13CrMo4‑5 — warmfester Chrom-Molybdänstahl für Druckbehälter und Hochtemperaturanlagen
1) Einordnung & Norm‑/Zertifikationskontext
13CrMo4‑5 (Werkstoffnummer 1.7335) ist ein warmfester, niedriglegierter Druckbehälterstahl nach EN 10028‑2, der durch seine Chrom‑ (0.70–1.15 %) und Molybdänlegierung (0.40–0.60 %) für Temperaturen bis ca. 550 °C optimiert ist. Diese Legierung verbessert maßgeblich die Warmfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Kriechstabilität des Stahls, wodurch er in Kraftwerks-, Raffinerie- und Chemieanlagen weit verbreitet ist. Anlasstemperatur bei 720°C.
Normative Grundlagen für 13CrMo4‑5 umfassen:
- EN 10028‑2 – Flachprodukte für Druckbehälter mit erhöhten Temperaturanforderungen
- EN 10216‑2 / EN 10217‑2 – nahtlose/geschweißte Rohre
- EN 10273 – warmfeste Stabstähle
Der Werkstoff besitzt zahlreiche internationale Äquivalente, u. a. ASTM A387 Gr.12 (USA) und 15CD4.05 (Frankreich).
2) Chemische & mechanische Richtwerte
Die Legierung von 13CrMo4‑5 ist so ausgelegt, dass sie hohen Temperaturen zuverlässig standhält. Der Kohlenstoffgehalt liegt bei 0.08–0.18 %, Silizium bei ≤ 0.35 %, Mangan bei 0.40–1.00 %, während Phosphor und Schwefel ≤ 0.025 % bzw. ≤ 0.010 % gehalten werden. Die warmfestigkeitsbestimmenden Elemente liegen bei Cr = 0.70–1.15 % und Mo = 0.40–0.60 %.
Mechanisch erreicht 13CrMo4‑5 (im normalisiert + NT Zustand) je nach Blechdicke Mindeststreckgrenzen zwischen 300 MPa (≤16 mm) und 240 MPa (bis 250 mm). Die Zugfestigkeit liegt typischerweise zwischen 430–600 MPa, die Bruchdehnung bei ≥ 19 %. Die Kerbschlagarbeit beträgt ≥ 31 J bei +20 °C für dünne Dicken und ≥ 27 J bei dickeren Abmessungen.
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3) Hersteller & Marken
13CrMo4‑5 wird weltweit von führenden Stahlwerken gefertigt:
- Ilsenburger Grobblech, Dillinger, Thyssenkrupp, voestalpine, ArcelorMittal, SSAB
Dank der hohen Nachfrage im Kraftwerks- und Chemieanlagenbau werden umfangreiche Prüfoptionen angeboten (UT, HIC, NACE, EN 10204‑3.2).
4) Anwendungen — ausführlich nach Branchen
13CrMo4‑5 wird eingesetzt, wenn mittlere bis hohe Betriebstemperaturen (bis ~550 °C) und gleichzeitig Druck- und Lastwechselbeanspruchungen auftreten.
Typische Branchen & Anwendungen:
Kraftwerksbau:
- Überhitzer- und Zwischenüberhitzerrohre
- Rohrschlangen und Kesselkomponenten
- Dampfsammler und Hochdruckleitungen
Chemie & Petrochemie:
- Reaktoren
- Wärmetauscher
- Heißgasleitungen
Raffinerien / Prozessindustrie:
- Crack- und Reformeranlagen
- Prozessdampfleitungen
Die Kombination aus Warmfestigkeit, Härtebeständigkeit und akzeptabler Schweißeignung macht 13CrMo4‑5 zu einer wirtschaftlichen Lösung für Hochtemperaturdruckbehälter.
5) Verarbeitung & Schweißen
Aufgrund seiner Cr‑Mo-Legierung ist 13CrMo4‑5 schweißbar, jedoch wärmetechnisch anspruchsvoller als unlegierte Druckbehälterstähle:
Schweißen
- Vorwärmung ca.150–200 °C (abhängig von Dicke)
- Zwischenlagentemperatur streng kontrollieren
- Niedrigwasserstoffzusatzstoffe (z. B. B3‑Typen)
- PWHT (Spannungsarmglühen) nahezu immer vorgeschrieben, typ. ~700 °C
(zur Reduzierung der Härte & Vermeidung von Kaltrissen)
Wärmebehandlung
- Normalisieren + Anlassen bei Cr‑Mo-Stählen Normstandard
- Warmumformung zwischen 900–1200 °C, langsame Abkühlung erforderlich
Umformbarkeit
- Warmumformung gut, Kaltumformung eingeschränkt möglich
6) Produktauswahl — Kurzberatung
13CrMo4‑5 ist ideal, wenn:
- Betriebstemperaturen zwischen 400–550 °C vorliegen
- Warmfestigkeit, Kriechbeständigkeit und Druckbelastung kombiniert auftreten
- eine wirtschaftlichere Alternative zu höher legierten Cr‑Mo‑Stählen gesucht wird
Für Anwendungen weit über 550 °C oder für extreme Drücke → 10CrMo9‑10 empfohlen.
Lagerprogramm & Lieferformate
Dicken: 2–200 mm, Breiten: bis 3.000 mm, Längen: bis 12.000 mm.
Auch in Zwischendicken verfügbar. Sonderabmessungen auf Anfrage.
FAQ
Welche max. Temperatur ist zulässig?
Typischerweise bis ~550 °C, abhängig von Norm & Bauteildicke.
Wie unterscheidet sich 13CrMo4‑5 von 16Mo3?
13CrMo4‑5 besitzt deutlich höhere Cr‑ und Mo-Gehalt → stärker warmfest & kriechbeständig.
Ist der Stahl gut schweißbar?
Ja, aber nur mit Vorwärmung + PWHT.
Technische Vergleichstabellen – 13CrMo4‑5
Chemische Zusammensetzung (EN 10028‑2)
| Element | Gehalt (%) |
| C | 0.08–0.18 |
| Si | ≤ 0.35 |
| Mn | 0.40–1.00 |
| P | ≤ 0.025 |
| S | ≤ 0.010 |
| Cr | 0.70–1.15 |
| Mo | 0.40–0.60 |
| Cu | ≤ 0.30 |
Mechanische Eigenschaften (normalisiert +NT)
| Dicke (mm) | Re min (MPa) | Rm (MPa) | A (%) | KV @ +20 °C |
| ≤ 16 | ≥ 300 | 450–600 | ≥ 19 | ≥ 31 |
| 16–60 | ≥ 290 | 450–600 | ≥ 19 | ≥ 31 |
| 60–100 | ≥ 270 | 440–590 | ≥ 19 | ≥ 27 |
| 100–150 | ≥ 255 | 430–580 | ≥ 19 | ≥ 27 |
| 150–250 | ≥ 240 | 420–570 | ≥ 19 |
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