EN 10028-7 X8CrNiNb16-13 – Hochtemperaturbeständiger austenitischer Stahl für Anwendungen bis 800 °C
Materialbeschreibung
Der austenitische Stahl X8CrNiNb16-13 liegt im lösungsgeglühten Zustand als warmgewalztes Blech vor. Es handelt sich um einen hochtemperaturbeständigen Sonderstahl für Anwendungen bis 800 °C. Der Werkstoff zeigt keine Zunderbildung bis 800 °C, ist beständig gegen Versprödung und widersteht interkristalliner Korrosion auch im angespannten Zustand.
Anwendungsbereiche
Typische Einsatzgebiete sind Turbinen- und Dampfkesselbau (Brennkammerauskleidung, Nachheizerdeckel, Vorrohre), Warmarbeitswerkzeuge sowie Hochdruck-Hydrieranlagen in Hydrierungsanlagen bei erhöhten Temperaturen.
Technische Eigenschaften
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
| Dichte | 20 °C | 7,90 – 7,98 g/cm³ |
| 50 °C | 7,96 g/cm³ |
| 100 °C | 7,94 g/cm³ |
| 150 °C | 7,92 g/cm³ |
| 200 °C | 7,90 g/cm³ |
| 250 °C | 7,88 g/cm³ |
| 300 °C | 7,86 g/cm³ |
| 350 °C | 7,83 g/cm³ |
| 400 °C | 7,81 g/cm³ |
| 450 °C | 7,79 g/cm³ |
| 500 °C | 7,76 g/cm³ |
| 550 °C | 7,74 g/cm³ |
| 600 °C | 7,71 g/cm³ |
| 650 °C | 7,68 g/cm³ |
| 700 °C | 7,66 g/cm³ |
| 750 °C | 7,63 g/cm³ |
| 800 °C | 7,61 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
| Elastizitätsmodul | -100 °C | 206 GPa |
| 20 °C | 196 – 200 GPa |
| 50 °C | 197,57 GPa |
| 100 °C | 190 – 193,65 GPa |
| 150 °C | 189,43 GPa |
| 200 °C | 182 – 185 GPa |
| 250 °C | 180,11 GPa |
| 300 °C | 174 – 175,5 GPa |
| 350 °C | 170,89 GPa |
| 400 °C | 166 – 170 GPa |
| 450 °C | 162,26 GPa |
| 500 °C | 158 – 160 GPa |
| 550 °C | 154,02 GPa |
| 600 °C | 149,99 – 155 GPa |
| 650 °C | 146,07 GPa |
| 700 °C | 142 – 145 GPa |
| 750 °C | 138,32 GPa |
| 800 °C | 134 – 140 GPa |
| 900 °C | 127 – 135 GPa |
| 1000 °C | 120 – 125 GPa |
| Dehnung A80, quer | 20 °C | 35 % |
| Dehnung, quer | 20 °C | 35 % |
| Querkontraktionszahl | 20 °C | 0,28 |
| 50 °C | 0,28 |
| 100 °C | 0,28 |
| 150 °C | 0,28 |
| 200 °C | 0,29 |
| 250 °C | 0,29 |
| 300 °C | 0,29 |
| 350 °C | 0,30 |
| 400 °C | 0,30 |
| 450 °C | 0,31 |
| 500 °C | 0,31 |
| 550 °C | 0,32 |
| 600 °C | 0,32 |
| 650 °C | 0,32 |
| 700 °C | 0,32 |
| 750 °C | 0,32 |
| 800 °C | 0,33 |
| Schubmodul | 20 °C | 77,01 – 78,09 GPa |
| 50 °C | 77,3 GPa |
| 100 °C | 75,73 GPa |
| 150 °C | 73,87 GPa |
| 200 °C | 71,91 GPa |
| 250 °C | 69,95 GPa |
| 300 °C | 67,89 GPa |
| 350 °C | 65,83 GPa |
| 400 °C | 63,96 GPa |
| 450 °C | 62,10 GPa |
| 500 °C | 60,33 GPa |
| 550 °C | 58,57 GPa |
| 600 °C | 56,90 GPa |
| 650 °C | 55,33 GPa |
| 700 °C | 53,86 GPa |
| 750 °C | 52,29 GPa |
| 800 °C | 50,82 GPa |
| Zugfestigkeit | 20 °C | 510 – 690 MPa |
| 50 °C | 493 MPa |
| 100 °C | 465 MPa |
| 150 °C | 440 MPa |
| 200 °C | 420 MPa |
| 250 °C | 400 MPa |
| 300 °C | 385 MPa |
| 350 °C | 375 MPa |
| 400 °C | 370 MPa |
| 450 °C | 360 MPa |
| 500 °C | 350 MPa |
| 550 °C | 340 MPa |
| 600 °C | 320 MPa |
| Zugfestigkeit, quer | 20 °C | 510 – 690 MPa |
| Streckgrenze Rp0,2 | 50 °C | 191 MPa |
| 100 °C | 175 MPa |
| 150 °C | 166 MPa |
| 200 °C | 157 MPa |
| 250 °C | 147 MPa |
| 300 °C | 137 MPa |
| 350 °C | 132 MPa |
| 400 °C | 128 MPa |
| 450 °C | 123 MPa |
| 500 °C | 118 MPa |
| 550 °C | 118 MPa |
| 600 °C | 113 MPa |
| Streckgrenze Rp0,2, quer | 20 °C | 200 MPa |
| Streckgrenze Rp1,0 | 50 °C | 227 MPa |
| 100 °C | 205 MPa |
| 150 °C | 195 MPa |
| 200 °C | 186 MPa |
| 250 °C | 176 MPa |
| 300 °C | 167 MPa |
| 350 °C | 162 MPa |
| 400 °C | 157 MPa |
| 450 °C | 152 MPa |
| 500 °C | 147 MPa |
| 550 °C | 147 MPa |
| 600 °C | 142 MPa |
| Streckgrenze Rp1,0, quer | 20 °C | 240 MPa |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | -100 °C | 1,49·10⁻⁵ 1/K | |
| 20 °C | 1,61·10⁻⁵ 1/K |
| 100 °C | 1,63–1,67·10⁻⁵ 1/K | |
| 200 °C | 1,69–1,72·10⁻⁵ 1/K | |
| 300 °C | 1,73–1,77·10⁻⁵ 1/K | |
| 400 °C | 1,78–1,81·10⁻⁵ 1/K | |
| 500 °C | 1,82–1,84·10⁻⁵ 1/K | |
| 600 °C | 1,85–1,88·10⁻⁵ 1/K | |
| 700 °C | 1,87–1,91·10⁻⁵ 1/K | |
| 800 °C | 1,94·10⁻⁵ 1/K | |
| 900 °C | 1,97·10⁻⁵ 1/K | |
| 1000 °C | 2,00·10⁻⁵ 1/K | |
| Max. Einsatztemperatur, langfristig | | 0 – 800 °C | |
| Schmelzpunkt | | 1230 – 1480 °C | Typisch für austenitische Stähle |
| Spezifische Wärmekapazität | -100 °C | 440 J/(kg·K) |
| 20 °C | 450 – 472 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 | 13,3 – 17 W/(m·K) |
| 100 °C | 14,9 W/(m·K) |
| 200 °C | 16,5 W/(m·K) |
| 300 °C | 18,1 W/(m·K) |
| 400 °C | 19,5 W/(m·K) |
| 500 °C | 21,0 W/(m·K) |
| 600 °C | 22,4 W/(m·K) |
| 700 °C | 23,8 W/(m·K) |
| 800 °C | 25,2 W/(m·K) |
| Temperaturleitfähigkeit | 20 °C | 3,5 mm²/s |
| 100 °C | 3,8 mm²/s |
| 200 °C | 4,0 mm²/s |
| 300 °C | 4,3 mm²/s |
| 400 °C | 4,5 mm²/s |
| 500 °C | 4,7 mm²/s |
| 600 °C | 4,8 mm²/s |
| 700 °C | 5,1 mm²/s |
| 800 °C | 5,4 mm²/s |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 7,1·10⁻⁷ – 7,91·10⁻⁷ Ω·m |
| 50 °C | 7,61·10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 7,99–8,45·10⁻⁷ Ω·m |
| 150 °C | 8,38·10⁻⁷ Ω·m |
| 200 °C | 8,72–9,19·10⁻⁷ Ω·m |
| 250 °C | 9,04·10⁻⁷ Ω·m |
| 300 °C | 9,34–9,77·10⁻⁷ Ω·m |
| 350 °C | 9,63·10⁻⁷ Ω·m |
| 400 °C | 9,91–10,3·10⁻⁷ Ω·m |
| 450 °C | 1,02·10⁻⁶ Ω·m |
| 500 °C | 1,04–1,08·10⁻⁶ Ω·m |
| 550 °C | 1,06·10⁻⁶ Ω·m |
| 600 °C | 1,08–1,12·10⁻⁶ Ω·m |
| 650 °C | 1,10·10⁻⁶ Ω·m |
| 700 °C | 1,12–1,15·10⁻⁶ Ω·m |
| 750 °C | 1,14·10⁻⁶ Ω·m |
| 800 °C | 1,15–1,18·10⁻⁶ Ω·m |
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in %)
| Element | Gehalt |
| Kohlenstoff | 0,04 – 0,10 |
| Chrom | 15 – 17 |
| Mangan | 1,5 |
| Nickel | 12 – 14 |
| Niob | 1,2 |
| Phosphor | 0,04 |
| Silizium | 0,3 – 0,6 |
| Schwefel | 0,015 |
| Titan | 1,2 |