Inhalt
AISI 9310 Legierter Stahl | UNS G93100: Eigenschaften, Produkte, Verwendung
- John
Was ist 9310-Stahl?
9310-Stahl (UNS G93100) ist eine Hochleistungs-Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung, die für ihre Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit bekannt ist. Sein niedriger Kohlenstoffgehalt und die hohen Legierungselemente sorgen für hervorragende Kernfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit. Er lässt sich leicht schweißen. 9310-Stahl eignet sich sowohl für dicke als auch für dünne Abschnitte mit minimalen Härteunterschieden. Beim Aufkohlen erhält er eine harte, verschleißfeste Oberfläche, während er einen zähen Kern behält, wodurch er für Komponenten wie Zahnräder und Wellen geeignet ist.
9310-Stahl wird normalerweise im AOD + VAR- oder VIM + VAR-Verfahren geschmolzen und garantiert Reinheit und Konsistenz. Damit ist er eine zuverlässige Wahl für Hochleistungskomponenten für die Luft- und Raumfahrt.
9310 Stahlanwendungen
| Industrie | Anwendungen |
| Luft- und Raumfahrt | Flugzeugkomponenten, Fahrwerke, Turbinenwellen, Zahnräder und Ritzel für Flugzeugtriebwerke |
| Automobilindustrie | Getriebekomponenten, Kurbelwellen, Achsen, Hochleistungsmotorenteile, Kupplungsteile, Kolbenbolzen |
| Öl und Gas | Bohrrohre, Druckbehälter, Ventilkomponenten, Offshore-Strukturen |
| Militär | Schusswaffen, Raketenkomponenten, hochfeste Panzerung, Kampffahrzeuge |
| Bergbau | Bergbauausrüstung, Bohrstangen, Getriebeteile |
| Schwermaschinenbau | Lager, Wellen, Zahnräder, Teile für Industriemaschinen |
| Stromerzeugung | Turbinenwellen, Kraftwerksstrukturkomponenten, Dampfventile |
| Bauwesen | Hochfeste Schrauben, Baustahl für hochbelastete Anwendungen |
AISI 9310 Stahläquivalente Güten
- UNS G93100
- AMS 6260G
- AMS 6265C
- AMS 6267A
9310 Chemische Zusammensetzung von Stahl
| Elemente | Gehalt (wt%) |
| Kohlenstoff (C) | 0.08 ~ 0.13 |
| Silizium (Si) | 0.15 ~ 0.30 |
| Mangan (Mn) | 0.45 ~ 0.65 |
| Phosphor (P) | ≤0.025 |
| Schwefel (S) | ≤0.025 |
| Chrom (Cr) | 1 ~ 1.4 |
| Nickel (Ni) | 3 ~ 3.5 |
| Kupfer (Cu) | ≤0.35 |
| Molybdän (Mo) | 0.08 ~ 0.15 |
9310 Mechanische Eigenschaften von Stahl
| Mechanische Eigenschaften | Metrisch | Englisch |
| Härte, Rockwell C | 27 HRC | 27 HRC |
| Zugfestigkeit, Ultimate | 907 MPa | 132.000 psi |
| Zugfestigkeit, Streckgrenze (0,21 TP3T) | 571 MPa | 82.800 psi |
| Dehnung beim Bruch | 19% | 19% |
| Verkleinerung der Fläche | 58% | 58% |
9310 Stahl Physikalische Eigenschaften
| Eigentum | Metrisch | Englisch |
| Dichte | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Schmelzpunkt | ~1425°C | ~2600°F |
| Wärmeleitfähigkeit | 43,2 W/m²K | 24,9 BTU·ft/h·°F |
| Spezifische Wärmekapazität | 0,49 J/g·°C | 0,12 BTU/lb-°F |
9310 Stahlherstellung
Schmieden
Der Rohstahl 9310 wird erhitzt auf 1191°C bis 927°C (2175 °F bis 1700 °F) und in Form geschmiedet. Dieser Prozess richtet die Kornstruktur des Stahls aus und verbessert seine mechanischen Eigenschaften und seine Ermüdungsbeständigkeit. Das Schmieden stellt sicher, dass das Material gleichmäßig und haltbar ist.
Wärmebehandlung
Die Wärmebehandlung ist der Schlüssel zum Erreichen der gewünschten Leistung von 9310-Stahl. Sie umfasst die folgenden Schritte:
- Glühen: Der Stahl wird erhitzt auf 857°C (1575 °F) und langsam in einem Ofen abgekühlt. Dadurch wird der Stahl weicher und die Spannung wird abgebaut, wodurch die Duktilität verbessert wird.
- Normalisierung: Der Stahl wird erhitzt auf 1650 °F bis 1750 °F (899 °C bis 954 °C) und luftgekühlt. Dieser Schritt verbessert die Zähigkeit und verfeinert die innere Struktur des Stahls.
- Aufkohlen und Härten: Für die Oberflächenhärte wird Stahl 9310 aufgekohlt bei 1650 °F bis 1700 °F (899°C bis 927°C), dann langsam abgekühlt. Zum Härten wird der Stahl in Öl abgeschreckt von 1425°F bis 1545°F (776 °C bis 843 °C), wodurch eine langlebige Oberfläche entsteht.
- Anlassen: Nach dem Härten wird der Stahl 9310 angelassen bei 250 °F bis 350 °F (121 °C bis 177 °C). Dadurch werden innere Spannungen abgebaut und die Zähigkeit verbessert, während die Festigkeit erhalten bleibt.
Nach dem Anlassen beträgt die Kernhärte zwischen 331 – 363 BHNund die Einsatzhärte erreicht 60 – 62 HRC.
Kaltbearbeitung
9310 Stahl lässt sich leicht kaltbearbeiten, insbesondere in seinem angelassenen und gehärteten Zustand. Er kann mit herkömmlichen Methoden gewalzt, gezogen oder extrudiert werden. Durch Kaltbearbeitung können die Abmessungen und die Oberflächenbeschaffenheit des Materials verfeinert werden, ohne seine mechanische Festigkeit zu beeinträchtigen.
Aufkohlen und Pseudoaufkohlen
Aufkohlung: Der Stahloberfläche wird Kohlenstoff hinzugefügt, indem sie einer kohlenstoffreichen Umgebung ausgesetzt wird. Dies geschieht normalerweise durch die Verwendung von Gasen wie Kohlenmonoxid (CO) oder festen Stoffen wie Holzkohle. Der Stahl wird erhitzt, damit der Kohlenstoff in die Oberfläche diffundieren und eine gehärtete Außenschicht bilden kann.
Pseudoaufkohlen: Beim Pseudokarburieren werden nickelbasierte Materialien wie Nickelcarbonyl verwendet, um eine Oberflächenhärtung zu erreichen. Wenn der Stahl erhitzt wird, verursacht das Nickel einen kohlenstoffähnlichen Effekt auf der Oberfläche und erzeugt eine härtere Schicht, ohne den Kohlenstoffgehalt des Stahls zu verändern.
| Besonderheit | Aufkohlung | Pseudoaufkohlen |
| Kohlenstoffzugabe | Direkte Kohlenstoffdiffusion in Stahl | Indirekter kohlenstoffähnlicher Effekt durch Nickel oder andere Materialien |
| Oberflächenhärte | Hohe Oberflächenhärte, tiefere Schicht | Geringere Oberflächenhärte, flachere Schicht |
| Kohlenstoffgehalt | Erhöht den Kohlenstoffgehalt im Stahl | Kein signifikanter Anstieg des Kohlenstoffgehalts |
| Anwendungen | Zahnräder, Wellen, Lager, Luft- und Raumfahrt | Automobilkomponenten, Maschinen mit mäßigem Verschleiß |
| Kosten-/Zeiteffizienz | Höhere Kosten, längere Zeit | Kostengünstigerer, schnellerer Prozess |
Aufkohlung wird für kritischere Anwendungen mit hohem Verschleiß verwendet, bei denen Oberflächenhärte und Haltbarkeit von größter Bedeutung sind, während Pseudoaufkohlen ist eine kostengünstige Alternative für weniger anspruchsvolle Anwendungen.
9310 Stahleigenschaften nach Pseudoaufkohlung
| Wärmebehandlungsprozess | Zugfestigkeit | Streckgrenze | Dehnung in 2″ | Verkleinerung der Fläche | Kernhärte |
| Aufkohlung: 1700°F (926°C) für 8 Stunden, Ölabschreckung, Anlassen: 300°F (149°C) für 2 Stunden | 187 ksi (1290 MPa) | 155 ksi (1070 MPa) | 15% | 51% | 375 BHN |
| Aufkohlung: 1700°F (926°C) für 8 Stunden, langsames Abkühlen, Abschrecken: 1425°F (776°C), Ölabschreckung, Anlassen: 300°F (149°C) für 2 Stunden | 155 ksi (1070 MPa) | 130 ksi (897 MPa) | 15.50% | 52% | 331 BHN |
| Aufkohlung: 1700°F (926°C) für 8 Stunden, langsames Abkühlen, Abschrecken: 1525°F (830°C), Ölabschreckung, Anlassen: 300°F (149°C) für 2 Stunden | 175 ksi (1200 MPa) | 155 ksi (1070 MPa) | 16% | 53% | 363 BHN |
9310 Stahlverarbeitung
Schneiden
9310 Stahl kann mit gängigen Methoden wie Zerspanen, Schleifen und Sägen geschnitten werden. Aufgrund seiner Zähigkeit müssen Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe optimiert werden, um Überhitzung und Materialverformung zu vermeiden. Dies gewährleistet präzise und starke Komponenten.
Schweißen
9310 Stahl ist sehr gut schweißbar und kann mit Standardtechniken verbunden werden, darunter Wolfram-Inertgasschweißen (WIG) und Metall-Inertgasschweißen (GMAW). Vorwärmen wird häufig verwendet, um Risse in dickeren Abschnitten zu vermeiden und starke Schweißnähte sicherzustellen.
Oberflächenbehandlung
- Nitrieren: Stickstoff wird in die Stahloberfläche eingebracht, wodurch eine harte, haltbare Schicht entsteht, die die Verschleißfestigkeit verbessert.
- Kugelstrahlen: Bei dieser Methode werden Druckspannungen in den Stahl eingebracht, wodurch die Ermüdungsbeständigkeit verbessert wird. Sie wird häufig für Komponenten verwendet, die zyklischen Belastungen ausgesetzt sind.
Bei SteelPro Group stellen wir sicher, dass jeder Schritt der Herstellung und Verarbeitung von 9310-Stahl den höchsten Qualitäts- und Präzisionsstandards entspricht. Unsere Methoden sind darauf ausgelegt, gleichbleibende, leistungsstarke Materialien für anspruchsvolle Anwendungen zu liefern.
Produktspezifikationen und Größenbereich für Stahl 9310
| Produktform | Durchmesser (mm/Zoll) | Breite (mm/Zoll) | Dicke (mm/Zoll) | Länge (mm/Zoll) |
| Bar | 20 ~ 350 mm (0,8 ~ 13,8 Zoll) | 20 ~ 350 mm (0,8 ~ 13,8 Zoll) | 20 ~ 100 mm (0,8 ~ 3,9 Zoll) | Anpassbar |
| Stab | 20 ~ 300 mm (0,8 ~ 11,8 Zoll) | K.A. | 20 ~ 100 mm (0,8 ~ 3,9 Zoll) | |
| Platte | K.A. | 200 ~ 2500 mm (7,9 ~ 98,4 Zoll) | 5 ~ 150 mm (0,2 – 5,9 Zoll) | |
| Blatt | K.A. | 100 ~ 2500 mm (3,9 ~ 98,4 Zoll) | 1 ~ 10 mm (0,04 ~ 0,4 Zoll) | |
| Schmieden | 50 ~ 600 mm (2,0 – 23,6 Zoll) | K.A. | 50 ~ 150 mm (2,0 ~ 5,9 Zoll) | |
| Rohr/Leitung | 25 ~ 250 mm (1,0 ~ 9,8 Zoll) | K.A. | 5 ~ 50 mm (0,2 – 2,0 Zoll) |
9310 Stahl vs Zimmermann 158
Stahl 9310 weist eine bessere Ermüdungsbeständigkeit und Zähigkeit auf, während Carpenter 158 eine bessere Verschleißfestigkeit bei höheren Temperaturen aufweist.
- Zusammensetzung
9310-Stahl ist mit Nickel, Chrom und Molybdän angereichert, um Dauerfestigkeit und Kernfestigkeit zu erzielen. Carpenter 158 bietet mit mehr Kohlenstoff eine überlegene Verschleißfestigkeit bei höheren Temperaturen.
- Mechanische Eigenschaften
Stahl 9310 hat eine Zugfestigkeit von 907 MPa (132.000 psi) und ist zäher, aber weniger hart als Carpenter 158, der 1034 MPa (150.000 psi) erreicht, jedoch eine geringere Duktilität aufweist.
- Anwendungen
Stahl 9310 eignet sich hervorragend für die Luft- und Raumfahrt sowie für Automobilgetriebe, während Carpenter 158 besser für Hochtemperaturteile wie Kurbelwellen geeignet ist.
9310 Stahl vs. 4140 Stahl
Wählen Sie 9310-Stahl wegen seiner Ermüdungsbeständigkeit und Kernfestigkeit, während 4140-Stahl sich besser für hochfeste und verschleißfeste Teile eignet.
- Zusammensetzung
9310-Stahl enthält Nickel und Molybdän und ist daher ideal für die Dauerfestigkeit. 4140-Stahl enthält mehr Kohlenstoff und bietet eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit.
- Mechanische Eigenschaften
Stahl 9310 hat eine Zugfestigkeit von 907 MPa (132.000 psi) und eignet sich besser für Komponenten unter zyklischer Belastung. Stahl 4140 erreicht 850–1.000 MPa (123.000–145.000 psi) und ist für Anwendungen mit hohem Verschleiß geeignet.
- Anwendungen
9310-Stahl ist ideal für Zahnräder und Wellen in der Luft- und Raumfahrt. 4140 Stahlstange wird aufgrund seiner Verschleißfestigkeit in Kurbelwellen, Achsen und Bergbaugeräten verwendet.
Wählen Sie SteelPro Group für 9310 Stahl
SteelPro Group ist Ihr zuverlässiger Partner für Hochleistungsstahl 9310. Wir bieten maßgeschneiderte Größen, spezielle Behandlungen und präzise Materialeigenschaften, um Ihren Anforderungen gerecht zu werden.
Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr über unsere 9310-Stahlprodukte zu erfahren oder ein Angebot für Ihr nächstes Projekt anzufordern. Wir liefern Ihnen die Stärke und Haltbarkeit, die Ihre Anwendungen erfordern.
