EN 10095 X15CrNiSi25-21 (1.4841) – Lösungsgeglühter Hitzebeständiger Stahl mit Hoher Zunderbeständigkeit bis 1150 °C

Der austenitische Chrom-Nickel-Stahl X15CrNiSi25-21 (Werkstoffnummer 1.4841) nach EN 10095 ist ein klassischer hitzebeständiger Stahl für höchste Temperatureinsätze. Durch den erhöhten Siliciumgehalt (1,5–2,5 %) bildet er eine besonders dichte, schützende Oxidschicht, die Zunderbeständigkeit in Luft bis 1150 °C ermöglicht – die höchste Einsatztemperatur dieser Stahlgattung.

Kurzbeschreibung & Einsatzgebiete

Der Werkstoff wird im lösungsgeglühten Zustand geliefert. Er eignet sich für Bauteile in Wärmebehandlungsöfen, Pyrolyseanlagen, Glaspressformen sowie für Ofenmuffeln, Auspuffkrümmer und Hitzeschilde. In reduzierenden, schwefelhaltigen oder karburierenden Atmosphären ist die Beständigkeit nur bedingt gegeben. Zwischen 600 und 900 °C kann Sigma-Phasen-Ausscheidung zur Versprödung führen – dies ist bei der Auslegung zu berücksichtigen.

Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)

Element	Min	Max
Kohlenstoff (C)	0,15	0,20
Chrom (Cr)	24,0	26,0
Nickel (Ni)	19,0	22,0
Silicium (Si)	1,50	2,50
Mangan (Mn)	–	2,00
Stickstoff (N)	–	0,11
Phosphor (P)	–	0,045
Schwefel (S)	–	0,015

Physikalische & Mechanische Eigenschaften

Allgemeine Kenndaten

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Dichte	20 °C	7,76 – 7,90 g/cm³

Mechanische Eigenschaften (lösungsgeglüht)

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Zugfestigkeit Rm	20 °C	550 – 750 MPa
Dehngrenze Rp0,2	20 °C	230 MPa
Dehngrenze Rp1,0	20 °C	270 MPa
Bruchdehnung A	20 °C	30 %
Bruchdehnung A80	20 °C	28 %
Brinell-Härte	20 °C	223 HB
E-Modul	20 °C	196 GPa	fällt bei 1000 °C auf 120 GPa
Querkontraktionszahl ν	20 °C	0,30
Schubmodul G	23 °C	77 GPa	typisch für austenitische Stähle

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Max. Dauereinsatztemperatur (Luft)	–	0 – 1150 °C
Schmelzbereich	–	1230 – 1480 °C	typisch austenitisch
Wärmeleitfähigkeit λ	20 °C	11,9 – 15,0 W/(m·K)	steigt auf 27,1 W/(m·K) bei 1000 °C
Spez. Wärmekapazität cp	20 °C	472 – 500 J/(kg·K)	steigt auf 571 J/(kg·K) bei 1000 °C
Therm. Diffusivität a	20 °C	3,3 mm²/s	steigt auf 5,8 mm²/s bei 1000 °C
Wärmeausdehnungskoeffizient α	20 °C	16,1 × 10⁻⁶ 1/K	1,97 × 10⁻⁵ 1/K bei 900 °C

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elektr. Widerstand ρ	20 °C	0,90 – 0,96 µΩ·m
Elektr. Widerstand ρ	1000 °C	1,28 µΩ·m

Wärmebehandlung

Lösungsglühen: 1050 – 1150 °C, anschließendes schnelles Abkühlen (Wasser oder Luft), um Karbidausscheidungen zu vermeiden und die Austenitstruktur einzufrieren. Ein nachträgliches Anlassen ist nicht erforderlich.

Schweißeignung

Der Stahl ist mit allen gängigen Verfahren schweißbar (WIG, MIG, Handlichtbogen). Als Füllwerkstoffe eignen sich überlegierte Elektroden/Drahtelektroden (z. B. 1.4842 / ER310 mod.). Aufgrund der Neigung zur Heißrissbildung sind Wärmeeintrag und Zwängung gering zu halten. Eine Vorwärmung ist nicht erforderlich, Zwischenlagentemperatur < 150 °C.

Korrosions- & Zunderbeständigkeit

• Oxidierende Atmosphäre (Luft): bis 1150 °C ausgezeichnet
• Reduzierende Atmosphäre: bedingt beständig
• Schwefelhaltige Gase: eingeschränkte Beständigkeit (Sulfidbildung an Korngrenzen)
• Karburierende Atmosphäre: bedingt beständig; Si verbessert Widerstand gegenüber Karburierung
• Sigma-Phasen-Bildung: 600 – 900 °C → Versprödung, Zähigkeitsverlust

Normen & Äquivalente

Norm	Bezeichnung
EN 10095	X15CrNiSi25-21
Werkstoffnummer	1.4841
DIN (alt)	X15CrNiSi25 20
ASTM / UNS	AISI 314 / UNS S31400
AFNOR	Z 15 CNS 25-20
BS	314 S 25

Verfügbare Formen

Rohre, Bleche, Bänder, Stäbe, Schmiedestücke und Gussteile. Für Rohre siehe EN 10217-7 / EN 10216-5.