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Edelstahl 314: Merkmale, Eigenschaften, Verfahren, Anwendungen
- John
314 Stainless Steel stands out for its ability to perform reliably in extreme heat and harsh environments. Its remarkable resistance to oxidation and thermal stress makes it a trusted material in aerospace, chemical processing, and power generation industries.
If you’re looking for a steel grade that delivers durability and stability where others fall short, this guide will help you understand why 314 Stainless Steel is a top choice for demanding applications. We’ll also explore its unique composition, key properties, production process, and applications.
Was ist Edelstahl 314?
Edelstahl 314, auch 1.4841 genannt, enthält 46,4–56,51 TP3T Eisen, 23–261 TP3T Chrom, 19–221 TP3T Nickel, 1,5–31 TP3T Silizium und andere. Diese austenitische Legierung ist korrosionsbeständig und ideal für Hochtemperaturanwendungen. Warmgewalzt und zum Formen und Schweißen geeignet. Der hohe Chrom- und Siliziumgehalt verleiht ihm überlegene Hitzebeständigkeit, Haltbarkeit und ausgezeichnete Wärmebeständigkeit mit Oxidationsbeständigkeit bis 1150 °C, was ihn ideal für Ofenteile, Wärmetauscher und Brennöfen macht.
Eigenschaften von Edelstahl 314
Edelstahl 314 eignet sich aufgrund seines hohen Chrom-, Nickel- und Siliziumgehalts hervorragend für Umgebungen mit hohen Temperaturen. Er bietet eine hervorragende Oxidationsbeständigkeit, mechanische Festigkeit und Haltbarkeit unter thermischer Belastung. Nachfolgend sind seine chemische Zusammensetzung, seine physikalischen Eigenschaften und seine mechanischen Merkmale aufgeführt, die ihn perfekt für anspruchsvolle Anwendungen machen.
Chemische Zusammensetzung von SS 314
Eine der bemerkenswertesten chemischen Eigenschaften von Edelstahl 314 ist sein hoher Chrom-, Nickel- und Siliziumgehalt, die zusammen eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen Oxidation und hohe Temperaturen bieten. Silizium verbessert seine Leistung in extremen Umgebungen und macht ihn besonders geeignet für anspruchsvolle Hochtemperaturanwendungen.
Element | Eisen (Fe) | Chrom (Cr) | Nickel (Ni) | Silizium (Si) | Mangan (Mn) | Kohlenstoff (C) | Phosphor (P) | Schwefel (S) |
Inhalt | 46.4-56.5% | 23-26% | 19-22% | 1.5-3% | ≤ 2% | ≤ 0,25% | ≤ 0,045% | ≤ 0,03% |
Physikalische Eigenschaften von SS 314
The key physical property of 314 stainless steel is its ability to withstand high temperatures and resist thermal stress, making it ideal for extreme environments. Keep in mind that the numbers provided are estimates and could differ somewhat based on particular production methods.
Eigentum | Metrische (SI) Einheit | Kaiserliche Einheit |
Dichte | 7,9 g/cm³ | 0,285 lb/in³ |
Schmelzpunkt | 1400-1450°C | 2550-2650°F |
Wärmeleitfähigkeit | 16,3 W/m-K | 113 BTU/Fuß·h·°F |
Elektrischer spezifischer Widerstand | 850 nΩ·m | 850 nΩ·m |
Spezifische Wärmekapazität | 500 J/kg-K | 0,12 BTU/lb-°F |
Wärmeausdehnungskoeffizient | 18,9 µm/m·°C (20-1000°C) | 10,5 µin/in·°F (70–1830 °F) |
Mechanische Eigenschaften von SS 314
Die wichtigste mechanische Eigenschaft von Edelstahl 314 ist seine Festigkeitserhaltung bei hohen Temperaturen, ideal für Umgebungen mit hoher Beanspruchung. Er bietet außerdem eine gute Duktilität und Zähigkeit, sodass er sich leicht formen und schweißen lässt, ohne dass seine Integrität verloren geht.
Eigenschaften | Metrische (SI) Einheit | Kaiserliche Einheit |
Zugfestigkeit | 550-750 MPa | 79,8–108,8 ksi |
Streckgrenze | 205 MPa | 29,7 ksi |
Vickers-Härte | 155-200 HV | 155-200 HV |
Brinell-Härte | 146-201 HB | 146-201 HB |
Rockwell-Härte | B75 bis B92 | B75 bis B92 |
Dehnung | 40% | 40% |
Elastischer Modul | 193 GPa | 28 x 10^6 psi |
Produktionsprozess von Edelstahl 314
Die Herstellung von Edelstahl 314 umfasst mehrere wichtige Schritte, von der Auswahl der Rohstoffe bis zur abschließenden Oberflächenbehandlung. Diese Schritte stellen sicher, dass der Stahl seine Hochtemperaturfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit behält, sodass er für anspruchsvolle industrielle Anwendungen geeignet ist.
1. Rohstoffaufbereitung
Material Selection: High-purity iron, chromium, nickel, and silicon are essential to achieve the alloy’s oxidation resistance and thermal stability. Strict control over impurities like sulfur and phosphorus prevents performance degradation.
Refining: Advanced AOD or VOD refining eliminates excess carbon and nitrogen, ensuring optimal mechanical and chemical properties.
Casting: Continuous casting minimizes segregation, ensuring a uniform microstructure critical for high-temperature performance.
2. Umformprozesse
Warmwalzen: Conducted at 1100–1250°C to refine grain structure, enhance ductility, and prevent cracking. Precise temperature control is key to maintaining strength and toughness.
Cold Rolling (Optional): Applied for tighter tolerances and smoother finishes, with added strain hardening for applications requiring higher strength.
3. Wärmebehandlung
Glühen: Heating to 1038–1121°C followed by rapid cooling ensures uniform carbide precipitation and corrosion resistance. Avoid prolonged exposure to 600–800°C to prevent sigma phase formation and embrittlement.
Stressabbau: Optional for components subjected to machining or heavy forming, reducing the risk of service failure.
4. Fertigstellung und Kontrolle
Oberflächenbehandlung: Pickling removes oxides and impurities, while polishing improves pitting resistance for corrosive applications.
Qualitätssicherung: Non-destructive testing ensures structural integrity, while dimensional checks confirm suitability for precision applications.
Key Points:
- Impurity Control: Minimizing sulfur and phosphorus is critical, as these impurities can weaken the steel at high temperatures and reduce reliability.
- Process Precision: Rolling and heat treatments require exact calibration to ensure stability and long-term performance.
- Tailored Adjustments: Cold rolling and surface finishing should be adapted to meet specific application requirements, such as enhanced strength or surface quality.
Unsere Bearbeitungsmöglichkeiten für Edelstahl 314
Die SteelPRO Group bietet eine breite Palette an Verarbeitungsdienstleistungen für Edelstahl 314 und gewährleistet maßgeschneiderte Lösungen für verschiedene industrielle Anwendungen. Unsere Fähigkeiten umfassen Wärmebehandlung, Schneiden und Formen, Schweißen, Oberflächenbearbeitung, Anpassen und Formen des Materials, um spezifische Anforderungen zu erfüllen.
1. Wärmebehandlung von Edelstahl 314
Our heat treatment processes enhance the mechanical properties of 314 stainless steel, improving ductility and thermal stress resistance.
- Lösung Behandlung: Dieser bei 1080 °C bis 1130 °C durchgeführte Prozess erhöht die Zähigkeit und Zugfestigkeit, gefolgt von einer schnellen Abkühlung, um die austenitische Struktur aufrechtzuerhalten.
- Glühen: Löst innere Spannungen durch Schweißen oder Verarbeiten und verbessert die Plastizität und Duktilität, normalerweise bei niedrigeren Temperaturen, um Kornwachstum zu verhindern.
- Alterungsbehandlung: Kann zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Hochtemperaturleistung angewendet werden.
- Nitrieren: Es kann die Oberflächenhärte und Abriebfestigkeit verbessern. Es wird nicht häufig verwendet, aber wir können es für Sie anpassen.
- Vakuum-Wärmebehandlung: Entfernt Gase und Verunreinigungen, um die Reinheit und Gleichmäßigkeit des Materials zu verbessern.
- Elektroschlacke-Umschmelzen (ESU): Verbessert die Reinheit der Legierung und reduziert Einschlüsse, wodurch die mechanischen Eigenschaften verbessert werden.
Diese Behandlungen stellen sicher, dass Edelstahl 314 den Anwendungsanforderungen bei hohen Temperaturen gerecht wird.
2. Schneiden und Formen von Edelstahl 314
- Laserschneiden: Ein hochpräzises Schneideverfahren, das für komplexe Formen geeignet ist.
- Wasserstrahlschneiden: Verwendet zum Schneiden Hochdruck-Wasserstrahlen, ideal für dickere Materialien.
3. Schweißen von Edelstahl 314
At SteelPRO Group, we specialize in welding 314 stainless steel using advanced techniques such as TIG, MIG, and arc welding. We also provide post-weld treatments to restore material properties and enhance corrosion resistance to ensure optimal results. Our precise Schweißen procedures are designed to prevent sensitization, ensuring the durability and performance of the final product.
4. Oberflächenbeschaffenheit von Edelstahl 314
- Polieren: Verbessert die Glätte und Ästhetik der Oberfläche, normalerweise durch grobes und feines Polieren mit Compounds und Stoffrädern.
- Beizen: Entfernt Oxide und Verunreinigungen durch saure Lösungen, stellt den Glanz wieder her und verbessert die Korrosionsbeständigkeit.
- Passivierung: Bildet eine Schutzschicht auf der Oberfläche, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen.
- Sandstrahlen: Modifiziert die Oberflächenrauheit, um die Haftung zu verbessern oder ein bestimmtes Erscheinungsbild zu erzielen.
- Galvanik: Trägt eine Metallschicht, beispielsweise Nickel oder Chrom, auf, um den Korrosionsschutz und das Aussehen zu verbessern.
- Beschichtung: Trägt durch Sprühen oder Tauchen Schutzbeschichtungen auf, um die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit zu verbessern.
Zusätzlich zu diesen Ausführungen können wir weitere Ausführungen nach Ihren Wünschen anpassen.
5. Abstimmung von Edelstahl 314
We offer precision machining services for Stainless Steel 314, tailoring intricate components to meet the specific needs of various industries.
- Wenden: Bei diesem Verfahren werden zylindrische Teile durch das Entfernen von Material von einem rotierenden Werkstück geformt. Dadurch wird eine hohe Maß- und Oberflächengenauigkeit gewährleistet.
- Mahlen: Rotationsschneider bringen das Material in flache oder komplexe Formen, ideal für Eigenschaften wie Rillen und Schlitze, die in mechanischen Anwendungen benötigt werden.
- Bohren: Beim Bohren entstehen Löcher verschiedener Größen und Tiefen, die für die Montage und Funktionalität unerlässlich sind. Hochgeschwindigkeitstechniken sorgen für Präzision und reduzieren die Wärmeentwicklung.
- Abschlussarbeiten: Zusätzliche Prozesse wie Schleifen und Honen verbessern Toleranzen und Oberflächenbeschaffenheit und erfüllen strenge Leistungsstandards.
With our expertise, each machining step is optimized to harness the full potential of Stainless Steel 314, delivering components that excel in durability, precision, and functionality.
6. Formen aus Edelstahl 314
- Blätter: Erhältlich in warmgewalzter oder kaltgewalzter Form, geeignet für Hochtemperaturgeräte und Strukturkomponenten.
- Streifen: Perfekt für anpassbare und leicht zu bearbeitende Anwendungen, einschließlich Wärmetauscher und Ofenkomponenten.
- Bars: Wird für mechanische Teile und Strukturelemente verwendet und bietet höhere Festigkeit und Haltbarkeit.
- Rohre: Entwickelt für den Transport von Flüssigkeiten bei hohen Temperaturen, geeignet für die Chemie- und Erdölindustrie.
- Profile: Umfasst Winkel, Kanäle und andere Formen, die in Bau- und Gerätestützstrukturen verwendet werden.
- Benutzerdefinierte Formen: Wir bieten auch die Möglichkeit, benutzerdefinierte Formen zu erstellen, um spezifische Projektanforderungen zu erfüllen und so Vielseitigkeit und maßgeschneiderte Lösungen für verschiedene Anwendungen zu gewährleisten.
Die SteelPRO Group bietet umfassende Bearbeitungslösungen für Edelstahl 314, um eine Vielzahl von Branchenanforderungen zu erfüllen.
Eigenschaften von Edelstahl 314
Edelstahl 314 ist bekannt für seine außergewöhnliche Hochtemperaturbeständigkeit, ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit und die Fähigkeit, seine mechanische Festigkeit unter extremen thermischen Bedingungen beizubehalten. Diese Eigenschaften machen ihn zu einer bevorzugten Wahl für harte Anwendungen in anspruchsvollen Umgebungen.
Hochtemperaturbeständigkeit:
Retains strength and resists deformation at temperatures up to 1150°C, suitable for furnace parts and heat exchangers. Prolonged exposure between 649-816°C (1200-1500°F) can cause brittleness.
Ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit:
Dank seines hohen Chrom- und Nickelgehalts widersteht Edelstahl 314 auch bei extremer Hitze Oxidation und Verkalkung. Dadurch ist er in Umgebungen mit dauerhafter Einwirkung hoher Temperaturen äußerst langlebig und verlängert die Lebensdauer der Komponenten.
Beibehaltung der mechanischen Festigkeit:
314 behält seine mechanische Integrität und Zähigkeit unter thermischer Belastung und ist daher in Umgebungen mit hoher Belastung und hohen Temperaturen zuverlässig. Seine Fähigkeit, die Festigkeit beizubehalten und Kriechen zu widerstehen, ist in industriellen Anwendungen wie Gasturbinen und petrochemischen Anlagen von entscheidender Bedeutung.
Dauerhaftigkeit:
Bietet langfristige Leistung in rauen Umgebungen mit hohen Temperaturen und reduziert so den Bedarf an häufiger Wartung und Austausch. Seine Beständigkeit gegen hitzebedingte Verschlechterung erhöht seinen Wert bei kritischen Vorgängen.
Wiederverwertbarkeit:
Vollständig recycelbar und umweltfreundlich, was zu einem geringeren Ressourcenverbrauch beiträgt. Durch die lange Lebensdauer wird auch die Häufigkeit des Austauschs minimiert, was die Umweltbelastung weiter reduziert.
Umweltauswirkungen:
Die längere Lebensdauer und die Recyclingfähigkeit von Edelstahl 314 tragen dazu bei, den ökologischen Fußabdruck seiner Produktion auszugleichen, und machen ihn zu einer nachhaltigeren Wahl für industrielle Anwendungen.
Höhere Kosten:
Enthält einen höheren Anteil an Nickel und Chrom als herkömmliche Edelstahlsorten wie 304 oder 316, was die Kosten in die Höhe treibt. Dies ist jedoch durch die überlegene Leistung in Hochtemperaturumgebungen gerechtfertigt, insbesondere bei Anwendungen, die eine erhöhte Haltbarkeit erfordern.
Herausforderungen hinsichtlich der Bearbeitbarkeit:
Der hohe Legierungsgehalt von 314 kann zu Bearbeitungsschwierigkeiten führen und spezielle Schneidwerkzeuge und -geräte erfordern. Dies kann die Kosten und Komplexität der Herstellung erhöhen.
Verfügbarkeit:
314 ist weniger häufig erhältlich als andere Edelstahlsorten, was zu längeren Lieferzeiten und höheren Beschaffungskosten führen kann. Die anderen Hersteller müssen dies möglicherweise in ihren Produktionszeitplänen berücksichtigen.
Korrosionsbeständigkeit bei Umgebungstemperaturen:
314 stainless steel provides corrosion resistance comparable to other austenitic grades but stands out primarily for its exceptional oxidation resistance at high temperatures. However, for applications focused solely on ambient temperature corrosion resistance, Edelstahl 316 is a better choice due to its higher molybdenum content, which enhances resistance to pitting and crevice corrosion in more aggressive environments.
Nicht ideal für Niedertemperaturanwendungen:
314 ist auf den Einsatz bei hohen Temperaturen spezialisiert und bietet in kalten Umgebungen keine nennenswerten Vorteile. Seine Zähigkeit nimmt bei niedrigeren Temperaturen ab, was seine Wirksamkeit für Anwendungen einschränkt, die Leistung bei niedrigen Temperaturen erfordern.
Aufkohlungsbeständigkeit:
Beständig gegen Oxidation und Aufkohlung, insbesondere bei hohen Temperaturen, und verhindert schädliche Karbidbildung auf der Oberfläche. Längere Einwirkung von 650 °C bis 900 °C kann jedoch zu Versprödung führen, daher sollte eine längere Verwendung bei diesen Temperaturen vermieden werden.
Möchten Sie mehr über für Niedertemperaturanwendungen geeignete Edelstahlsorten erfahren? Erfahren Sie mehr über Edelstahl 304!
Äquivalente Güteklassen für Edelstahl 314
Die gleichwertigen Güten, die der Güteklasse 314 Edelstahl entsprechen, sind die folgenden.
Standard | Abkürzung | Klasse |
ASTM (USA) | UNS | S31400 |
EN (Europa) | DE | X15CrNiSi25-21 (1.4841) |
DIN (Deutschland) | LÄRM | 1.4841 |
JIS (Japan) | JIS | SUS314 |
GB (China) | Großbritannien | 0Cr25Ni20 |
Anwendungen von Edelstahl 314
Edelstahl 314 wird häufig in Branchen eingesetzt, in denen hohe Temperaturbeständigkeit und Oxidationsschutz erforderlich sind, und ist daher ideal für Bereiche wie die chemische Verarbeitung und Stromerzeugung.
Industrie | Spezifische Anwendung | Grund |
Chemische Verarbeitung | Reaktorkammern, Wärmetauscher | Hohe Beständigkeit gegen Oxidation und Korrosion bei erhöhten Temperaturen |
Ofenbau | Ofenauskleidungen, Strahlungsrohre | Außergewöhnliche Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen |
Stromerzeugung | Kesselrohre, Wärmerückgewinnungssysteme | Hohe Temperaturbeständigkeit und Zunderbeständigkeit |
Petrochemische Industrie | Katalytische Crackanlagen, Reformer | Hält hohen Temperaturen und korrosiven Bedingungen stand |
Luft- und Raumfahrt | Triebwerkskomponenten, Abgassysteme | Hohe Temperaturstabilität in extremen Umgebungen |
Lebensmittelverarbeitung | Industrieöfen, Förderbänder | Hitze- und Korrosionsbeständigkeit für Langlebigkeit und Sicherheitskonformität |
So wählen Sie Edelstahl 314
Bei der Auswahl von Edelstahl 314 müssen wichtige Faktoren berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass er den Anforderungen Ihrer Anwendung entspricht. Nachfolgend sind die wichtigsten zu bewertenden Kategorien aufgeführt:
1. Leistungsanforderungen
- Temperaturbeständigkeit: Stellen Sie sicher, dass das Material bei Hochtemperaturanwendungen extreme Hitze, normalerweise über 1000 °C, verträgt.
- Oxidationsbeständigkeit: Entscheiden Sie sich für 314 unter Bedingungen, bei denen die Oxidation bei hohen Temperaturen ein kritischer Faktor ist.
- Korrosionsbeständigkeit: Es ist empfindlich gegenüber schwefelhaltigen Umgebungen. Bewerten Sie daher vor der Auswahl die Korrosivität der Betriebsumgebung.
2. Mechanische Eigenschaften
- Duktilität: Mit einer Dehnung von über 40% stellt Edelstahl 314 sicher, dass er während der Verarbeitung nicht bricht.
- Zugfestigkeit: Typischerweise über 520 MPa, daher für Anwendungen geeignet, die eine hohe Spannungsbeständigkeit erfordern.
3. Materialbehandlung und Zertifizierung
- Wärmebehandlungszustand: Stellen Sie sicher, dass das Material einer ordnungsgemäßen Wärmebehandlung, z. B. einer Lösungsglühung, unterzogen wurde, um seine mechanischen Eigenschaften und seine Hochtemperaturleistung zu verbessern.
- Normen und Zertifizierung: Überprüfen Sie, ob der ausgewählte Edelstahl 314 den relevanten Normen wie UNS S38340 und JIS SUS314 entspricht, um Qualität und Leistung sicherzustellen.
4. Überlegungen zum Lieferanten
- Reputation der Lieferanten: Wählen Sie einen seriösen Lieferanten, um Materialqualität und Kundendienst zu gewährleisten. Fordern Sie bei Bedarf Materialprüfberichte an. Die SteelPRO Group stellt zur Sicherheit Qualitätsprüfberichte und Zertifikate zur Verfügung.
Was ist besser, Edelstahl 314 oder Edelstahl 316?
316 excels in corrosion resistance, especially against chlorides, while 314 performs better in high-temperature environments.
Was ist Edelstahl 314?
314 ist ein hochtemperaturbeständiger Edelstahl mit erhöhtem Nickel- und Chromgehalt, der für verbesserte Festigkeit bei extremer Hitze und Oxidationsbeständigkeit ausgelegt ist.
Was ist 314 Edelstahl für Messer?
314 ist aufgrund seiner geringeren Härte und schlechten Schnitthaltigkeit im Vergleich zu speziellem Messerstahl wie 440C nicht für Messer geeignet.
Wie sieht die interkristalline Korrosion bei 314 aus?
314 kann, wenn es nicht stabilisiert wird, zu interkristalliner Korrosion in Schweißbereichen neigen, insbesondere nach längerer Einwirkung von Temperaturen von 450–850 °C.
Wie sieht die allgemeine Korrosion von 314 aus?
314 weist eine mäßige Korrosionsbeständigkeit auf und zeigt gute Leistung bei oxidierenden Hochtemperaturbedingungen, ist jedoch in chloridreichen oder Meeresumgebungen weniger wirksam.
Hersteller von Edelstahl 314
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- 304 VS 316 Edelstahl
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- Edelstahl 304 vs. Edelstahl 430
- 410 Edelstahl vs. 304
- 18/0 gegen 18/10
- 18/0 Edelstahl
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Vergleiche