EN 10216-5 Werkstoff X1NiCrMoCuN25-20-7 (1.4529) – Lösungsgeglühter Stahl für Druckbehälter und kerntechnische Anwendungen
Werkstoffbeschreibung und Einsatzbereiche
Der Stahl X1NiCrMoCuN25-20-7 (gemäß VdTÜV-Werkstoffblatt 502: 2001-06: X 1 NiCrMoCuN 25 20 6), Werkstoffnummer 1.4529, wird gemäß VdTÜV-Wbl 502 (2001-06) für folgende Anwendungen eingesetzt:
- Druckbehälter nach TRB 100 und AD-Merkblatt W 2 von -10 °C (und AD-Merkblatt W 10 für die Erzeugnisform Blech sowie Krupp-VDM-Profil- und Stabstahl/Schmiedeteile von -196 °C) bis 400 °C
- Kerntechnische Anlagen für Druckbehälter, soweit kerntechnische Vorschriften oder objektspezifische Spezifikationen die Verwendung gestatten
Die Schweißbarkeit ist für Lichtbogenhandschweißen und Schutzgasschweißen gegeben. Vorwärmen ist nicht erforderlich. Die Zwischenschichttemperatur sollte 120 °C nicht überschreiten. Eine Wärmebehandlung (Lösungsglühen und Abschrecken) nach dem Schweißen ist nur in besonderen Fällen (besondere Korrosionsbeanspruchung) notwendig. Als Zusatzwerkstoffe werden folgende Metalle empfohlen: z. B. 2.4621 (EL-NiCr21Mo9Nb), 2.4831 (SG-NiCr21Mo9Nb), 2.4607 (SG-NiCr23Mo16) und 2.4611 (SG-NiMo16Cr16Ti). Die beiden letztgenannten sollten wegen ihrer Korrosionseigenschaften bevorzugt werden.
Der Werkstoff ist kalt- und warmumformbar. Gemäß DIN EN 10216-5 (2004-11) ist X1NiCrMoCuN25-20-7 die stärker Mo-legierte Variante von 1.4539. Der Stahl zeigt eine sehr hohe Beständigkeit gegen Spaltkorrosion, Lochfraßkorrosion sowie spannungsrisskorrosionsbedingte Lochfraßkorrosion. Er besitzt den höchsten Stahl-Lochfraßindex. Das Material ist beständig gegen interkristalline Korrosion, auch im geschweißten Zustand. Anwendung in höher chloridbelasteten Medien, wie in Schwefel- und Phosphorsäure sowie in Offshore-Anlagen. Der Stahl ist kalt- und warmumformbar. Nach Kaltumformen bei Umformgraden > 15 % sowie nach Warmumformen muss eine Wärmebehandlung (Lösungsglühen bei 1100 bis 1180 °C, Abschrecken in Wasser) durchgeführt werden.
Eigenschaften
Allgemein
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Dichte | 20,0 °C | 7,76 – 8,1 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | -100,0 °C | 206 GPa | |
| 20,0 °C | 195 – 196 GPa | ||
| 100,0 °C | 190 GPa | ||
| 200,0 °C | 182 GPa | ||
| 300,0 °C | 174 GPa | ||
| 400,0 °C | 166 GPa | ||
| 500,0 °C | 158 GPa | ||
| 600,0 °C | 150 GPa | ||
| 700,0 °C | 142 GPa | ||
| 800,0 °C | 134 GPa | ||
| 900,0 °C | 127 GPa | ||
| 1000,0 °C | 120 GPa | ||
| Dehnung | 20,0 °C | 35 % | |
| Dehnung, quer | 20,0 °C | 30 % | |
| Poisson-Zahl | 23,0 °C | 0,3 [-] | Typisch für austenitischen rostfreien Stahl |
| Schubmodul | 23,0 °C | 77 GPa | Typisch für austenitischen rostfreien Stahl |
| Zugfestigkeit | 20,0 °C | 600 – 800 MPa | |
| Zugfestigkeit, quer | 20,0 °C | 600 – 800 MPa | |
| Streckgrenze Rp0,2 | 20,0 °C | 270 MPa | |
| 50,0 °C | 254 MPa | ||
| 100,0 °C | 230 MPa | ||
| 150,0 °C | 210 MPa | ||
| 200,0 °C | 190 MPa | ||
| 250,0 °C | 180 MPa | ||
| 300,0 °C | 170 MPa | ||
| 350,0 °C | 165 MPa | ||
| 400,0 °C | 160 MPa | ||
| Streckgrenze Rp0,2, quer | 20,0 °C | 270 MPa | |
| Streckgrenze Rp1,0 | 20,0 °C | 310 MPa | |
| 50,0 °C | 296 MPa | ||
| 100,0 °C | 270 MPa | ||
| 150,0 °C | 245 MPa | ||
| 200,0 °C | 225 MPa | ||
| 250,0 °C | 215 MPa | ||
| 300,0 °C | 205 MPa | ||
| 350,0 °C | 195 MPa | ||
| 400,0 °C | 190 MPa | ||
| Streckgrenze Rp1,0, quer | 20,0 °C | 310 MPa |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | -100,0 °C | 1,49E-5 1/K | |
| 20,0 °C | 1,61E-5 1/K | ||
| 100,0 °C | 1,58E-5 – 1,67E-5 1/K | ||
| 200,0 °C | 1,61E-5 – 1,72E-5 1/K | ||
| 300,0 °C | 1,65E-5 – 1,77E-5 1/K | ||
| 400,0 °C | 1,69E-5 – 1,81E-5 1/K | ||
| 500,0 °C | 1,73E-5 – 1,84E-5 1/K | ||
| 600,0 °C | 1,88E-5 1/K | ||
| 700,0 °C | 1,91E-5 1/K | ||
| 800,0 °C | 1,94E-5 1/K | ||
| 900,0 °C | 1,97E-5 1/K | ||
| 1000,0 °C | 2E-5 1/K | ||
| Schmelzpunkt | 1230 – 1480 °C | Typisch für austenitischen rostfreien Stahl | |
| Spezifische Wärmekapazität | -100,0 °C | 440 J/(kg·K) | |
| 20,0 °C | 450 – 472 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 | 11,9 – 12 W/(m·K) | |
| 100,0 °C | 13,3 W/(m·K) | ||
| 200,0 °C | 15,1 W/(m·K) | ||
| 300,0 °C | 16,7 W/(m·K) | ||
| 400,0 °C | 18,3 W/(m·K) | ||
| 500,0 °C | 19,8 W/(m·K) | ||
| 600,0 °C | 21,3 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 | 27,1 W/(m·K) | ||
| Temperaturleitfähigkeit | 20,0 °C | 3,3 mm²/s | |
| 100,0 °C | 3,4 mm²/s | ||
| 200,0 °C | 3,7 mm²/s | ||
| 300,0 °C | 4,1 mm²/s | ||
| 400,0 °C | 4,3 mm²/s | ||
| 500,0 °C | 4,5 mm²/s | ||
| 600,0 °C | 4,7 mm²/s | ||
| 700,0 °C | 5 mm²/s | ||
| 800,0 °C | 5,4 mm²/s | ||
| 900,0 °C | 5,7 mm²/s | ||
| 1000,0 °C | 5,8 mm²/s |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elektrischer Widerstand | 20,0 °C | 9,59E-7 – 1E-6 Ω·m |
| 100,0 °C | 1,01E-6 Ω·m | |
| 200,0 °C | 1,05E-6 Ω·m | |
| 300,0 °C | 1,1E-6 Ω·m | |
| 400,0 °C | 1,13E-6 Ω·m | |
| 500,0 °C | 1,17E-6 Ω·m | |
| 600,0 °C | 1,19E-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 | 1,28E-6 Ω·m |
Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|---|
| Kohlenstoff | 0,02 % |
| Chrom | 19 – 21 % |
| Kupfer | 0,5 – 1,5 % |
| Mangan | 1 % |
| Molybdän | 6 – 7 % |
| Nickel | 24 – 26 % |
| Stickstoff | 0,15 – 0,25 % |
| Phosphor | 0,03 % |
| Silizium | 0,5 % |
| Schwefel | 0,01 % |
Metall
- EN 10216-5 X2CrNiMoSi18-5-3 – Lösungsgeglühter Edelstahl für Druckrohre
- EN 10216-5 X2CrNiMoCuWN25-7-4 – Lösungsgeglüht (Plus AT) – Premium Austenitisch-Ferritische Legierung
- EN 10216-5 X2CrNiMoN25-7-4 Austenitisch-Ferritischer Stahl – Lösungsgeglüht für überlegene Korrosionsbeständigkeit
- EN 10216-5 X2CrNiN23-4 Lösungsgeglühter Stahl – Hochleistungsgüte für Druckbehälter & Pipelines
- EN 10216-5 X3CrNiN18-11: Lösungsgeglühter austenitischer Edelstahl (+AT) für Druckzwecke
- EN 10217-7 X1NiCrMoCuN25-20-7 – Lösungsgeglühter Edelstahl für Hochtemperatur-Korrosionsschutz
- EN 10216-5 Güte X10CrNiMoMnNbVB15-10-1 – Lösungsgeglüht mit Zusatzbehandlung
- EN 10216‑5 Güte X6CrNiMo17‑13‑2 – Lösungsgeglüht für Hochtemperatur-Einsatz
- EN 10216-5 X7CrNiTiB18-10: Kriechfester, Lösungsgeglühter Austenitischer Stahl (+AT)
- EN 10216-5 X2CrNi18-9 Lösungsgeglühter AISI 304 Stahl – Hervorragende Korrosionsbeständigkeit