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Rohre aus austenitschen, hitzebeständigen Stählen

Hitzebeständige Stähle sind speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen entwickelt worden.

In Form von Rohren werden sie z.B. für den Bau von Wärmetauschern verwendet.

Charakteristik der hitzbeständigen Stähle

Als hitzebeständig gelten Stähle, die bei guten mechanischen Eigenschaften bei Kurz- und Langzeit-

beanspruchung aufgrund ihres erhöhten Legierungsgehaltes an Chrom, Nickel, Silizium und Alumi-

nium besondere Beständigkeit gegen die Einwirkung heißer Gase und Verbrennungsprodukte sowie

Salz- und Metallschmelzen bei Temperaturen etwa oberhalb der 550°C aufweisen. Das Ausmaß

Ihrer Beständigkeit ist jedoch sehr stark von Angriffsbedingungen abhängig und kann durch kann

durch kein Prüfverfahren gekennzeichnet werden.

Zunderbeständigkeit in der Luft

tabulka 1

typů oceli	Materiál	Teplota*
X12 CrNiTi18 9	1.4878	850°C
X15 CrNiSi 20 12	1.4828	1000°C
X 12 CrNi 25 21	1.4845	1050°C
X 15 CrNiSi 25 20	1.4841	1150°C
X 10 NiCrAlTi 32 20	1.4876	1100°C

Chemické složení

Tabulka 2

Materiál	C %	Si %	Mn max.	P max	S max	Al %	Cr %	Ni %
1.4878	≤0,12	≤1,0	2,0	0,045	0,030		17,0-19,0	9,0-12,0
1.4828	≤0,20	1,5-2,5	2,0	0,045	0,030		19,0-21,0	11,0-13,0
1.4845	≤0,15	≤0,75	2,0	0,045	0,030		24,0-26,0	19,0-22,0
1.4841	≤0,20	1,5-2,5	2,0	0,045	0,030		24,0-26,0	19,0-22,0
1.4876	≤0,12	≤1,0	2,0	0,030	0,020	0,15-0,6	19,0-23,0	30,0-34,0

Die Zunderbeständigkeit der hochlegierten Chrom-Nickel-Stähle wird durch eine schützende

Deckschicht bewirkt, die vorwiegend aus Chromoxid aufgebaut ist.

Weitere Zusätze, insbesondere von Aluminium und Silizium, fördern zusätzliche Schutzwirkung.

.

Bei der Zunderbeständigkeit haben vor allem Oxidation, Aufschwefelung, Aufkohlung,

Aufstickung sowie Reaktionen mit Aschen und anderen festen oder geschmolzenen Ablagerungen

technische Bedeutung. Die Reaktionen können je nach den vorliegenden Bedingungen allein oder

gemeinsam ablaufen und dementsprechende unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeiten bewirken.

..

Die in Tabelle 1 angegebenen Zundergrenztemperaturen gelten sowohl für Luft als auch

annähernd für schwefelfreie Verbrennungsgase. Bei hohen Wasserdampfgehalten kann die

tatsächliche Zundergrenze niedriger liegen. Bei vollständig verbrannten, schwefelfreien Gasen

muss je nach Zusammensetzung des Gases mit einer Herabsetzung der Zunderbeständigkeit

um 100 bis 200°C gerechnet werden.

...

In schwefelhaltigen Verbrennungsgasen wird beim Vorliegen eines Luftüberschusses die

Zunderbeständigkeit nicht wesentlich beeinflusst.

In vollständig verbrannten, schwefelhaltigen Gasen wird die Zundergrenze aufgrund von Sulfid-

bildung jedoch erheblich herabgesetzt. Hochnickelhaltige Legierungen können oberhalb des

Nickel-Nickelsulfid-Eutektikums, das bei ca. 640°C liegt, stark verzundern.

....

Bei Einwirkung von unvollständig verbrannten Gasen kann eine Aufkohlung der hitzebständigen

Stähle eintreten. Hierbei kann eine Abbindung des Chroms zu einer Verarmung dieses Elements

als Mischkristall führen, die sich in einer verminderten Zunderbeständigkeit zeigt.

Die austenitischen Chrom-Nickel-Stähle, besonders die hochnickelhaltigen, sind weniger

empfindlich als die entsprechenden ferritischen Chrom-Stähle.

.....

Bei reduzierenden, stickstoffhaltigen Verbrennungsgasen ist das Verhalten der Stähle ähnlich

wie bei der Aufkohlung.

Bei Ablagerungen aus den Verbrennungsgasen können sich auf dem Stahl durch Reaktion mit der

Zunderschicht niedrigschmelzende Eutektika ausbilden, die zu einer schnellen Zerstörung des

Werkstoffes führen. Die zulässigen Grenztemperaturen sind dabei stark von der Zusammen-

setzung der Ablagerungen abhängig und liegen im Allgemeinen sehr niedrig, wie z.B.

bei Vorhandensein von Alkalisulfaten, Phosphaten, Metallen und/oder Schwermetalloxiden.

Die Sulfidierung wird am stärksten durch Schwefelwasserstoff gefördert. Aluminium und Silizium

verbessern die Beständigkeit gegen Sulfidierung.

Nickel und Silizium verbessern die Aufkohlungsbeständigkeit.

.

Beim An- und Abfahren von Anlagen und Stillstandzeiten können Verbrennungsprodukte

kondensieren. Falls diese Kondensate schwefelige Säure oder Schwefelsäure enthalten, muss

mit einem stärkeren Angriff gerechnet werden.

..

Die hitzebeständigen Stähle werden im allgemeinen bei Temperaturen eingesetzt, bei denen

der Werkstoff unter Belastungen kriecht. Für die Berechnung von Anlagen müssen daher Werte

der Zeitstandfestigkeit bzw. Zeitdehnungszeit eingesetzt werden, die in Tabelle 4 wiedergegeben

sind.

Normengegenüberstellung

Tabulka 3

Materiál	AISI	AFNOR	UNI	GOST	SBB*
1.4878	321	Z 6 CNT 18-10	X 6 CrNiTi1811	12 Ch 48 N 10 T	A700
1.4828	309	Z15 CNS 20-12	-	20 Ch 20 N 14 S 2	H550
1.4845	310S	Z12 CN 25-20	X 22 CrNi 25 20	-	H522
1.4841	314	Z 12 CNS 25-20	X 16 CrNiSi 25 20	20 Ch 25 N 20 S 2	H525
1.4876	-	Z 8 NC 32-21	-	ChN 32 T	H500

(*)=Werksbezeichnung Schöller-Bleckmann Böhler

Beim Einsatz von hitzebeständigen Stählen muss in bestimmten Temperaturbereichen mit

Werkstoffveränderungen gerechnet werden, die nach Abkühlung auf Raumtemperatur zu

einer Verminderung der Zähigkeit führen können. Das Verhalten des Werkstoffes bei Betriebs-

temperatur wird in der Regel dadurch nicht beeinträchtigt.

Mechanické vlastnosti

Tabulka 4

typů oceli	Tvrdost	Dehnungsgrenze*	Pevnost v tahu	Tažnost**
(Materiál)	(HB)	(N/mm²)	(N/mm²)	(L0=5Da längs)
1.4878	130-190	min. 210	500-750	min. 40%
1.4828	150-210	min. 230	500-750	min. 30%
1.4845	130-190	min. 210	500-750	min. 35%
1.4841	150-210	min. 230	550-800	min. 30%
1.4876	139-190	min. 210	500-750	min. 30%

Die Werte gelten für kaltgefertigte Rohre mit Wanddicken von 0,5 bis 5 mm

(*)=0,2% Dehnungsgrenze

(**)=Die Werte gelten für Probendicken ≥ 3 mm.

In austenitischen Stählen mit höheren Cr-Gehalten kann sich im Temperaturbereich von

550 bis 900°C die Ω-Phase bilden. Die Ω-Phase ist eine spröde intermetallische Verbindung

zwischen Eisen und Chrom und anderen Übergangsmetallen, die zwar in Betriebstemperaturen

keine unzulässige Veränderung der Zähigkeit ergibt, aber nach Abkühlung auf Raumtemperatur

zu einer Versprödung des Werkstoffes führen kann. Si und Cr födern, Ni und Al behindern diese

Ausscheidungsvorgänge. Praktische Bedeutung hat die Ω-Phase nur bei 1.4821 und 1.4841.

Die Ω-Phase kann durch glühen bei Temperaturen > 900°C wieder aufgelöst werden.

Anhaltsangaben über das Langzeitverhalten bei hohen Temperaturen

1-%-Zeitdehngrenze*

Tabulka 5

materiál	Templota	pro 1.000h	pro 10.000h
1.4878	600 °C	110 N/mm²	85 N/mm²
	700 °C	45	30
	800 °C	15	10

1.4828	600 °C	120	80
	700 °C	50	25
	800 °C	20	10
	900 °C	8	4

1.4841	600 °C	150	105
	700 °C	53	37
	800 °C	23	12
	900 °C	10	5,7

1.4876	600 °C	130	90
	700 °C	70	40
	800 °C	30	15
	900 °C	13 N/mm²	5 N/mm²

(*)=Die auf den Ausgangsquerschnitt bezogene Spannung, die nach 1000 oder 10000h zu einer

bleibenden Dehnung vo 1% führt

Zeitstandfestigkeit*

Tabelle 6

Werkstoff	Temperatur	für 1.000h	für 10.000h	für 100.000h
1.4878	600 °C	185 N/mm²	115 N/mm²	65 N/mm²
	700 °C	80	45	22
	800 °C	35	20	10

1.4828	600 °C	190	120	65
	700 °C	75	36	16
	800 °C	35	18	7,5
	900 °C	15	8,5	3

1.4841	600 °C	230	160	80
	700 °C	80	40	18
	800 °C	35	18	7
	900 °C	15	8,5	3

1.4876	600 °C	200	152	114
	700 °C	90	68	47
	800 °C	45	30	19
	900 °C	20 N/mm²	11 N/mm²	4 N/mm²

(*)=Die auf den Ausgangsquerschnitt bezogene Spannung, die nach 1000, 10000 oder 10000h zum Bruch führt.

Physikalische Eigenschaften

Mittlerer linearer Ausdehnungskoeffizient zwischen 20°C und ...

Tabelle 7

Werkstoff	...400°C	...800°C	...1000°C
1.4878	18,00	19,00	-
1.4828	17,50	18,50	19,50
1.4845	17,00	18,00	19,00
1.4841	17,00	18,00	19,00
1.4876	16,00	17,50	18,50

(10⁻⁶ mm) : (m x °C)

Wärmeleitfähigkeit

Tabelle 8

Werkstoff	20°C	500°C
1.4878	0,15	0,21
1.4828	0,15	0,21
1.4845	0,14	0,19
1.4841	0,14	0,19
1.4876	0,12	0,19

(W) : (cm x °C)

Sonstige Anhaltsangaben

Tabelle 9

Werkstoff	Dichte*	Spez. Wärme**	p***
1.4878	7,9	0,50	0,75
1.4828	7,9	0,50	0,85
1.4845	7,9	0,50	0,85
1.4841	7,9	0,50	0,90
1.4876	8,0	0,50	1,00

(*)=g/cm³

(**)=J : (g x °C)

(***)=Spezifischer elektrischer Widerstand bei (O x mm²) : m

Verarbeitung

Die hitzebeständigen austenitischen CrNi-Stähle zeichnen sich neben der guten Zunder-

beständigkeit durch hohe Warmfestigkeit asu. Sie können deshalb grundsätzlich für solche

Zwecke verwendet werden, für die neben Zunderbeständigkeit eine hohe mechanische

Belastbarkeit gefordert wird. Durch den Zusatz von Titan und Aluminium zum Werkstoff

1.4876 wird dessen Warmfestigkeit verbessert, so dass bei diesem Werkstoff über 600°C

die Langzeitwerte vergleichsweise hoch sind.

.

Bedingt durch den NI-Gehalt sind diese Stähle besonders in nicht oxidierender Atmosphäre

empfindlicher gegen schwefelhaltige Gase. Andererseits haben sie gegenüber den ferritischen

Stählen eine bessere Betsändigkeit gegen Aufkohlung und Aufstickung.

Der Werkstoff 1.4841 sollte aufgrund seiner Neigung zur Ω-Phase-Verspödung im Dauerbetrieb

nicht unter 900°C eingesetzt werden.

..

Eine Warmformgebung der hitzebeständigen austenitischen Stähle beum Verbraucher dürfte

nur in wenigen Fällen notwendig sein. Die Warmformgebungstemperatur: 1150 - 800°C

...

Die austenitischen Stähle lassen sich infolge ihrer niedrigliegenden Streckgrenze und ihres

großen Dehnungsvermögens gut kaltumformen. Nach sehr starken Umformungen kann die

entstandene Kaltverfestigung durch eine anschließende Wärmebehandlung mit schneller

Abkühlung rückgängig gemacht werden.

....

Eine Glühung der austenitischen Stähle bei 900°C Luft wirkt sich gegenüber dem abgeschreckten

Zustand auf die spanabhebende Bearbeitung vorteilhaft aus.

Beim Lösungsglühen erfolgt die Abkühlung in Wasser oder Luft, bei kleiner Wanddicke in

Luft oder Schutzgas.

.....

Bei der Bearbeitung der austenitischen Stähle ist wegen ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit

für ausreichende Kühlung zu sorgen. Ihr starkes Kaltverfestigungsverhalten, das bei

Nutzung stumpfer Werkzeuge oder bei Spantiefe eine Bearbeitung erschweren kann,

erfordert die Verwendung scharfer Werkzeuge und die richtige Bemessung der Spantiefe

und Schnittgeschwindigkeit.

Schweißen

Die hitzebständigen austenitischen Stähle sind, entsprechende Qualifikation vorausgesetzt,

zum Schweißen nach allen bekannten Verfahren geeignet. Die Lichtbogenschweißung ist jedoch

der Gasschmelzschweißung vorzuziehen.

Die Schweißschlacken sind zu entfernen. Ihre Anwesenheit führt vor allem bei schwefelhaltigen

Ofengasen durch Bildung niedrigschmelzender Korrosionsprodukte zu hohen Abtragsraten.

Eine Vorwärmung und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist im allgemeinen

nicht erforderlich.

Schweißzusatzwerkstoffe

Tabelle 10

Grundwerkstoff	Elektrode bzw. Schweißdraht
1.4878	1.4551/1.4829
1.4828	1.4829
1.4845	1.4842
1.4841	1.4842
1.4876	2.4806/2.4807

Lieferprogramm

Aus hitzebeständigen Stählen liefern wir nahtlos warmgewalzte und kaltgefertigte sowie

geschweißte Rohre in Abmessungen und Toleranzen in Anlehnung an DIN 2462 und DIN 2463.

Abnahme

Es kann für die hitzebeständigen Rohre ein Abnahmeprüfzeugnis nach DIN 50049/3.1 zur

Verfügung gestellt werden. Die Abnahme erfolgt nach dem Stahl-Eisen-Werkstoffblatt 470.

DIN 2463/17457

<p><b>Rohre aus austenitschen, hitzebeständigen Stählen</b></p><br><p>Hitzebeständige Stähle sind speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen entwickelt worden.</p><p>In Form von Rohren werden sie z.B. für den Bau von Wärmetauschern verwendet.</p><br><br><p>Charakteristik der hitzbeständigen Stähle</p><br><p>Als hitzebeständig gelten Stähle, die bei guten mechanischen Eigenschaften bei Kurz- und Langzeit-</p><p>beanspruchung aufgrund ihres erhöhten Legierungsgehaltes an Chrom, Nickel, Silizium und Alumi-</p><p>nium besondere Beständigkeit gegen die Einwirkung heißer Gase und Verbrennungsprodukte sowie</p><p>Salz- und Metallschmelzen bei Temperaturen etwa oberhalb der 550°C aufweisen. Das Ausmaß</p><p>Ihrer Beständigkeit ist jedoch sehr stark von Angriffsbedingungen abhängig und kann durch kann</p><p>durch kein Prüfverfahren gekennzeichnet werden.</p><br><br><p>Zunderbeständigkeit in der Luft</p><p><span class="tDescSmall">tabulka 1</span></p><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>typů oceli</b></th><th><b>Materiál</b></th><th><b>Teplota*</b></th></tr> </thead><tbody><tr class="Even"><td>X12 CrNiTi18 9</td><td>1.4878</td><td>850°C</td></tr><tr class="UnEven"><td>X15 CrNiSi 20 12</td><td>1.4828</td><td>1000°C</td></tr><tr class="Even"><td>X 12 CrNi 25 21</td><td>1.4845</td><td>1050°C</td></tr><tr class="UnEven"><td>X 15 CrNiSi 25 20</td><td>1.4841</td><td>1150°C</td></tr><tr class="Even"><td>X 10 NiCrAlTi 32 20</td><td>1.4876</td><td>1100°C</td></tr></tbody></table><br><p>Chemické složení</p><p><span class="tDescSmall">Tabulka 2</span></p><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>Materiál</b></th><th><b> C %</b></th><th><b>Si %</b></th><th><b>Mn max.</b></th><th><b>P max</b></th><th><b>S max</b></th><th><b>Al %</b></th><th><b>Cr %</b></th><th><b>Ni %</b></th></tr> </thead><tbody><tr class="Even"><td>1.4878</td><td>≤0,12</td><td>≤1,0</td><td>2,0</td><td>0,045</td><td>0,030</td><td><br></td><td>17,0-19,0</td><td>9,0-12,0</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4828</td><td>≤0,20</td><td>1,5-2,5</td><td>2,0</td><td>0,045</td><td>0,030</td><td><br></td><td>19,0-21,0</td><td>11,0-13,0</td></tr><tr class="Even"><td>1.4845</td><td>≤0,15</td><td>≤0,75</td><td>2,0</td><td>0,045</td><td>0,030</td><td><br></td><td>24,0-26,0</td><td>19,0-22,0</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4841</td><td>≤0,20</td><td>1,5-2,5</td><td>2,0</td><td>0,045</td><td>0,030</td><td><br></td><td>24,0-26,0</td><td>19,0-22,0</td></tr><tr class="Even"><td>1.4876</td><td>≤0,12</td><td>≤1,0</td><td>2,0</td><td>0,030</td><td>0,020</td><td>0,15-0,6</td><td>19,0-23,0</td><td>30,0-34,0</td></tr></tbody></table><br><hr><br><br><p>Die Zunderbeständigkeit der hochlegierten Chrom-Nickel-Stähle wird durch eine schützende</p><p>Deckschicht bewirkt, die vorwiegend aus Chromoxid aufgebaut ist.</p><p>Weitere Zusätze, insbesondere von Aluminium und Silizium, fördern zusätzliche Schutzwirkung.</p><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>.</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><br><p>Bei der Zunderbeständigkeit haben vor allem Oxidation, Aufschwefelung, Aufkohlung,</p><p>Aufstickung sowie Reaktionen mit Aschen und anderen festen oder geschmolzenen Ablagerungen</p><p>technische Bedeutung. Die Reaktionen können je nach den vorliegenden Bedingungen allein oder</p><p>gemeinsam ablaufen und dementsprechende unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeiten bewirken.</p><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>..</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><br><p>Die in Tabelle 1 angegebenen Zundergrenztemperaturen gelten sowohl für Luft als auch</p><p>annähernd für schwefelfreie Verbrennungsgase. Bei hohen Wasserdampfgehalten kann die</p><p>tatsächliche Zundergrenze niedriger liegen. Bei vollständig verbrannten, schwefelfreien Gasen</p><p>muss je nach Zusammensetzung des Gases mit einer Herabsetzung der Zunderbeständigkeit</p><p>um 100 bis 200°C gerechnet werden.</p><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>...</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><br><p>In schwefelhaltigen Verbrennungsgasen wird beim Vorliegen eines Luftüberschusses die</p><p>Zunderbeständigkeit nicht wesentlich beeinflusst.</p><p>In vollständig verbrannten, schwefelhaltigen Gasen wird die Zundergrenze aufgrund von Sulfid-</p><p>bildung jedoch erheblich herabgesetzt. Hochnickelhaltige Legierungen können oberhalb des</p><p>Nickel-Nickelsulfid-Eutektikums, das bei ca. 640°C liegt, stark verzundern.</p><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>....</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><br><p>Bei Einwirkung von unvollständig verbrannten Gasen kann eine Aufkohlung der hitzebständigen</p><p>Stähle eintreten. Hierbei kann eine Abbindung des Chroms zu einer Verarmung dieses Elements</p><p>als Mischkristall führen, die sich in einer verminderten Zunderbeständigkeit zeigt.</p><p>Die austenitischen Chrom-Nickel-Stähle, besonders die hochnickelhaltigen, sind weniger</p><p>empfindlich als die entsprechenden ferritischen Chrom-Stähle.</p><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>.....</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><br><p>Bei reduzierenden, stickstoffhaltigen Verbrennungsgasen ist das Verhalten der Stähle ähnlich</p><p>wie bei der Aufkohlung.</p><br><br><hr><br><br><p>Bei Ablagerungen aus den Verbrennungsgasen können sich auf dem Stahl durch Reaktion mit der</p><p>Zunderschicht niedrigschmelzende Eutektika ausbilden, die zu einer schnellen Zerstörung des</p><p>Werkstoffes führen. Die zulässigen Grenztemperaturen sind dabei stark von der Zusammen-</p><p>setzung der Ablagerungen abhängig und liegen im Allgemeinen sehr niedrig, wie z.B.</p><p>bei Vorhandensein von Alkalisulfaten, Phosphaten, Metallen und/oder Schwermetalloxiden.</p><p>Die Sulfidierung wird am stärksten durch Schwefelwasserstoff gefördert. Aluminium und Silizium</p><p>verbessern die Beständigkeit gegen Sulfidierung.</p><p>Nickel und Silizium verbessern die Aufkohlungsbeständigkeit.</p><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>.</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><br><p>Beim An- und Abfahren von Anlagen und Stillstandzeiten können Verbrennungsprodukte</p><p>kondensieren. Falls diese Kondensate schwefelige Säure oder Schwefelsäure enthalten, muss</p><p>mit einem stärkeren Angriff gerechnet werden.</p><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>..</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><br><p>Die hitzebeständigen Stähle werden im allgemeinen bei Temperaturen eingesetzt, bei denen</p><p>der Werkstoff unter Belastungen kriecht. Für die Berechnung von Anlagen müssen daher Werte</p><p>der Zeitstandfestigkeit bzw. Zeitdehnungszeit eingesetzt werden, die in Tabelle 4 wiedergegeben</p><p>sind.</p><br><br><p>Normengegenüberstellung</p><p><span class="tDescSmall">Tabulka 3</span></p><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>Materiál </b></th><th><b>AISI</b></th><th><b>AFNOR</b></th><th><b>UNI</b></th><th><b>GOST</b></th><th><b>SBB*</b></th></tr> </thead><tbody><tr class="Even"><td>1.4878</td><td>321</td><td>Z 6 CNT 18-10</td><td>X 6 CrNiTi1811</td><td>12 Ch 48 N 10 T</td><td>A700</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4828</td><td>309</td><td>Z15 CNS 20-12</td><td>-</td><td>20 Ch 20 N 14 S 2</td><td>H550</td></tr><tr class="Even"><td>1.4845</td><td>310S</td><td>Z12 CN 25-20</td><td>X 22 CrNi 25 20</td><td>-</td><td>H522</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4841</td><td>314</td><td>Z 12 CNS 25-20</td><td>X 16 CrNiSi 25 20</td><td>20 Ch 25 N 20 S 2</td><td>H525</td></tr><tr class="Even"><td>1.4876</td><td>-</td><td>Z 8 NC 32-21</td><td>-</td><td>ChN 32 T</td><td>H500</td></tr></tbody></table><p><span class="tDescSmall">(*)=Werksbezeichnung Schöller-Bleckmann Böhler</span></p><br><br><hr><br><br><p>Beim Einsatz von hitzebeständigen Stählen muss in bestimmten Temperaturbereichen mit</p><p>Werkstoffveränderungen gerechnet werden, die nach Abkühlung auf Raumtemperatur zu</p><p>einer Verminderung der Zähigkeit führen können. Das Verhalten des Werkstoffes bei Betriebs-</p><p>temperatur wird in der Regel dadurch nicht beeinträchtigt.</p><br><br><br><p>Mechanické vlastnosti</p><p><span class="tDescSmall">Tabulka 4</span></p><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>typů oceli</b></th><th><b>Tvrdost</b></th><th><b>Dehnungsgrenze*</b></th><th><b>Pevnost v tahu</b></th><th><b>Tažnost**</b></th></tr> </thead><tbody><tr class="Even"><td>(Materiál)</td><td>(HB)</td><td>(N/mm²)</td><td>(N/mm²)</td><td>(L0=5Da längs)</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4878</td><td>130-190</td><td>min. 210</td><td>500-750</td><td>min. 40%</td></tr><tr class="Even"><td>1.4828</td><td>150-210</td><td>min. 230</td><td>500-750</td><td>min. 30%</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4845</td><td>130-190</td><td>min. 210</td><td>500-750</td><td>min. 35%</td></tr><tr class="Even"><td>1.4841</td><td>150-210</td><td>min. 230</td><td>550-800</td><td>min. 30%</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4876</td><td>139-190</td><td>min. 210</td><td>500-750</td><td>min. 30%</td></tr></tbody></table><p><span class="tDescSmall">Die Werte gelten für kaltgefertigte Rohre mit Wanddicken von 0,5 bis 5 mm</span></p><p><span class="tDescSmall">(*)=0,2% Dehnungsgrenze</span></p><p><span class="tDescSmall">(**)=Die Werte gelten für Probendicken ≥ 3 mm.</span></p><br><br><br><p>In austenitischen Stählen mit höheren Cr-Gehalten kann sich im Temperaturbereich von</p><p>550 bis 900°C die Ω-Phase bilden. Die Ω-Phase ist eine spröde intermetallische Verbindung</p><p>zwischen Eisen und Chrom und anderen Übergangsmetallen, die zwar in Betriebstemperaturen</p><p>keine unzulässige Veränderung der Zähigkeit ergibt, aber nach Abkühlung auf Raumtemperatur</p><p>zu einer Versprödung des Werkstoffes führen kann. Si und Cr födern, Ni und Al behindern diese</p><p>Ausscheidungsvorgänge. Praktische Bedeutung hat die Ω-Phase nur bei 1.4821 und 1.4841.</p><p>Die Ω-Phase kann durch glühen bei Temperaturen > 900°C wieder aufgelöst werden.</p><br><br><hr><br><p><b>Anhaltsangaben über das Langzeitverhalten bei hohen Temperaturen</b></p><br><p>1-%-Zeitdehngrenze*</p><p><span class="tDescSmall">Tabulka 5</span></p><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>materiál</b></th><th><b>Templota</b></th><th><b>pro 1.000h</b></th><th><b>pro 10.000h</b></th></tr> </thead><tbody><tr class="Even"><td>1.4878</td><td>600 °C</td><td>110 N/mm²</td><td>85 N/mm²</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td>700 °C</td><td>45</td><td>30</td></tr><tr class="Even"><td><br></td><td>800 °C</td><td>15</td><td>10</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td></tr><tr class="Even"><td>1.4828</td><td>600 °C</td><td>120</td><td>80</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td>700 °C</td><td>50</td><td>25</td></tr><tr class="Even"><td><br></td><td>800 °C</td><td>20</td><td>10</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td>900 °C</td><td>8</td><td>4</td></tr><tr class="Even"><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4841</td><td>600 °C</td><td>150</td><td>105</td></tr><tr class="Even"><td><br></td><td>700 °C</td><td>53</td><td>37</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td>800 °C</td><td>23</td><td>12</td></tr><tr class="Even"><td><br></td><td>900 °C</td><td>10</td><td>5,7</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td></tr><tr class="Even"><td>1.4876</td><td>600 °C</td><td>130</td><td>90</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td>700 °C</td><td>70</td><td>40</td></tr><tr class="Even"><td><br></td><td>800 °C</td><td>30</td><td>15</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td>900 °C</td><td>13 N/mm²</td><td>5 N/mm²</td></tr></tbody></table><p><span class="tDescSmall">(*)=Die auf den Ausgangsquerschnitt bezogene Spannung, die nach 1000 oder 10000h zu einer</span></p><p><span class="tDescSmall">bleibenden Dehnung vo 1% führt</span></p><br><br><p>Zeitstandfestigkeit*</p><p><span class="tDescSmall">Tabelle 6</span></p><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>Werkstoff</b></th><th><b>Temperatur</b></th><th><b>für 1.000h</b></th><th><b>für 10.000h</b></th><th><b>für 100.000h</b></th></tr> </thead><tbody><tr class="Even"><td>1.4878</td><td>600 °C</td><td>185 N/mm²</td><td>115 N/mm²</td><td>65 N/mm²</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td>700 °C</td><td>80</td><td>45</td><td>22</td></tr><tr class="Even"><td><br></td><td>800 °C</td><td>35</td><td>20</td><td>10</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td></tr><tr class="Even"><td>1.4828</td><td>600 °C</td><td>190</td><td>120</td><td>65</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td>700 °C</td><td>75</td><td>36</td><td>16</td></tr><tr class="Even"><td><br></td><td>800 °C</td><td>35</td><td>18</td><td>7,5</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td>900 °C</td><td>15</td><td>8,5</td><td>3</td></tr><tr class="Even"><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4841</td><td>600 °C</td><td>230</td><td>160</td><td>80</td></tr><tr class="Even"><td><br></td><td>700 °C</td><td>80</td><td>40</td><td>18</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td>800 °C</td><td>35</td><td>18</td><td>7</td></tr><tr class="Even"><td><br></td><td>900 °C</td><td>15</td><td>8,5</td><td>3</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td><td><br></td></tr><tr class="Even"><td>1.4876</td><td>600 °C</td><td>200</td><td>152</td><td>114</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td>700 °C</td><td>90</td><td>68</td><td>47</td></tr><tr class="Even"><td><br></td><td>800 °C</td><td>45</td><td>30</td><td>19</td></tr><tr class="UnEven"><td><br></td><td>900 °C</td><td>20 N/mm²</td><td>11 N/mm²</td><td>4 N/mm²</td></tr></tbody></table><p><span class="tDescSmall">(*)=Die auf den Ausgangsquerschnitt bezogene Spannung, die nach 1000, 10000 oder 10000h zum Bruch führt.</span></p><br><hr><br><br><p><b>Physikalische Eigenschaften</b></p><br><p>Mittlerer linearer Ausdehnungskoeffizient zwischen 20°C und ...</p><p><span class="tDescSmall">Tabelle 7</span></p><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>Werkstoff</b></th><th><b>...400°C</b></th><th><b>...800°C</b></th><th><b>...1000°C</b></th></tr> </thead><tbody><tr class="Even"><td>1.4878</td><td>18,00</td><td>19,00</td><td>-</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4828</td><td>17,50</td><td>18,50</td><td>19,50</td></tr><tr class="Even"><td>1.4845</td><td>17,00</td><td>18,00</td><td>19,00</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4841</td><td>17,00</td><td>18,00</td><td>19,00</td></tr><tr class="Even"><td>1.4876</td><td>16,00</td><td>17,50</td><td>18,50</td></tr></tbody></table><p><span class="tDescSmall">(10⁻⁶ mm) : (m x °C)</span></p><br><br><p>Wärmeleitfähigkeit</p><p><span class="tDescSmall">Tabelle 8</span></p><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>Werkstoff</b></th><th><b> 20°C</b></th><th><b>500°C</b></th></tr> </thead><tbody><tr class="Even"><td>1.4878</td><td>0,15</td><td>0,21</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4828</td><td>0,15</td><td>0,21</td></tr><tr class="Even"><td>1.4845</td><td>0,14</td><td>0,19</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4841</td><td>0,14</td><td>0,19</td></tr><tr class="Even"><td>1.4876</td><td>0,12</td><td>0,19</td></tr></tbody></table><p><span class="tDescSmall">(W) : (cm x °C)</span></p><br><br><p>Sonstige Anhaltsangaben</p><p><span class="tDescSmall">Tabelle 9</span></p><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>Werkstoff</b></th><th><b>Dichte*</b></th><th><b>Spez. Wärme**</b></th><th><b>p***</b></th></tr> </thead><tbody><tr class="Even"><td>1.4878</td><td>7,9</td><td>0,50</td><td>0,75</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4828</td><td>7,9</td><td>0,50</td><td>0,85</td></tr><tr class="Even"><td>1.4845</td><td>7,9</td><td>0,50</td><td>0,85</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4841</td><td>7,9</td><td>0,50</td><td>0,90</td></tr><tr class="Even"><td>1.4876</td><td>8,0</td><td>0,50</td><td>1,00</td></tr></tbody></table><p><span class="tDescSmall">(*)=g/cm³</span></p><p><span class="tDescSmall">(**)=J : (g x °C)</span></p><p><span class="tDescSmall">(***)=Spezifischer elektrischer Widerstand bei (O x mm²) : m</span></p><br><br><hr><br><p><b>Verarbeitung</b></p><br><p>Die hitzebeständigen austenitischen CrNi-Stähle zeichnen sich neben der guten Zunder-</p><p>beständigkeit durch hohe Warmfestigkeit asu. Sie können deshalb grundsätzlich für solche</p><p>Zwecke verwendet werden, für die neben Zunderbeständigkeit eine hohe mechanische</p><p>Belastbarkeit gefordert wird. Durch den Zusatz von Titan und Aluminium zum Werkstoff</p><p>1.4876 wird dessen Warmfestigkeit verbessert, so dass bei diesem Werkstoff über 600°C</p><p>die Langzeitwerte vergleichsweise hoch sind.</p><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>.</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><br><p>Bedingt durch den NI-Gehalt sind diese Stähle besonders in nicht oxidierender Atmosphäre</p><p>empfindlicher gegen schwefelhaltige Gase. Andererseits haben sie gegenüber den ferritischen</p><p>Stählen eine bessere Betsändigkeit gegen Aufkohlung und Aufstickung.</p><p>Der Werkstoff 1.4841 sollte aufgrund seiner Neigung zur Ω-Phase-Verspödung im Dauerbetrieb</p><p>nicht unter 900°C eingesetzt werden.</p><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>..</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><br><p>Eine Warmformgebung der hitzebeständigen austenitischen Stähle beum Verbraucher dürfte</p><p>nur in wenigen Fällen notwendig sein. Die Warmformgebungstemperatur: 1150 - 800°C</p><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>...</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><br><p>Die austenitischen Stähle lassen sich infolge ihrer niedrigliegenden Streckgrenze und ihres</p><p>großen Dehnungsvermögens gut kaltumformen. Nach sehr starken Umformungen kann die</p><p>entstandene Kaltverfestigung durch eine anschließende Wärmebehandlung mit schneller</p><p>Abkühlung rückgängig gemacht werden.</p><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>....</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><br><p>Eine Glühung der austenitischen Stähle bei 900°C Luft wirkt sich gegenüber dem abgeschreckten</p><p>Zustand auf die spanabhebende Bearbeitung vorteilhaft aus.</p><p>Beim Lösungsglühen erfolgt die Abkühlung in Wasser oder Luft, bei kleiner Wanddicke in</p><p>Luft oder Schutzgas.</p><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>.....</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><br><p>Bei der Bearbeitung der austenitischen Stähle ist wegen ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit</p><p>für ausreichende Kühlung zu sorgen. Ihr starkes Kaltverfestigungsverhalten, das bei</p><p>Nutzung stumpfer Werkzeuge oder bei Spantiefe eine Bearbeitung erschweren kann,</p><p>erfordert die Verwendung scharfer Werkzeuge und die richtige Bemessung der Spantiefe</p><p>und Schnittgeschwindigkeit.</p><br><br><hr><br><br><p><b>Schweißen</b></p><br><p>Die hitzebständigen austenitischen Stähle sind, entsprechende Qualifikation vorausgesetzt,</p><p>zum Schweißen nach allen bekannten Verfahren geeignet. Die Lichtbogenschweißung ist jedoch</p><p>der Gasschmelzschweißung vorzuziehen.</p><br><p>Die Schweißschlacken sind zu entfernen. Ihre Anwesenheit führt vor allem bei schwefelhaltigen</p><p>Ofengasen durch Bildung niedrigschmelzender Korrosionsprodukte zu hohen Abtragsraten.</p><br><p>Eine Vorwärmung und eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist im allgemeinen</p><p>nicht erforderlich.</p><br><br><p>Schweißzusatzwerkstoffe</p><p><span class="tDescSmall">Tabelle 10</span></p><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>Grundwerkstoff</b></th><th><b>Elektrode bzw. Schweißdraht</b></th></tr> </thead><tbody><tr class="Even"><td>1.4878</td><td>1.4551/1.4829</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4828</td><td>1.4829</td></tr><tr class="Even"><td>1.4845</td><td>1.4842</td></tr><tr class="UnEven"><td>1.4841</td><td>1.4842</td></tr><tr class="Even"><td>1.4876</td><td>2.4806/2.4807</td></tr></tbody></table><br><br><br><br><br><br><br><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>Lieferprogramm</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><p>Aus hitzebeständigen Stählen liefern wir nahtlos warmgewalzte und kaltgefertigte sowie</p><p>geschweißte Rohre in Abmessungen und Toleranzen in Anlehnung an DIN 2462 und DIN 2463.</p><br><br><table class="techDescTable"><thead><tr><th><b>Abnahme</b></th></tr> </thead><tbody></tbody></table><p>Es kann für die hitzebeständigen Rohre ein Abnahmeprüfzeugnis nach DIN 50049/3.1 zur</p><p>Verfügung gestellt werden. Die Abnahme erfolgt nach dem Stahl-Eisen-Werkstoffblatt 470.</p>

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svařovaná trubka, nežíhanáRO.

Popis výrobku

svařovaná trubka, nežíhaná

DIN 2463/17457

Rohre aus austenitschen, hitzebeständigen Stählen

Hitzebeständige Stähle sind speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen entwickelt worden.

In Form von Rohren werden sie z.B. für den Bau von Wärmetauschern verwendet.

Charakteristik der hitzbeständigen Stähle

Als hitzebeständig gelten Stähle, die bei guten mechanischen Eigenschaften bei Kurz- und Langzeit-

beanspruchung aufgrund ihres erhöhten Legierungsgehaltes an Chrom, Nickel, Silizium und Alumi-

nium besondere Beständigkeit gegen die Einwirkung heißer Gase und Verbrennungsprodukte sowie

Salz- und Metallschmelzen bei Temperaturen etwa oberhalb der 550°C aufweisen. Das Ausmaß

Ihrer Beständigkeit ist jedoch sehr stark von Angriffsbedingungen abhängig und kann durch kann

durch kein Prüfverfahren gekennzeichnet werden.

Zunderbeständigkeit in der Luft

tabulka 1

typů oceli	Materiál	Teplota*
X12 CrNiTi18 9	1.4878	850°C
X15 CrNiSi 20 12	1.4828	1000°C
X 12 CrNi 25 21	1.4845	1050°C
X 15 CrNiSi 25 20	1.4841	1150°C
X 10 NiCrAlTi 32 20	1.4876	1100°C

Chemické složení

Tabulka 2

Materiál	C %	Si %	Mn max.	P max	S max	Al %	Cr %	Ni %
1.4878	≤0,12	≤1,0	2,0	0,045	0,030		17,0-19,0	9,0-12,0
1.4828	≤0,20	1,5-2,5	2,0	0,045	0,030		19,0-21,0	11,0-13,0
1.4845	≤0,15	≤0,75	2,0	0,045	0,030		24,0-26,0	19,0-22,0
1.4841	≤0,20	1,5-2,5	2,0	0,045	0,030		24,0-26,0	19,0-22,0
1.4876	≤0,12	≤1,0	2,0	0,030	0,020	0,15-0,6	19,0-23,0	30,0-34,0

Die Zunderbeständigkeit der hochlegierten Chrom-Nickel-Stähle wird durch eine schützende

Deckschicht bewirkt, die vorwiegend aus Chromoxid aufgebaut ist.

Weitere Zusätze, insbesondere von Aluminium und Silizium, fördern zusätzliche Schutzwirkung.

.

Bei der Zunderbeständigkeit haben vor allem Oxidation, Aufschwefelung, Aufkohlung,

Aufstickung sowie Reaktionen mit Aschen und anderen festen oder geschmolzenen Ablagerungen

technische Bedeutung. Die Reaktionen können je nach den vorliegenden Bedingungen allein oder

gemeinsam ablaufen und dementsprechende unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeiten bewirken.

..

Die in Tabelle 1 angegebenen Zundergrenztemperaturen gelten sowohl für Luft als auch

annähernd für schwefelfreie Verbrennungsgase. Bei hohen Wasserdampfgehalten kann die

tatsächliche Zundergrenze niedriger liegen. Bei vollständig verbrannten, schwefelfreien Gasen

muss je nach Zusammensetzung des Gases mit einer Herabsetzung der Zunderbeständigkeit

um 100 bis 200°C gerechnet werden.

...

In schwefelhaltigen Verbrennungsgasen wird beim Vorliegen eines Luftüberschusses die

Zunderbeständigkeit nicht wesentlich beeinflusst.

In vollständig verbrannten, schwefelhaltigen Gasen wird die Zundergrenze aufgrund von Sulfid-

bildung jedoch erheblich herabgesetzt. Hochnickelhaltige Legierungen können oberhalb des

Nickel-Nickelsulfid-Eutektikums, das bei ca. 640°C liegt, stark verzundern.

....

Bei Einwirkung von unvollständig verbrannten Gasen kann eine Aufkohlung der hitzebständigen

Stähle eintreten. Hierbei kann eine Abbindung des Chroms zu einer Verarmung dieses Elements

als Mischkristall führen, die sich in einer verminderten Zunderbeständigkeit zeigt.

Die austenitischen Chrom-Nickel-Stähle, besonders die hochnickelhaltigen, sind weniger

empfindlich als die entsprechenden ferritischen Chrom-Stähle.

.....

Bei reduzierenden, stickstoffhaltigen Verbrennungsgasen ist das Verhalten der Stähle ähnlich

wie bei der Aufkohlung.

Bei Ablagerungen aus den Verbrennungsgasen können sich auf dem Stahl durch Reaktion mit der

Zunderschicht niedrigschmelzende Eutektika ausbilden, die zu einer schnellen Zerstörung des

Werkstoffes führen. Die zulässigen Grenztemperaturen sind dabei stark von der Zusammen-

setzung der Ablagerungen abhängig und liegen im Allgemeinen sehr niedrig, wie z.B.

bei Vorhandensein von Alkalisulfaten, Phosphaten, Metallen und/oder Schwermetalloxiden.

Die Sulfidierung wird am stärksten durch Schwefelwasserstoff gefördert. Aluminium und Silizium

verbessern die Beständigkeit gegen Sulfidierung.

Nickel und Silizium verbessern die Aufkohlungsbeständigkeit.

.

Beim An- und Abfahren von Anlagen und Stillstandzeiten können Verbrennungsprodukte

kondensieren. Falls diese Kondensate schwefelige Säure oder Schwefelsäure enthalten, muss

mit einem stärkeren Angriff gerechnet werden.

..

Die hitzebeständigen Stähle werden im allgemeinen bei Temperaturen eingesetzt, bei denen

der Werkstoff unter Belastungen kriecht. Für die Berechnung von Anlagen müssen daher Werte

der Zeitstandfestigkeit bzw. Zeitdehnungszeit eingesetzt werden, die in Tabelle 4 wiedergegeben

sind.

Normengegenüberstellung

Tabulka 3

Materiál	AISI	AFNOR	UNI	GOST	SBB*
1.4878	321	Z 6 CNT 18-10	X 6 CrNiTi1811	12 Ch 48 N 10 T	A700
1.4828	309	Z15 CNS 20-12	-	20 Ch 20 N 14 S 2	H550
1.4845	310S	Z12 CN 25-20	X 22 CrNi 25 20	-	H522
1.4841	314	Z 12 CNS 25-20	X 16 CrNiSi 25 20	20 Ch 25 N 20 S 2	H525
1.4876	-	Z 8 NC 32-21	-	ChN 32 T	H500

(*)=Werksbezeichnung Schöller-Bleckmann Böhler

Beim Einsatz von hitzebeständigen Stählen muss in bestimmten Temperaturbereichen mit

Werkstoffveränderungen gerechnet werden, die nach Abkühlung auf Raumtemperatur zu

einer Verminderung der Zähigkeit führen können. Das Verhalten des Werkstoffes bei Betriebs-

temperatur wird in der Regel dadurch nicht beeinträchtigt.

Mechanické vlastnosti

Tabulka 4

typů oceli	Tvrdost	Dehnungsgrenze*	Pevnost v tahu	Tažnost**
(Materiál)	(HB)	(N/mm²)	(N/mm²)	(L0=5Da längs)
1.4878	130-190	min. 210	500-750	min. 40%
1.4828	150-210	min. 230	500-750	min. 30%
1.4845	130-190	min. 210	500-750	min. 35%
1.4841	150-210	min. 230	550-800	min. 30%
1.4876	139-190	min. 210	500-750	min. 30%