EN 10222-5 X2CrNiN18-10 – Lösungsgeglühter Hochleistungs-Austenit-Stahl für Druckbehälter & Tieftemperatur
Werkstoffbeschreibung
Der austenitische CrNi-Stahl X2CrNiN18-10 (Werkstoffnr. 1.4311) zeigt durch die Stickstofflegierung eine erhöhte Streckgrenze, die auch bei höheren Temperaturen erhalten bleibt. Dies wird im Druckbehälterbau und für Leichtbaukonstruktionen genutzt. Durch den Stickstoffgehalt ist die Korrosionsbeständigkeit verbessert. Der Werkstoff ist auch im angespannten Zustand gegen interkristalline Korrosion beständig.
Entsprechend dem vergleichbaren Werkstoff X 2 CrNiN 18 10 gemäß DIN 17440:1985-07 eignet sich das Material aufgrund seiner Beständigkeit gegen Salpetersäure und andere oxidierende Medien für den chemischen Apparatebau. Er ist im Druckbehälterbau bis 300 °C zugelassen, darüber hinaus bedarf es einer gesonderten Zulassung. Der Stahl ist gut kaltumformbar und spiegelglanzfähig. Aufgrund seiner hervorragenden Tieftemperaturzähigkeit ist er für Kälteanwendungen bis -270 °C bestens geeignet.
Eigenschaften
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|
| Dichte | 20,0 °C | 7,90 – 7,93 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Elastizitätsmodul | -100,0 °C | 206 GPa | |
| 20,0 °C | 196 – 200 GPa | |
| 100,0 °C | 190 – 194 GPa | |
| 200,0 °C | 182 – 186 GPa | |
| 300,0 °C | 174 – 179 GPa | |
| 400,0 °C | 166 – 172 GPa | |
| 500,0 °C | 158 – 165 GPa | |
| 600,0 °C | 150 GPa | |
| 700,0 °C | 142 GPa | |
| 800,0 °C | 134 GPa | |
| 900,0 °C | 127 GPa | |
| 1000,0 °C | 120 GPa | |
| Dehnung | 20,0 °C | 35 – 45 % | |
| Querkontraktionszahl (Poisson) | 23,0 °C | 0,30 | Typisch für austenitische Edelstähle |
| Schubmodul | 23,0 °C | 77 GPa | Typisch für austenitische Edelstähle |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 550 – 750 MPa | |
| Dehngrenze Rp0,2 | 20,0 °C | 270 MPa | |
| Dehngrenze Rp1,0 | 20,0 °C | 305 MPa | |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | -100,0 °C | 1,49·10⁻⁵ 1/K | |
| 20,0 °C | 1,61·10⁻⁵ 1/K | |
| 100,0 °C | 1,60 – 1,67·10⁻⁵ 1/K | |
| 200,0 °C | 1,65 – 1,72·10⁻⁵ 1/K | |
| 300,0 °C | 1,70 – 1,77·10⁻⁵ 1/K | |
| 400,0 °C | 1,75 – 1,81·10⁻⁵ 1/K | |
| 500,0 °C | 1,80 – 1,84·10⁻⁵ 1/K | |
| 600,0 °C | 1,88·10⁻⁵ 1/K | |
| 700,0 °C | 1,91·10⁻⁵ 1/K | |
| 800,0 °C | 1,94·10⁻⁵ 1/K | |
| 900,0 °C | 1,97·10⁻⁵ 1/K | |
| 1000,0 °C | 2,00·10⁻⁵ 1/K | |
| Max. Einsatztemperatur (dauerhaft) | | -270 – 300 °C | |
| Schmelzpunkt | | 1230 – 1480 °C | Typisch für austenitische Edelstähle |
| Spezifische Wärmekapazität | -100,0 °C | 440 J/(kg·K) | |
| 20,0 °C | 472 – 500 J/(kg·K) | |
| 100,0 °C | 487 J/(kg·K) | |
| 200,0 °C | 503 J/(kg·K) | |
| 300,0 °C | 512 J/(kg·K) | |
| 400,0 °C | 520 J/(kg·K) | |
| 500,0 °C | 530 J/(kg·K) | |
| 600,0 °C | 541 J/(kg·K) | |
| 700,0 °C | 551 J/(kg·K) | |
| 800,0 °C | 559 J/(kg·K) | |
| 900,0 °C | 565 J/(kg·K) | |
| 1000,0 °C | 571 J/(kg·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 20,0 °C | 14,3 – 15 W/(m·K) | |
| 100,0 °C | 15,8 W/(m·K) | |
| 200,0 °C | 17,5 W/(m·K) | |
| 300,0 °C | 19,0 W/(m·K) | |
| 400,0 °C | 20,5 W/(m·K) | |
| 500,0 °C | 21,9 W/(m·K) | |
| 600,0 °C | 23,3 W/(m·K) | |
| 700,0 °C | 24,6 W/(m·K) | |
| 800,0 °C | 26,0 W/(m·K) | |
| 900,0 °C | 27,4 W/(m·K) | |
| 1000,0 °C | 28,8 W/(m·K) | |
| Temperaturleitfähigkeit | 20,0 °C | 3,8 mm²/s | |
| 100,0 °C | 4,0 mm²/s | |
| 200,0 °C | 4,2 mm²/s | |
| 300,0 °C | 4,6 mm²/s | |
| 400,0 °C | 4,8 mm²/s | |
| 500,0 °C | 4,9 mm²/s | |
| 600,0 °C | 5,0 mm²/s | |
| 700,0 °C | 5,3 mm²/s | |
| 800,0 °C | 5,6 mm²/s | |
| 900,0 °C | 5,9 mm²/s | |
| 1000,0 °C | 6,0 mm²/s | |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|
| Elektrischer Widerstand | 20,0 °C | 7,10·10⁻⁷ Ω·m |
| 100,0 °C | 7,76·10⁻⁷ Ω·m |
| 200,0 °C | 8,49·10⁻⁷ Ω·m |
| 300,0 °C | 9,14·10⁻⁷ Ω·m |
| 400,0 °C | 9,71·10⁻⁷ Ω·m |
| 500,0 °C | 1,02·10⁻⁶ Ω·m |
| 600,0 °C | 1,07·10⁻⁶ Ω·m |
| 700,0 °C | 1,10·10⁻⁶ Ω·m |
| 800,0 °C | 1,14·10⁻⁶ Ω·m |
| 900,0 °C | 1,17·10⁻⁶ Ω·m |
| 1000,0 °C | 1,19·10⁻⁶ Ω·m |
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|
| Kohlenstoff (C) | ≤ 0,03 % |
| Chrom (Cr) | 17,0 – 19,5 % |
| Mangan (Mn) | ≤ 2,0 % |
| Nickel (Ni) | 8,5 – 11,5 % |
| Stickstoff (N) | 0,12 – 0,22 % |
| Phosphor (P) | ≤ 0,05 % |
| Silizium (Si) | ≤ 1,0 % |
| Schwefel (S) | ≤ 0,015 % |
