DIN 17440 X2CrNiMo18-16-4 Vergütet: Überlegene Korrosionsbeständigkeit & Kaltumformbarkeit
Überblick
Der Werkstoff DIN 17440 X2CrNiMo18-16-4 (Werkstoffnummer 1.4438) ist ein hochlegierter, austenitischer Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl mit einem Molybdängehalt von über 3 % (3,0–4,0 %). Im vergüteten Zustand bietet er eine sehr gute Beständigkeit gegen nicht-oxidierende und halogenhaltige Medien (z. B. Chloride, Salzsäure, Phosphorsäure). Der Stahl ist hochglanzpolierbar und hervorragend kaltumformbar. Er ist für den Druckbehälterbau zertifiziert.
Hauptanwendungsbereiche
- Chemischer Apparatebau, insbesondere Zellstoffindustrie
- Textil- und Viskoseindustrie
- Tankwagen- und Behälterbau (zugelassen für Druckbehälter)
- Anwendungen mit halogenhaltigen und nicht-oxidierenden Säuren
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|---|
| Kohlenstoff (C) | ≤ 0,03 |
| Chrom (Cr) | 17,5 – 19,5 |
| Mangan (Mn) | ≤ 2,0 |
| Molybdän (Mo) | 3,0 – 4,0 |
| Nickel (Ni) | 14,0 – 17,0 |
| Stickstoff (N) | 0,12 – 0,22 |
| Phosphor (P) | ≤ 0,05 |
| Silizium (Si) | ≤ 1,0 |
| Schwefel (S) | ≤ 0,025 |
Physikalische und mechanische Eigenschaften
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Dichte | 20 °C | 8,00 – 8,01 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften (Zugversuch)
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | -100 °C | 206 GPa |
| 20 °C | 196 – 200 GPa | |
| 100 °C | 190 – 194 GPa | |
| 200 °C | 182 – 186 GPa | |
| 300 °C | 174 – 179 GPa | |
| 400 °C | 166 – 172 GPa | |
| 500 °C | 158 – 165 GPa | |
| 600 °C | 150 GPa | |
| 700 °C | 142 GPa | |
| 800 °C | 134 GPa | |
| Dehnung (A) | 20 °C | 35 % |
| Dehnung, quer | 20 °C | 30 – 40 % |
| Poisson-Zahl | 20 °C | 0,28 |
| Schubmodul | 20 °C | 77,3 GPa |
| Zugfestigkeit (Rm) | 20 °C | 490 – 690 MPa |
| Zugfestigkeit, quer | 20 °C | 490 – 690 MPa |
| Dehngrenze Rp0,2 | 20 °C | 195 MPa |
| 50 °C | 186 MPa | |
| 100 °C | 172 MPa | |
| 150 °C | 157 MPa | |
| 200 °C | 147 MPa | |
| 250 °C | 137 MPa | |
| 300 °C | 127 MPa | |
| 350 °C | 120 MPa | |
| 400 °C | 115 MPa | |
| 450 °C | 112 MPa | |
| 500 °C | 110 MPa | |
| 550 °C | 108 MPa | |
| Dehngrenze Rp0,2, quer | 20 °C | 195 MPa |
| Dehngrenze Rp1,0 | 20 °C | 230 MPa |
| 50 °C | 221 MPa | |
| 100 °C | 206 MPa | |
| 150 °C | 186 MPa | |
| 200 °C | 177 MPa | |
| 250 °C | 167 MPa | |
| 300 °C | 156 MPa | |
| 350 °C | 148 MPa | |
| 400 °C | 144 MPa | |
| 450 °C | 140 MPa | |
| 500 °C | 138 MPa | |
| 550 °C | 136 MPa | |
| Dehngrenze Rp1,0, quer | 20 °C | 230 MPa |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | -100 °C | 1,49E-5 1/K | |
| 20 °C | 1,61E-5 1/K | ||
| 100 °C | 1,65E-5 – 1,67E-5 1/K | ||
| 200 °C | 1,72E-5 – 1,75E-5 1/K | ||
| 300 °C | 1,77E-5 – 1,80E-5 1/K | ||
| 400 °C | 1,81E-5 – 1,85E-5 1/K | ||
| 500 °C | 1,84E-5 – 1,90E-5 1/K | ||
| 600 °C | 1,88E-5 1/K | ||
| 700 °C | 1,91E-5 1/K | ||
| 800 °C | 1,94E-5 1/K | ||
| 900 °C | 1,97E-5 1/K | ||
| 1000 °C | 2,00E-5 1/K | ||
| Schmelzpunkt | – | 1230 – 1480 °C | Typisch für austenitische Stähle |
| Spezifische Wärmekapazität | -100 °C | 440 J/(kg·K) | |
| 20 °C | 472 – 500 J/(kg·K) | ||
| 100 °C | 487 J/(kg·K) | ||
| 200 °C | 503 J/(kg·K) | ||
| 300 °C | 512 J/(kg·K) | ||
| 400 °C | 520 J/(kg·K) | ||
| 500 °C | 530 J/(kg·K) | ||
| 600 °C | 541 J/(kg·K) | ||
| 700 °C | 551 J/(kg·K) | ||
| 800 °C | 559 J/(kg·K) | ||
| 900 °C | 565 J/(kg·K) | ||
| 1000 °C | 571 J/(kg·K) | ||
| Wärmeleitfähigkeit | 20 °C | 13,5 – 14 W/(m·K) | |
| 100 °C | 14,9 W/(m·K) | ||
| 200 °C | 16,7 W/(m·K) | ||
| 300 °C | 18,3 W/(m·K) | ||
| 400 °C | 19,8 W/(m·K) | ||
| 500 °C | 21,3 W/(m·K) | ||
| 600 °C | 22,7 W/(m·K) | ||
| 700 °C | 24,2 W/(m·K) | ||
| 800 °C | 25,6 W/(m·K) | ||
| Temperaturleitfähigkeit | 20 °C | 3,6 mm²/s | |
| 100 °C | 3,7 mm²/s | ||
| 200 °C | 4,0 mm²/s | ||
| 300 °C | 4,4 mm²/s | ||
| 400 °C | 4,6 mm²/s | ||
| 500 °C | 4,7 mm²/s | ||
| 600 °C | 4,9 mm²/s | ||
| 700 °C | 5,2 mm²/s | ||
| 800 °C | 5,5 mm²/s |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 7,75E-7 – 8,5E-7 Ω·m |
| 100 °C | 8,42E-7 Ω·m | |
| 200 °C | 9,04E-7 Ω·m | |
| 300 °C | 9,62E-7 Ω·m | |
| 400 °C | 1,01E-6 Ω·m | |
| 500 °C | 1,06E-6 Ω·m | |
| 600 °C | 1,10E-6 Ω·m | |
| 700 °C | 1,13E-6 Ω·m | |
| 800 °C | 1,16E-6 Ω·m |
Verarbeitungshinweise
- Schweißen: Sehr gut schweißbar (WIG, MIG, Elektrode, UP). Keine Vorwärmung. Füllwerkstoffe: 1.4439 / ER317L oder 1.4438. Niedrige Wärmeeinbringung empfohlen.
- Kaltumformung: Ausgezeichnet kaltumformbar (Tiefziehen, Biegen). Hohe Umformverfestigung – Zwischenlüten bei starker Umformung.
- Wärmebehandlung: Lösungsglühen bei 1050–1120 °C, rasches Abkühlen (Wasser/Luft).
- Oberfläche: Hochglanzpolieren, Elektropolieren, Passivieren möglich. Für pharmazeutische Anwendungen oft elektropoliert.
Normen und Entsprechungen
| Norm | Bezeichnung |
|---|---|
| EN / DIN EN | 1.4438 / X2CrNiMo18-16-4 |
| DIN 17440 | X2CrNiMo18-16-4 |
| ASTM / UNS | UNS S31703 / 317L |
| AFNOR | Z2 CND 19-15-04 |
| BS | 317S12 |
| JIS | SUS 317L |
Vergleich zu ähnlichen Werkstoffen
| Werkstoff | Mo-Gehalt | Hauptvorteil |
|---|---|---|
| 1.4404 (316L) | 2,0–2,5 % | Standard für moderate Chloridbelastung |
| 1.4436 (X5CrNiMo17-13-3) | 2,5–3,0 % | Verbesserte Lochfraßbeständigkeit |
| 1.4438 (X2CrNiMo18-16-4) | 3,0–4,0 % | Sehr hohe Beständigkeit in halogenhaltigen/nicht-oxidierenden Medien |
| 1.4439 (X2CrNiMoN17-13-5) | 4,0–5,0 % + N | Maximale Lochfraßbeständigkeit (PREN > 35) |
Metall
- X3CrNiMo17-13-3 Vergüteter Stahl (+Q) – DIN 17440 Zertifiziert für Druckbehälter
- DIN 17440 X30Cr13: Vergüteter Martensitischer Edelstahl für Schneidwerkzeuge & Lager
- DIN 17440 X10CrNiS18-9 Vergüteter Stahl – Hochleistungs-Freischneidlegierung
- DIN 17440 X12CrMoS17 Stahl – Vergütete Güte für Hochleistungsanwendungen
- DIN 17440 X14CrMoS17 – Vergüteter ferritischer Freischneidestahl für Druckbehälter & Konstruktionsteile
- DIN 17440 X15Cr13: Vergüteter Chromstahl für Turbinenschaufeln & chirurgische Instrumente
- DIN 17440 X10Cr13 – Vergüteter Martensitischer Stahl für Anwendungen bis 550 °C
- DIN 17440 X5CrNi18-12 (1.4301) Austenitischer Edelstahl – Lösungsgeglüht +Q: Hohe Korrosionsbeständigkeit & Festigkeit
- DIN 17440 X2CrNiMoN17-12-2 Vergütet: Hochwertiger austenitischer Stahl für Chemie- und Textilindustrie
- DIN 17440 X5CrNiMo17-13-3 (Q): Hochleistungs-Edelstahl für chemische Anwendungen