EN 10216-5 Güte X2NiCrAlTi32-20 – Lösungsgeglüht + AT: Hochwertiger Edelstahl für Hochdruck-Dampferzeuger
Der Werkstoff X2NiCrAlTi32-20 (Werkstoffnummer 1.4558) wird gemäß VdTÜV-Werkstoffblatt 474 : 1984-12 für Wärmetauscherrohre eingesetzt, die als U-Rohre in Dampferzeugern von Druckwasserreaktoren Verwendung finden (Korngrößenindex gemäß EN 103 mindestens 7 am geraden Rohr) für Temperaturen von -10 bis 400 °C gemäß KTA 3201.1 und anderen geprüften Spezifikationen sowie für Druckbehälter gemäß TRB 100 und AD-Merkblatt W 2 bei Betriebstemperaturen von -10 bis 400 °C.
Der Werkstoff kann in Rohrböden mittels WIG-Automatenschweißen, WIG-Handschweißen und Elektrodenschweißen verschweißt werden. Er ist kaltumformbar für Biegeradien von mindestens 4,5-fachem Außendurchmesser. Eine nachträgliche Wärmebehandlung ist nicht zulässig. Aufgrund des hohen Nickelgehalts weist der Werkstoff eine sehr hohe Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion auf. Darüber hinaus zeigt er eine sehr hohe Beständigkeit in Salpetersäure und organischen Säuren sowie in wässrigen Medien auch bei hohen Temperaturen. Die Empfindlichkeit gegenüber Lochfraß- und Spaltkorrosion ist nicht hoch, liegt jedoch signifikant über der von Werkstoff 1.4539. Der Werkstoff ist sowohl im Lieferzustand als auch im geschweißten Zustand (bei Rohren mit Wanddicken bis maximal 6 mm) beständig gegen interkristalline Korrosion. Seine Grenztemperatur beträgt 400 °C (Betriebszeit bis 100.000 h, keine interkristalline Korrosion). In Schwefelsäure und Salzsäure ist 1.4558 nur bedingt einsetzbar. Dieser Stahl ist Standardwerkstoff für Dampferzeuger und Speisewasservorwärmer in Kraftwerken.
Eigenschaften
Allgemein
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|
| Dichte | 20,0 °C | 7,94 - 8,00 g/cm³ |
Mechanisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Elastizitätsmodul | -100,0 °C | 201 GPa | |
| 20,0 °C | 194 - 200 GPa | |
| 100,0 °C | 189 - 195 GPa | |
| 200,0 °C | 183 - 188 GPa | |
| 300,0 °C | 177 - 182 GPa | |
| 400,0 °C | 170 - 175 GPa | |
| 500,0 °C | 163 - 168 GPa | |
| 600,0 °C | 156 GPa | |
| 700,0 °C | 149 GPa | |
| 800,0 °C | 141 GPa | |
| 900,0 °C | 134 GPa | |
| 1000,0 °C | 127 GPa | |
| Dehnung | 20,0 °C | 35 % | |
| Dehnung, quer | 20,0 °C | 30 % | |
| Querkontraktionszahl | 23,0 °C | 0,3 [-] | Typisch für austenitischen Edelstahl |
| Schubmodul | 23,0 °C | 77 GPa | Typisch für austenitischen Edelstahl |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 450 - 700 MPa | |
| Zugfestigkeit, quer | 20,0 °C | 450 - 700 MPa | |
| Dehngrenze Rp0,2 | 20,0 °C | 180 MPa | |
| 50,0 °C | 168 MPa | |
| 100,0 °C | 155 MPa | |
| 150,0 °C | 145 MPa | |
| 200,0 °C | 140 MPa | |
| 250,0 °C | 135 MPa | |
| 300,0 °C | 130 MPa | |
| 350,0 °C | 125 MPa | |
| 400,0 °C | 120 MPa | |
| 450,0 °C | 110 MPa | |
| 500,0 °C | 100 MPa | |
| 550,0 °C | 90 MPa | |
| Dehngrenze Rp0,2, quer | 20,0 °C | 180 MPa | |
| Dehngrenze Rp1,0 | 20,0 °C | 210 MPa | |
| 50,0 °C | 198 MPa | |
| 100,0 °C | 185 MPa | |
| 150,0 °C | 175 MPa | |
| 200,0 °C | 170 MPa | |
| 250,0 °C | 165 MPa | |
| 300,0 °C | 160 MPa | |
| 350,0 °C | 155 MPa | |
| 400,0 °C | 150 MPa | |
| 450,0 °C | 140 MPa | |
| 500,0 °C | 130 MPa | |
| 550,0 °C | 120 MPa | |
| Dehngrenze Rp1,0, quer | 20,0 °C | 210 MPa | |
Thermisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | -100,0 °C | 1,36E-5 1/K | |
| 20,0 °C | 1,46E-5 1/K | |
| 100,0 °C | 1,51E-5 - 1,60E-5 1/K | |
| 200,0 °C | 1,57E-5 - 1,60E-5 1/K | |
| 300,0 °C | 1,60E-5 - 1,62E-5 1/K | |
| 400,0 °C | 1,65E-5 - 1,66E-5 1/K | |
| 500,0 °C | 1,65E-5 - 1,70E-5 1/K | |
| 600,0 °C | 1,74E-5 1/K | |
| 700,0 °C | 1,77E-5 1/K | |
| 800,0 °C | 1,80E-5 1/K | |
| 900,0 °C | 1,83E-5 1/K | |
| 1000,0 °C | 1,86E-5 1/K | |
| Schmelzpunkt | | 1230 - 1480 °C | Typisch für austenitischen Edelstahl |
| Spezifische Wärmekapazität | -100,0 °C | 440 J/(kg·K) | |
| 20,0 °C | 472 - 475 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 | 11,5 - 12,0 W/(m·K) | |
| 100,0 °C | 13,1 W/(m·K) | |
| 200,0 °C | 14,8 W/(m·K) | |
| 300,0 °C | 16,4 W/(m·K) | |
| 400,0 °C | 18,1 W/(m·K) | |
| 500,0 °C | 19,6 W/(m·K) | |
| 600,0 °C | 21,2 W/(m·K) | |
| 700,0 °C | 22,8 W/(m·K) | |
| 800,0 °C | 24,3 W/(m·K) | |
| 900,0 °C | 25,7 W/(m·K) | |
| 1000,0 °C | 27,3 W/(m·K) | |
| Temperaturleitfähigkeit | 20,0 °C | 3,1 mm²/s | |
| 100,0 °C | 3,3 mm²/s | |
| 200,0 °C | 3,6 mm²/s | |
| 300,0 °C | 3,9 mm²/s | |
| 400,0 °C | 4,2 mm²/s | |
| 500,0 °C | 4,4 mm²/s | |
| 600,0 °C | 4,6 mm²/s | |
| 700,0 °C | 4,9 mm²/s | |
| 800,0 °C | 5,2 mm²/s | |
| 900,0 °C | 5,5 mm²/s | |
| 1000,0 °C | 5,7 mm²/s | |
Elektrisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|
| Elektrischer Widerstand | 20,0 °C | 9,9E-7 - 1,01E-6 Ω·m |
| 100,0 °C | 1,04E-6 Ω·m |
| 200,0 °C | 1,08E-6 Ω·m |
| 300,0 °C | 1,12E-6 Ω·m |
| 400,0 °C | 1,15E-6 Ω·m |
| 500,0 °C | 1,18E-6 Ω·m |
| 600,0 °C | 1,20E-6 Ω·m |
| 700,0 °C | 1,22E-6 Ω·m |
| 800,0 °C | 1,24E-6 Ω·m |
| 900,0 °C | 1,26E-6 Ω·m |
| 1000,0 °C | 1,27E-6 Ω·m |
Chemische Zusammensetzung
| Element | Gehalt |
|---|
| Aluminium | 0,15 - 0,45 % |
| Kohlenstoff | 0,03 % |
| Chrom | 20 - 23 % |
| Mangan | 1 % |
| Nickel | 32 - 35 % |
| Phosphor | 0,02 % |
| Silizium | 0,7 % |
| Schwefel | 0,015 % |
| Titan | 0,6 % |
