SEW 470 – X9CrNiSiNCe21-11-2: Vollaustenitischer Hitzestahl für extreme Temperaturen bis 1150 °C
Übersicht
Der Werkstoff X9CrNiSiNCe21-11-2 ist ein vollaustenitischer, lösungsgeglühter Chrom-Nickel-Stahl mit Silizium, Stickstoff und Cer-Zusatz. Er erreicht eine maximale Schuppentemperatur von 1150 °C in Luft und bietet garantierte Schuppenbeständigkeit auch bei breiten und schnellen Temperaturschwankungen. In reduzierender Atmosphäre ist er nicht beständig.
Der Stahl zeichnet sich durch ausgezeichnetes Kriechverhalten und hohe Verformungswiderstände aus. Hauptanwendungen: Ofenbauteile, Hauben- und Muffelöfen, Hebebalkenöfen, Dichtbleche, Strahlrohre, Beladekästen, Einlegetöpfe, Rekuperatoren, Brennerdüsen sowie stark beanspruchte Bauteile in Abgasentschwefelungsanlagen.
Kennwerte
Allgemein
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
| Dichte | 20 °C | 7,80 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften (lösungsgeglüht)
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
| Elastizitätsmodul | 23 °C | 195 GPa | Typisch für austenitischen Edelstahl |
| Dehnung (A) | 20 °C | 40 % | |
| Dehnung A80 | 20 °C | 37 % | |
| Härte Brinell | 20 °C | 210 HB | |
| Poisson-Zahl | 23 °C | 0,30 | Typisch für austenitischen Edelstahl |
| Schubmodul | 23 °C | 77 GPa | Typisch für austenitischen Edelstahl |
| Zugfestigkeit | 20 °C | 650 – 850 MPa | |
| Dehngrenze Rp0,2 | 20 °C | 310 MPa | |
| Dehngrenze Rp1,0 | 20 °C | 350 MPa | |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 200 °C | 1,70·10⁻⁵ 1/K | |
| 400 °C | 1,80·10⁻⁵ 1/K | |
| 600 °C | 1,85·10⁻⁵ 1/K | |
| 800 °C | 1,90·10⁻⁵ 1/K | |
| 1000 °C | 1,95·10⁻⁵ 1/K | |
| Max. Dauereinsatztemperatur | – | 0 – 1150 °C | |
| Schmelzpunkt | – | 1230 – 1480 °C | Typisch für austenitischen Edelstahl |
| Spezifische Wärmekapazität | 20 °C | 500 J/(kg·K) | |
| 600 °C | 660 J/(kg·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 20 °C | 15 W/(m·K) | |
| 500 °C | 21 W/(m·K) | |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 8,5·10⁻⁷ Ω·m |
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)
| Element | Gehalt |
| Kohlenstoff (C) | 0,05 – 0,12 % |
| Cer (Ce) | 0,03 – 0,08 % |
| Chrom (Cr) | 20,0 – 22,0 % |
| Mangan (Mn) | ≤ 1,00 % |
| Nickel (Ni) | 10,0 – 12,0 % |
| Stickstoff (N) | 0,12 – 0,20 % |
| Phosphor (P) | ≤ 0,050 % |
| Silizium (Si) | 1,40 – 2,50 % |
| Schwefel (S) | ≤ 0,015 % |
Verarbeitung & Anwendungshinweise
- Wärmebehandlung: Lösungsglühen bei 1050 – 1100 °C, schnelles Abschrecken (Wasser/Luft) zur Vermeidung von Ausscheidungen.
- Schweißen: Gut schweißbar mit austenitischen Füllwerkstoffen (z. B. 1.4370 / 309L, 1.4820). Kein Nachglühen erforderlich.
- Kaltumformung: Sehr gut kaltumformbar, jedoch hohe Verfestigung (hohe Umformkräfte nötig).
- Einschränkungen: Nicht für reduzierende Atmosphären (z. B. H₂, CO) geeignet – Gefahr der Carburierung/Entkohlung.
- Cer-Zusatz: Verbessert die Haftung der Schutzoxidschicht (Al₂O₃/SiO₂) bei Temperaturschock.