EN 10217-7 X2CrNiMoN17-13-5 (1.4439) – Lösungsgeglühter Hochmolybdän-Edelstahl für Maximale Korrosionsbeständigkeit
Der austenitische Edelstahl X2CrNiMoN17-13-5 (Werkstoffnummer 1.4439) nach EN 10217-7 ist die **molybdänreichere Variante** des 1.4429 (4,0–5,0 % Mo vs. 2,5–3,0 %). Er wurde für **extrem aggressive Chlorid- und Säureumgebungen** entwickelt und wird für geschweißte Rundrohre unter Druckbeanspruchung und korrosiver Belastung bei Raumtieftemperatur, tiefen Temperaturen und erhöhten Temperaturen eingesetzt. Wie der 1.4429 ist er im lösungsgeglühten Zustand beständig gegen interkristalline Korrosion bis 400 °C – auch im Schweißnahtbereich.
Besondere Merkmale gegenüber 1.4429
- Deutlich höhere Lochfraßbeständigkeit: PREN ≈ 32–36 (vs. 26–28 bei 1.4429)
- Bessere Beständigkeit in reduzierenden Säuren (Schwefel-, Phosphorsäure, Essigsäure)
- Verbesserte Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit in Chloridmedien
- Geringfügig höhere Nickellegierung (12,5–14,5 %) für Austenitstabilität
- Gleiches Tieftemperaturverhalten bis -269 °C
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)
| Element | Min | Max |
|---|---|---|
| Kohlenstoff (C) | – | 0,030 |
| Chrom (Cr) | 16,5 | 18,5 |
| Nickel (Ni) | 12,5 | 14,5 |
| Molybdän (Mo) | 4,00 | 5,00 |
| Stickstoff (N) | 0,12 | 0,22 |
| Mangan (Mn) | – | 2,00 |
| Silicium (Si) | – | 1,00 |
| Phosphor (P) | – | 0,040 |
| Schwefel (S) | – | 0,015 |
Physikalische & Mechanische Eigenschaften
Allgemeine Kenndaten
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Dichte | 20 °C | 8,00 – 8,01 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften (lösungsgeglüht, Querrichtung in Klammern)
| Eigenschaft | Temperatur | Wert Längs | Wert Quer |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit Rm | 20 °C | 580 – 800 MPa | 580 – 800 MPa |
| Dehngrenze Rp0,2 | 20 °C | 285 MPa | 285 MPa |
| Dehngrenze Rp0,2 | 100 °C | 225 MPa | – |
| Dehngrenze Rp0,2 | 200 °C | 185 MPa | – |
| Dehngrenze Rp0,2 | 300 °C | 165 MPa | – |
| Dehngrenze Rp0,2 | 400 °C | 150 MPa | – |
| Dehngrenze Rp1,0 | 20 °C | 315 MPa | – |
| Bruchdehnung A | 20 °C | 35 % | 30 % |
| E-Modul (Längs) | 20 °C | 196 – 200 GPa | – |
| E-Modul (Längs) | 400 °C | 166 – 172 GPa | – |
| Querkontraktionszahl ν | 20 °C | 0,28 | – |
| Schubmodul G | 20 °C | 77,3 GPa | – |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Schmelzbereich | – | 1230 – 1480 °C | typisch austenitisch |
| Wärmeleitfähigkeit λ | 20 °C | 13,5 – 14,0 W/(m·K) | steigt auf 25,6 W/(m·K) bei 800 °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 | 3,6 mm²/s | steigt auf 5,5 mm²/s bei 800 °C |
| Wärmeausdehnungskoeffizient α | 20 °C | 16,1 × 10⁻⁶ 1/K | 20,0 × 10⁻⁶ 1/K bei 1000 °C |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elektr. Widerstand ρ | 20 °C | 0,775 – 0,85 µΩ·m |
| Elektr. Widerstand ρ | 800 °C | 1,16 µΩ·m |
Wärmebehandlung
Lösungsglühen: 1020 – 1100 °C, schnelles Abschrecken (Wasser, bei dicken Wänden Luft). Der höhere Mo-Gehalt erfordert sorgfältiges Abschrecken, um σ-Phasen-Bildung (600–900 °C) zu vermeiden. Keine nachträgliche Wärmebehandlung.
Schweißeignung
Sehr gut schweißbar (WIG, MIG, UP, Laser). Keine Vorwärmung, Zwischenlagentemperatur ≤ 100 °C (strenger als 1.4429 wegen Mo). Füllwerkstoffe: **1.4455 / ER316LMn** (überlegt) oder 1.4430. Nachbehandlung: Beizen + Passivieren zwingend für maximale Korrosionsbeständigkeit. Wärmeeinflusszone bleibt interkristallin korrosionsbeständig (C ≤ 0,03 %).
Korrosionsbeständigkeit – Der Hauptvorteil
| Medien / Belastung | 1.4439 (X2CrNiMoN17-13-5) | 1.4429 (X2CrNiMoN17-13-3) |
|---|---|---|
| PREN (Theoretisch) | 32 – 36 | 26 – 28 |
| Lochfraß in Cl⁻ (ASTM G48) | Krit. Temp. > 50 °C (6 % FeCl₃) | Krit. Temp. ~ 25 °C |
| Spaltkorrosion | Sehr hohe Resistenz | Gute Resistenz |
| Spannungsrisskorrosion (Cl⁻, 100 °C) | Beständig | Bedingt beständig |
| Schwefelsäure (verdünnt, warm) | Sehr gut | Gut |
| Phosphorsäure (Prozesskonz.) | Exzellent | Sehr gut |
| Essigsäure / Anhydrid | Sehr gut | Gut |
| Harnstoff (Stripping-Bedingungen) | Standardwerkstoff | Eingeschränkt |
| Meerwasser (stehend, warm) | Beständig | Kritisch |
Tieftemperatureigenschaften
Identisch zu 1.4429: Hohe Zähigkeit und Festigkeit bis -269 °C. E-Modul bei -196 °C ca. 206 GPa. Zugelassen für Druckgeräte nach AD 2000-Merkblatt W13 / EN 13445 bis -269 °C.
Sigma-Phasen-Gefahr
Durch den hohen Mo-Gehalt (4–5 %) ist die Neigung zur σ-Phasen-Ausscheidung im Bereich 600–900 °C **erhöht** gegenüber 1.4429. Dies erfordert:
- Schnelles Abkühlen vom Lösungsglühen
- Vermeidung langer Haltezeiten im kritischen Temperaturbereich bei Wärmebehandlung/Schweißen
- Kontrolle der Ferritzahl (FN 0–5) im Schweißgut
Normen & Äquivalente
| Norm | Bezeichnung |
|---|---|
| EN 10217-7 / EN 10216-5 | X2CrNiMoN17-13-5 |
| Werkstoffnummer | 1.4439 |
| ASTM / UNS | UNS S31726 (317LN mod.) |
| ASTM A312 | TP317LN (modifiziert) |
| AFNOR | Z 3 CND 18-14-04 Az |
| JIS | SUS 317LN |
| UNS (alternativ) | S31725 / S31726 |
Verfügbare Formen (nach EN 10217-7)
Geschweißte Rundrohre für Druckzwecke (kaltgeformt, geschweißt, lösungsgeglüht, gebeizt). Auch nahtlos (EN 10216-5) und als Formrohre lieferbar.
Typische Anwendungen – Fokus auf Extrembedingungen
- Urea-Syntheseanlagen (Strippers, Carbamate-Kondensatoren, High-Pressure-Stripping)
- Phosphorsäureproduktion (Reaktoren, Verdampfer, Rohrleitungen)
- Essigsäure/Anydrid-Anlagen (Monsanto/BP-Prozess)
- Meerwasserentsalzung (RO, MSF, MED) – Rohre, Wärmeübertrager
- Offshore/Subsea – Steuerleitungen, Injektionsrohre (grünes Meerwasser, H₂S, CO₂)
- Chloridhaltige Prozessmedien in Chemie & Petrochemie
- Abgasreinigung (FGD) – Abgasrohre, Düsen in saurer Umgebung
- Tieftemperatur-Chemietechnik bis -269 °C
Wirtschaftliche Betrachtung
1.4439 ist **deutlich teurer** als 1.4429/1.4404 (höherer Mo- & Ni-Gehalt). Der Einsatz lohnt sich nur, wenn 1.4429/316L die Lebensdauer nicht erreicht (Ausfall durch Lochfraß/Spannungsrisskorrosion) oder bei Stillstandskosten, die den Materialmehraufwand um ein Vielfaches übersteigen. In Urea- und Phosphorsäureanlagen ist er oft **Standardwerkstoff** (längere Standzeiten, höhere Prozesstemperaturen möglich).
Metall
- EN 10217-7 Güte X2CrNiMoCuWN25-7-4 – Lösungsgeglühter Stahl für korrosionsbeständige Rohre
- EN 10217-7 Güte X2CrNiMoN25-7-4 Lösungsgeglüht (+AT) – Hochtemperatur-Korrosionsbeständigkeit
- EN 10217-7 X2CrNiN23-4 Austenitisch-Ferritischer Stahl – Lösungsgeglüht für korrosionsbeständige Rohre
- EN 10217-7 X1NiCrMoCuN25-20-7 – Lösungsgeglühter Edelstahl für Hochtemperatur-Korrosionsschutz
- EN 10217-7 X1CrNiMoCuN20-18-7 – Lösungsgeglühter austenitischer Stahl für Hochleistungsrohre
- EN 10217-7 X2CrNi18-9 – Lösungsgeglühter austenitischer Stahl für Hochleistungsrohre
- EN 10217-7 Güte X2CrNiMoN22-5-3 Lösungsgeglühter Stahl (+AT) – Hochleistungs-, Korrosionsbeständige Rohre
- EN 10217-7 X2CrNiMoN17-13-3 (1.4429) – Lösungsgeglühter Edelstahl für Korrosionsbeanspruchung bei Tieftemperatur bis 400 °C
- EN 10217-7 Güte X2CrNiN18-10: Lösungsgeglühter austenitischer Edelstahl für Hochleistungsanwendungen
- EN 10217-7 Güte X3CrNiMo17-13-3: Lösungsgeglühter austenitischer Edelstahl mit Molybdän