EN 10269 Güte X12Ni5: Normalisierter & angelassener Nickelstahl für Tieftemperaturanwendungen bis -150 °C

Überblick

X12Ni5 ist ein nickellegierter Tieftemperaturstahl für Druckbehälter, Kältetechnik sowie Komponenten im Maschinen- und Apparatebau, die Temperaturen bis -150 °C standhalten müssen. Der Stahl liegt im Zustand normalisiert und angelassen (+NT) vor. Weitere Anwendungen umfassen Befestigungselemente bei tiefen Temperaturen.

Eigenschaften

Allgemein

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Dichte	20,0 °C	7,86 g/cm³
Dichte	27,0 °C	7,82 g/cm³

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elastizitätsmodul	-269,0 °C	209,4 GPa
	-200,0 °C	209,5 GPa
	-150,0 °C	208 GPa
	-100,0 °C	205,9 – 210 GPa
	-50,0 °C	203,1 GPa
	20,0 °C	204 GPa
	27,0 °C	198,4 GPa
	100,0 °C	199 GPa
	200,0 °C	193 GPa
	300,0 °C	186 GPa
	400,0 °C	178 GPa
Dehnung	20,0 °C	19 %
Querkontraktionszahl (Poisson)	-269,0 °C	0,28
	-200,0 °C	0,28
	-150,0 °C	0,28
	-100,0 °C	0,28
	-50,0 °C	0,29
	27,0 °C	0,29
Zugflächenverengung	20,0 °C	50 %
Schubmodul	-269,0 °C	81,7 GPa
	-200,0 °C	81,8 GPa
	-150,0 °C	81,1 GPa
	-100,0 °C	80,2 GPa
	-50,0 °C	79 GPa
	27,0 °C	77 GPa
Zugfestigkeit	20,0 °C	530 – 710 MPa
Streckgrenze Rp0,2	20,0 °C	380 – 390 MPa

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	-100,0 °C	1,02E-5 1/K
	20,0 °C	1,12E-5 1/K
	100,0 °C	1,17E-5 1/K
	200,0 °C	1,21E-5 1/K
	300,0 °C	1,25E-5 1/K
	400,0 °C	1,28E-5 1/K
Max. Einsatztemperatur (langzeit)		-150 – 0 °C
Schmelzpunkt		1316 – 1595 °C	Typisch für Nickelstahl
Spezifische Wärmekapazität	-100,0 °C	440 J/(kg·K)
	20,0 °C	463 J/(kg·K)
	100,0 °C	477 J/(kg·K)
	200,0 °C	494 J/(kg·K)
	300,0 °C	510 J/(kg·K)
	400,0 °C	529 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	-100,0 °C	29,5 W/(m·K)
	20,0 °C	36,2 W/(m·K)
	100,0 °C	38,5 W/(m·K)
	200,0 °C	39,0 W/(m·K)
	300,0 °C	38,3 W/(m·K)
	400,0 °C	36,2 W/(m·K)
Temperaturleitfähigkeit	20,0 °C	10 mm²/s
	100,0 °C	10 mm²/s
	200,0 °C	9,6 mm²/s
	300,0 °C	8,8 mm²/s
	400,0 °C	7,7 mm²/s

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elektrischer Widerstand	-100,0 °C	1,95E-7 Ω·m
	20,0 °C	2,61E-7 Ω·m
	100,0 °C	3,10E-7 Ω·m
	200,0 °C	3,78E-7 Ω·m
	300,0 °C	4,57E-7 Ω·m
	400,0 °C	5,57E-7 Ω·m

Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)

Element	Gehalt
Kohlenstoff (C)	0,15 %
Mangan (Mn)	0,30 – 0,80 %
Nickel (Ni)	4,75 – 5,25 %
Phosphor (P)	0,02 %
Silizium (Si)	0,35 %
Schwefel (S)	0,01 %
Vanadium (V)	0,05 %

Besonderheiten und Einsatzgebiete

Der 5%-Nickelstahl X12Ni5 ist der Werkstoff der Wahl für Tieftemperaturanwendungen bis -150 °C. Der hohe Nickelgehalt bewirkt eine Austenitstabilisierung und verhindert den spröden Übergang, der bei unlegierten Stählen bereits bei deutlich höheren Temperaturen auftritt. Die hervorragende Zähigkeit bei tiefen Temperaturen (19 % Dehnung, 50 % Zugflächenverengung bei 20 °C, bei Tieftemperaturen noch besser) macht ihn ideal für Flüssiggasbehälter (LNG, LPG), Kryotechnik und Kältemaschinen.

Der Zustand +NT (normalisiert + angelassen) gewährleistet ein feinkörniges, homogenes Gefüge mit hoher Zähigkeit und guter Schweißbarkeit. Der niedrige Kohlenstoffgehalt (0,15 %) und die geringen Gehalte an Phosphor und Schwefel tragen zur ausgezeichneten Kerbschlagzähigkeit bei. Die Wärmeleitfähigkeit ist niedriger als bei unlegierten Stählen, was bei der Auslegung von Kälteanlagen zu beachten ist.

EN 10269 Güte C45E: Normalisierter Stahl für großdimensionierte Fahrzeug- und Maschinenbauteile EN 10269 Güte X19CrMoNbVN11-1 – Vergüteter Stahl für Hochtemperaturanwendungen

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