1.4542 (X5CrNiCuNb16-4, handelsüblich 17-4PH) erreicht nach EN 10088-3 im Zustand +P1070 eine Streckgrenze Rp0,2 von mindestens 1000 MPa bei einer Zugfestigkeit von 1070–1270 MPa. Im Zustand +P800 liegen die Mindestwerte dagegen nur bei Rp0,2 ≥ 520 MPa und Rm 800–950 MPa. Welche Kennwerte ein Bauteil tatsächlich hat, entscheidet also die Auslagerung und nicht der Werkstoffname.
Dieser Beitrag stellt die Zustände nach EN 10088-3 und ASTM A564 nebeneinander und rechnet Streckgrenzenverhältnis und Warmfestigkeit vor.
Was ist 1.4542? Bezeichnungen und Normen
1.4542 ist ein martensitischer, ausscheidungshärtbarer nichtrostender Stahl nach DIN EN 10088-3. Das Swiss-Steel-Datenblatt zu Acidur 4542 führt ihn unter den Bezeichnungen X5CrNiCuNb16-4, 17-4PH, AISI 630 und UNS S17400. Wer nach der Werkstoffnummer von 17-4PH sucht, landet damit bei 1.4542.
Die Normwelten unterscheiden sich in der Zustandsbezeichnung. EN 10088-3 verwendet Kürzel wie +AT und +P1070, ASTM A564 die Kürzel H900, H1025 und H1150. Beide Systeme beschreiben ähnliche Wärmebehandlungen, sind aber nicht deckungsgleich (siehe unten).
Zusätzlich verbreitet sind die Handelsvarianten 1.4548 und ESU-umgeschmolzenes Material. thyssenkrupp Materials Schweiz führt 1.4542 und 1.4548 gemeinsam als 17-4PH im ESU-Programm. Wer ein Teil mit Anforderungen an Reinheitsgrad oder Zähigkeit bestellt, sollte die Schmelzroute daher ausdrücklich in der Bestellung festlegen.
Chemische Zusammensetzung
Nach EN 10088-3 gelten folgende Massenanteile (Wiedergabe der Normtabelle bei Modulus Metal):
| Element | Anteil |
|---|---|
| Kohlenstoff (C) | max. 0,07 % |
| Chrom (Cr) | 15–17 % |
| Nickel (Ni) | 3–5 % |
| Kupfer (Cu) | 3–5 % |
| Molybdän (Mo) | max. 0,60 % |
| Niob (Nb) | 5×C bis 0,45 % |
Für die Aushärtung sind Kupfer und Niob wesentlich. Beim Auslagern scheiden sich feine Phasen aus dem martensitischen Gefüge aus, die die Festigkeit anheben. Molybdän ist nur bis maximal 0,60 % zulässig und für dieses Gefüge nicht wesentlich; wesentlich sind Kupfer und Niob.
Physikalisch liegt die Dichte bei 7,8 g/cm³, der Elastizitätsmodul bei 200 kN/mm², die Wärmeleitfähigkeit bei 16 W/(m·K) (Metalcor-Datenblatt). Der Werkstoff ist magnetisierbar.
Zustände und Wärmebehandlung: +AT, +P800, +P1070 und H900/H1025/H1150
Ausgangspunkt ist das Lösungsglühen bei 1030–1050 °C nach EN 10088-3 (ASTM A564: 1025–1055 °C). Im Zustand +AT ist der Werkstoff weicher als ausgelagert: Die Norm lässt Rm bis höchstens 1200 MPa und eine Härte von höchstens 360 HB zu (Stab bis 100 mm, BS EN 10088-3:2005). Erst die anschließende Auslagerung stellt die Gebrauchsfestigkeit ein.
Die ASTM-Zustände ergeben sich aus der Auslagerungstemperatur. Die Zahl im Kürzel ist die Temperatur in °F (Swiss Steel Group):
- H900: 1 h bei 480 °C, Abkühlen an Luft
- H1025: 4 h bei 550 °C, Abkühlen an Luft
- H1150: 4 h bei 620 °C, Abkühlen an Luft
EN 10088-3 ordnet +P1070 dem Zustand H1025 zu. Beim Zustand +P800 ist die Zuordnung zu H1150 dagegen nur grob. Das Swiss-Steel-Datenblatt nennt für +P800 eine zweistufige Behandlung: 2 h bei 760 °C plus 4 h bei 620 °C, also eher H1150M-ähnlich. H1150 selbst besteht nur aus den 4 h bei 620 °C. Bei Zeichnungsangaben und Prüfzeugnissen sollte deshalb eine der beiden Normwelten konsequent durchgehalten und nicht gemischt werden.
Mechanische Kennwerte im Vergleich
Die Tabelle trennt die Quellen: EN-10088-3-Werte (BS EN 10088-3:2005, Stab bis 100 mm) und ASTM-A564-Werte (Swiss-Steel-Datenblatt). Mit „–“ markierte Felder sind in den genannten Quellen nicht angegeben.
| Zustand | Auslagerung | Rp0,2 min. | Rm | A5 min. | Härte / KV |
|---|---|---|---|---|---|
| +AT (EN) | lösungsgeglüht, 1030–1050 °C | – | ≤ 1200 MPa | – | ≤ 360 HB |
| +P800 (EN) | 2 h 760 °C + 4 h 620 °C | 520 MPa | 800–950 MPa | 18 % | KV ≥ 75 J |
| +P1070 (EN) | entspricht H1025 | 1000 MPa | 1070–1270 MPa | 10 % | – |
| H900 (ASTM) | 1 h 480 °C | 1170 MPa | ≥ 1310 MPa | – | ≥ 388 HB |
| H1025 (ASTM) | 4 h 550 °C | – | – | – | – |
| H1150 (ASTM) | 4 h 620 °C | – | – | – | – |
Die Zustände +P930 und +P960 sind in EN 10088-3 ebenfalls vorgesehen. Ihre Werte sind hier nicht angegeben.
Die oft genannte Zugfestigkeit „bis 1300 MPa“ ist als Normwert nach EN 10088-3 nicht haltbar, die Norm begrenzt +P1070 auf 1070–1270 MPa. Rm von mindestens 1310 MPa gilt erst für H900 nach ASTM A564. Bei der Härte nennen Händler bis etwa 44 HRC für H900. Für Angaben von 43–48 HRC aus Übersichtsseiten fehlt ein Normbeleg.
Rechenbeispiel: Streckgrenzenverhältnis
Das Verhältnis aus Rp0,2 und Rm (jeweils Mindestwerte der Normuntergrenzen) zeigt, wie viel plastische Reserve zwischen Fließbeginn und Bruch bleibt:
- +P800: 520 / 800 = 0,65, also etwa 65 %
- +P1070: 1000 / 1070 = 0,935, also etwa 93 %
- H900: 1170 / 1310 = 0,893, also etwa 89 %
Je höher ausgelagert wird, desto mehr Dehnung bleibt (A5 mindestens 18 % in +P800 gegenüber 10 % in +P1070), aber desto niedriger liegt die Streckgrenze. Wo Streckgrenze zählt, liegen +P1070 oder H900 vorn; wo Dehnreserve und Zähigkeit zählen, ist +P800 die Wahl (A5 ≥ 18 %, KV ≥ 75 J).
Verhalten bei erhöhter Temperatur
EN 10088-3 gibt Warmstreckgrenzen nur bis 300 °C an (Swiss-Steel-Datenblatt):
| Temperatur | Rp0,2 +P1070 | Rp0,2 +P800 |
|---|---|---|
| 100 °C | ≥ 880 MPa | 500 MPa |
| 150 °C | 830 MPa | 490 MPa |
| 200 °C | 800 MPa | 480 MPa |
| 250 °C | 770 MPa | 470 MPa |
| 300 °C | 750 MPa | 460 MPa |
Rechenbeispiel: Auslegung bei 300 °C
Im Zustand +P1070 sinkt die garantierte Streckgrenze von 1000 auf 750 MPa, also um (1000 − 750) / 1000 = 25 %. In +P800 beträgt der Abfall (520 − 460) / 520 = 11,5 %. Bei Bauteilen, die dauerhaft bei 300 °C laufen, ist deshalb 750 MPa, nicht 1000 MPa, als Auslegungswert anzusetzen. Der Festigkeitsvorsprung von +P1070 gegenüber +P800 schrumpft dabei von 480 auf 290 MPa.
Zur oberen Einsatzgrenze gibt es abweichende Angaben. thyssenkrupp nennt für ESU-Material etwa 350 °C als Herstellerangabe. Angaben von „bis +450 °C“, wie sie in Übersichtsseiten zu finden sind, sind durch die Norm nicht gedeckt. Wer oberhalb von 300 °C auslegt, braucht eine Herstellerfreigabe und nicht nur das Normdatenblatt.
Zerspanen: im Zustand +AT bearbeiten, danach auslagern
Die Einschätzungen der Zerspanbarkeit gehen in den Quellen auseinander. Kipp und Rosen Metall stufen sie als „mittel bis schlecht“ beziehungsweise „bedingt“ ein, andere Händler wie Stainless Früchtl nennen sie „sehr gut“. Eine Pauschalaussage „gut zerspanbar“ lässt sich daher nicht treffen. Entscheidend ist der Zustand: Im lösungsgeglühten Zustand +AT (max. 360 HB) lässt sich der Werkstoff deutlich leichter bearbeiten als ausgelagert.
Als Fertigungsfolge bietet sich an:
- Rohteil im Zustand +AT beschaffen (Härte maximal 360 HB laut Norm).
- Schruppen und Schlichten im weichen Zustand.
- Auslagern auf den geforderten Zustand (z. B. 1 h 480 °C für H900).
- Falls Toleranzen es verlangen, Feinbearbeitung nach der Auslagerung.
Beim Auslagern ändern sich die Maße (Volumenkontraktion), einen allgemeingültigen Zahlenwert gibt es nicht. Die Maßänderung sollte deshalb vorab an einem Musterteil bestimmt und beim Vorhalten der Fertigmaße berücksichtigt werden. Schnittwerte und Schneidstoffe sind den Herstellerkatalogen des jeweiligen Schneidstoffs zu entnehmen.
Schweißen und Nachbehandlung
Die Schweißeignung wird in Hersteller- und Händlerdatenblättern (Kipp, Rosen Metall) mit „gut“ angegeben. Voraussetzung für die vollen Festigkeitswerte in Naht und Wärmeeinflusszone ist jedoch eine Wärmenachbehandlung. Herstellerangaben nennen dafür erneutes Auslagern oder Lösungsglühen mit anschließendem Auslagern.
Daraus folgen zwei Wege: Wird im lösungsgeglühten Zustand geschweißt, folgt danach das Auslagern des ganzen Bauteils. Wird im ausgelagerten Zustand geschweißt, braucht es für gleiche Eigenschaften in Naht und Wärmeeinflusszone erneutes Auslagern bzw. Lösungsglühen mit Auslagern. Welcher Weg gewählt wird, hängt vom geforderten Festigkeitsniveau der Naht ab.
Korrosionsbeständigkeit und Grenzen
Die Korrosionsbeständigkeit wird in den Datenblättern (Sauter Metall/Bibus, BGH) als „gut“ bezeichnet, mit Beständigkeit gegenüber natürlichen Umweltbedingungen. Für stark saure oder chloridkonzentrierte Medien ist der Werkstoff weniger geeignet. BGH gibt PREN > 15 an. Gleichwertig zu 1.4404 ist der Werkstoff nicht; ein Vergleichswert zu 1.4301 (Typ 304) wird in den Datenblättern nicht genannt.
Die Angaben zum Meerwasser widersprechen sich: Kipp nennt „stehendes Meerwasser“ als beständig, andere Quellen verweisen auf Lochfraßgefahr. Für Anwendungen mit Chloridbelastung gilt daher: Wo Meerwasser, Streusalz oder chloridhaltige Reiniger vorkommen, sollte ein Austenit mit Molybdän wie 1.4404 geprüft oder ein Korrosionsversuch am Bauteil durchgeführt werden. Zahlenangaben zur Beständigkeit nennen die Datenblätter nicht.
Typische Anwendungen und Lieferformen
Das Eigenschaftsprofil (hohe Streckgrenze, gute, aber begrenzte Korrosionsbeständigkeit, Wärmebehandlung nach der Bearbeitung) bestimmt die Eignung. Geliefert wird der Werkstoff als Stabstahl, auch im ESU-Programm (thyssenkrupp). Eine Anwendungsliste nennen die Datenblätter nicht.
Häufige Fehler
- +P800 und H1150 gleichsetzen. Die Wärmebehandlungen sind unterschiedlich (2 h 760 °C + 4 h 620 °C gegenüber 4 h 620 °C).
- Rm bis 1300 MPa als Normwert für +P1070 nennen. Die Norm begrenzt auf 1270 MPa, ≥ 1310 MPa gilt nur für H900.
- Mit Rp0,2 = 1000 MPa bei 300 °C rechnen. Der Auslegungswert ist 750 MPa.
- Fertigmaße ohne Berücksichtigung der Maßänderung beim Auslagern fertigen.
- Korrosionsbeständigkeit pauschal mit 1.4301 oder 1.4404 gleichsetzen.
Häufige Fragen
Ist der Werkstoff 1.4542 zerspanbar?
Ja, aber mit Einschränkungen. Die Einstufungen reichen von „mittel bis schlecht“ (Kipp, Rosen Metall) bis „sehr gut“ (Stainless Früchtl). Am günstigsten ist die Bearbeitung im lösungsgeglühten Zustand +AT mit höchstens 360 HB, danach folgt die Auslagerung.
Wie hoch ist die Streckgrenze von Edelstahl 1.4542?
Das hängt vom Zustand ab: Rp0,2 ≥ 520 MPa in +P800, ≥ 1000 MPa in +P1070 und ≥ 1170 MPa in H900 (ASTM A564).
Welche Werkstoffnummer hat 17-4PH?
1.4542, Kurzname X5CrNiCuNb16-4. Nach US-Systemen entspricht er AISI 630 beziehungsweise UNS S17400.
Was bedeuten H900, H1025 und H1150?
Die Zahlen geben die Auslagerungstemperatur in °F an: 480 °C (1 h), 550 °C (4 h) und 620 °C (4 h), jeweils mit Luftabkühlung.
Wie schweißt man 1.4542 und muss man danach auslagern?
Der Werkstoff gilt als gut schweißbar. Für gleiche Eigenschaften in Naht und Wärmeeinflusszone ist laut Herstellerdatenblatt erneutes Auslagern oder Lösungsglühen mit Auslagern erforderlich.
Wie rostbeständig ist 1.4542 im Vergleich zu 1.4301 und 1.4404?
Die Beständigkeit gilt als gut gegenüber natürlichen Umweltbedingungen, ist aber nicht gleichwertig mit 1.4404. Für chloridkonzentrierte oder stark saure Medien ist der Werkstoff weniger geeignet. Einen Vergleichswert zu 1.4301 nennen die Datenblätter nicht; BGH gibt PREN > 15 an.
Fazit
1.4542 ist ein Werkstoff, bei dem die Zustandsangabe wichtiger ist als der Werkstoffname. Konstrukteure sollten auf Zeichnung und Bestellung immer die Normwelt (EN +P1070 oder ASTM H1025) und die Wärmebehandlung festlegen. Bei Dauerbetrieb bei 300 °C ist im Zustand +P1070 mit 750 MPa statt 1000 MPa zu rechnen. Zerspant wird im Zustand +AT, die Maßänderung beim Auslagern wird am Musterteil ermittelt. Für Bauteile in chloridhaltigen Medien empfiehlt sich der Vergleich mit 1.4404.
Quellen
- Swiss Steel Group · Werkstoffdatenblatt Acidur 4542 · Abruf Oktober 2026
- BS EN 10088-3:2005 · Stainless steels – Part 3 · Abruf Oktober 2026
- Modulus Metal · EN 10088-3 Standard Guide · Abruf Oktober 2026
- Metalcor · 1.4542 17-4PH Datenblatt · Abruf Oktober 2026
- Rosen Metall · Werkstoffdatenblatt 1.4542 · Abruf Oktober 2026
- Kipp · 1.4542 Datenblatt · Abruf Oktober 2026
- thyssenkrupp Materials Schweiz · 1.4542/1.4548 (17-4PH) ESU · Abruf Oktober 2026
- Grimm Edelstahlhandel · 1.4542 Werkstoffdatenblatt · Abruf Oktober 2026
- Sauter Metall (Bibus) · 1.4542 (17-4 PH) · Abruf Oktober 2026
