Werkstoff 1.5415

Werkstoff 1.5415 (16Mo3) - molybdänlegierter Baustahl für hohe Temperaturen

Der Werkstoff 16Mo3 zählt zur Gruppe der warmfesten Baustähle. Baustahl der Werkstoffnummer 1.5415 wird im Dampfkessel-, Apparate-, Reaktoren- und Rohrleitungsbau verwendet. Ein typisches Anwendungsbeispiel für den Stahl mit der Werkstoffnummer 1.5415 sind Überhitzerrohre, Heißdampfleitungs-, Sammler-, Ofen- und Leitungsrohre, Wärmetauscher sowie warmfeste Vorschweißbunde und Flansche. Der Stahl kann dauerhaft bis zu einer maximalen Verwendungstemperatur von 530 °C eingesetzt werden.

1.5415 -. was warmfeste Baustähle auszeichnet

Für Betriebstemperaturen unter 500 °C werden in vielen Situationen unlegierte Baustähle eingesetzt. Im hohen Temperaturbereich und in besonderem Maß im Fall von gleichzeitiger, beträchtlicher Druckeinwirkung, sind solche Massenstähle nicht geeignet. Die Verhältnisse, denen ein Werkstoff bei hoher Temperatur unterliegt, erfordern ein Umdenken hinsichtlich der üblichen Vorstellung von Festigkeit, Härte und Zähigkeit eines Stahls. Während bei Raumtemperatur eine Inanspruchnahme unterhalb der Streckgrenze nicht zu einer dauerhaften Verformung oder zu einem Bruch führt, ergibt sich im Fall von enormen Temperaturen ein anderes Bild. Neben dem grundsätzlichen Abfall der Festigkeit und der Steckgrenze ab einer Temperatur über 350 °C, kommt es im Werkstoff zu zusätzlichen Fließ- und Kriechvorgängen. Diese können bereits nach kurzzeitiger Belastung zum Brechen führen. Ein warmfester Baustahl, wie der 1.5415 (16Mo3) verfügt selbst im hohen Temperaturbereich über gute mechanische Eigenschaften. Molybdän ist das Legierungselement, welches die Warmfestigkeit gegenüber unlegiertem Stahl am effektivsten verbessert. Es handelt sich um ein Element, das sich mit Kohlenstoff zu Karbid verbindet. Die Karbidbildung bewirkt eine Erhöhung der Verschleißfestigkeit und Anlassbeständigkeit. 

Die Verarbeitung von warmfestem Baustahl der Werkstoffnummer 1.5415

Der Werkstoff 16Mo3 lässt sich mit den üblichen Verfahren in sämtlichen Materialdicken schweißen. Werkstücke mit einer Dicke über 10 mm sind vor dem Schweißen auf 200 °C vorzuwärmen. Unterliegen die Werkstücke den "Technischen Regeln für Dampfkesselanlagen", muss die Wärmebehandlung explizit festgelegt werden. Existieren keine besonderen Anforderungen, sind sie spannungsarm zu glühen. 
Sollen Werkstücke mit größeren Wanddicken im Brennschneidverfahren geschnitten werden, wird der zu schneidende Bereich auf circa 200 °C vorgewärmt. 
Warmfester Baustahl der Werkstoff-Nummer 1.5415 ist gut kalt- und warmumformbar. Der Stahl lässt sich problemlos zerspanen und ist magnetisierbar.

Technische Daten zum Baustahl der Werkstoffnummer 1.5415

Warmformgebung: 1100-850 °C
Weichglühen: 890-950 °C Normalglühen / 530-620 °C Spannungsarmglühen
Härten: 910-940 °C in Öl
Anlassen: 660-710 °C
Streckgrenze: Mind. 260 N/mm²
Zugfestigkeit: 440-590 N/mm²
Dehnung: Mind. 24 %
Kerbschlagarbeit: Mind. 48 %
Brinellhärte: 130-170

Mechanische & physikalische Eigenschaften von 16Mo3 Baustahl bei höheren Temperaturen

0,2 % Dehngrenze in N/mm²: 200 °C = 215 / 300 °C = 170 / 350 °C = 160 / 400 °C = 150 / 450 °C = 145 / 500 °C = 140
Zeitdehngrenze: 10.000 h 450 °C = 216 N/mm² / 500 °C = 132 N/mm²
Zeitdehngrenze: 100.000 h 450 °C = 167 N/mm² / 500 °C = 73 N/mm²
Zeitstandfestigkeit: 10.000 h 450 °C = 298 N/mm² / 500 °C = 171 N/mm² / 550 °C = 71 N/mm²
Zeitstandfestigkeit: 100.000 h 450 °C = 239 N/mm² / 500 °C = 101 N/mm² / 550 °C = 31 N/mm²

Chemische Analyse von warmfestem Baustahl 1.5415

C: 0,12-0,20 %
Si: Max. 0,35 %
Mn: 0,40-0,90 %
P: Max. 0,03 %
S: Max. 0,025 %
Cr: Max. 0,30 %
Mo: 0,25-0,35 %
Ni: Max. 0,30 %
Cu: Max. 0,30 %
Al: Max. 0,05 %

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Normen

DIN / EN US-Normen AFNOR UNI JIS
16Mo3 15Mo3 UNS K11820 UNS K12020 UNS K12320 UNS K12822 16Mo3KG 16Mo3KW 16Mo5KG 16Mo5KW STBA12 STFA12 STPA12

Werkstoffgruppe: Warmfester Baustahl