 2,0 - 2,5 | 2,0 - 2,5 | 0,9 - 1,30 | 0,8 - 1,3 | |||
| KUPFER | 1,0 | ||||||
| STICKSTOFF | 0,11 | 0,11 | 0,11 | 0,11 | |||
| VANADIUM | 0,07 - 0,12 | ||||||
| TITAN | 0,40 - 0,70 | ||||||
| 1.4301 | 1.4305 | 1.4307 | 1.4404 | 1.4571 | 1.4112 | 1.4122 | |
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