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Sanicro® 70: Hochtemperatur-beständige austenitische Legierung mit hervorragender Karburisierungs- und SCC-Beständigkeit

Sanicro® 70 ist eine austenitische Nickel-Chrom-Eisen-Legierung (NiCrFe), die sich durch eine sehr gute Beständigkeit gegen Karburisierung und Stickstoffaufnahme sowie eine gute strukturelle Stabilität bei hohen Temperaturen auszeichnet. Zudem bietet sie eine gute Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion (SCC).

Eigenschaften

Allgemein

EigenschaftTemperaturWert
Dichte23,0 °C8,4 g/cm³

Mechanisch

EigenschaftTemperaturWertBemerkung
Elastizitätsmodul20,0 °C214 GPa
100,0 °C206 GPa
200,0 °C202 GPa
300,0 °C196 GPa
400,0 °C190 GPa
500,0 °C185 GPa
600,0 °C180 GPa
700,0 °C171 GPa
800,0 °C161 GPa
900,0 °C149 GPa
1000,0 °C135 GPa
Dehnung23,0 °C35 %min.
Dehnung A223,0 °C35 %min.
Härte, Vickers23,0 °C160 [-]
Zugfestigkeit20,0 °C550 - 700 MPa
100,0 °C555 MPa
200,0 °C530 MPa
300,0 °C510 MPa
400,0 °C500 MPa
500,0 °C490 MPa
600,0 °C480 MPa
Streckgrenze Rp0,123,0 °C265 MPamin. für kaltgezogen, warmgeformt ≥205 MPa
Streckgrenze Rp0,220,0 °C205 MPamin. Kaltgezogen AD≤127 mm ≥241 MPa / Kaltgezogen AD>127 mm ≥205 / Warmgeformt ≥205
100,0 °C200 MPamin. Kaltgezogen AD≤127 mm ≥241 MPa / Kaltgezogen AD>127 mm ≥205 / Warmgeformt ≥205
200,0 °C180 MPamin. Kaltgezogen AD≤127 mm ≥241 MPa / Kaltgezogen AD>127 mm ≥205 / Warmgeformt ≥205
300,0 °C170 MPamin. Kaltgezogen AD≤127 mm ≥241 MPa / Kaltgezogen AD>127 mm ≥205 / Warmgeformt ≥205
400,0 °C160 MPamin. Kaltgezogen AD≤127 mm ≥241 MPa / Kaltgezogen AD>127 mm ≥205 / Warmgeformt ≥205
500,0 °C140 MPamin. Kaltgezogen AD≤127 mm ≥241 MPa / Kaltgezogen AD>127 mm ≥205 / Warmgeformt ≥205
600,0 °C100 MPamin. Kaltgezogen AD≤127 mm ≥241 MPa / Kaltgezogen AD>127 mm ≥205 / Warmgeformt ≥205

Thermisch

EigenschaftTemperaturWertBemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient100,0 °C1,35E-5 1/Kfür 30°C bis genannte Temperatur
200,0 °C1,4E-5 1/Kfür 30°C bis genannte Temperatur
300,0 °C1,4E-5 1/Kfür 30°C bis genannte Temperatur
400,0 °C1,45E-5 1/Kfür 30°C bis genannte Temperatur
500,0 °C1,5E-5 1/Kfür 30°C bis genannte Temperatur
600,0 °C1,55E-5 1/Kfür 30°C bis genannte Temperatur
Spezifische Wärmekapazität20,0 °C460 J/(kg·K)
100,0 °C480 J/(kg·K)
200,0 °C495 J/(kg·K)
300,0 °C510 J/(kg·K)
400,0 °C515 J/(kg·K)
500,0 °C525 J/(kg·K)
600,0 °C590 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit20,0 °C13 W/(m·K)
100,0 °C14 W/(m·K)
200,0 °C16 W/(m·K)
300,0 °C17 W/(m·K)
400,0 °C19 W/(m·K)
500,0 °C21 W/(m·K)
600,0 °C25 W/(m·K)

Chemische Eigenschaften

ElementGehaltBemerkung
Kohlenstoff0,05 %max.
Chrom16,5 %
Kupfer0,5 %max.
Eisen10 %
Mangan0,8 %
Nickel72,5 %
Phosphor0,02 %max.
Silizium0,4 %
Schwefel0,015 %max.

Technologische Eigenschaften

EigenschaftDetails
Anwendungsbereiche

Sanicro® 70 weist eine gute Beständigkeit gegen Chlor und Chlorwasserstoff bei hohen Temperaturen auf und kann daher in der Produktion von chlorierten Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden, z. B. in Oxychlorierungsreaktoren und Cracköfen in Vinylchlorid-Anlagen.

Sanicro® 70 kann auch in nassen korrosiven Bedingungen verwendet werden, wo austenitische 18Cr/8Ni-Stähle anfällig für Spannungsrisskorrosion wären.

Korrosionseigenschaften

Allgemeine Korrosion: Sanicro® 70 besitzt etwa die gleiche Beständigkeit gegen organische und anorganische Säuren wie Stahl vom Typ AISI 304. Die Beständigkeit gegen Natronlauge ist sehr gut, auch bei hohen Konzentrationen und Temperaturen.

Lochfraß: Die Beständigkeit gegen Lochfraß entspricht der von Stahl vom Typ AISI 304.

Spannungsrisskorrosion: Sanicro® 70 hat eine sehr gute Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion, insbesondere in chloridhaltigen Lösungen.

Gaskorrosion: Sanicro® 70 hat eine sehr gute Oxidationsbeständigkeit. Es kann verwendet werden in:

  • Luft bis 1175 °C (2145 °F)
  • Bis 800 °C (1470 °F)
  • Trockenes Chlor und Chlorwasserstoff bis ca. 550 °C (1020 °F)
  • Synthesegas (Ammoniaksynthese) bis 600 °C (1110 °F). Die Beständigkeit gegen Stickstoffaufnahme, z. B. geknacktes Ammoniak bei hohen Temperaturen, ist sehr gut.

Aufgrund des hohen Nickelgehalts sollte das Material nicht in reduzierenden, schwefelhaltigen Atmosphären (mit Schwefelwasserstoff) bei Temperaturen über 550 °C (1020 °F) eingesetzt werden.

Wärmebehandlung

Die Rohre werden im wärmebehandelten Zustand geliefert. Falls nach weiterer Bearbeitung eine zusätzliche Wärmebehandlung erforderlich ist, wird Folgendes empfohlen:

Spannungsarmglühen: 800–875 °C (1470–1920 °F), 10–15 Minuten, Abkühlung an der Luft.

Lösungsglühen: 950–1050 °C (1740–1920 °F), 5–30 Minuten, schnelle Abkühlung an der Luft oder in Wasser.

Eine Wärmebehandlung nach dem Kaltbiegen ist normalerweise nicht erforderlich, muss aber je nach Biegegrad und Betriebsbedingungen entschieden werden. Falls eine Wärmebehandlung durchgeführt wird, sollte diese als Spannungsarmglühen oder Lösungsglühen erfolgen.

Warmumformung

Warmbiegen wird bei 1100–850 °C (2010–1560 °F) durchgeführt und sollte von einem Lösungsglühen gefolgt werden.

Sonstiges

Lieferformen:

Rohre und Rohrleitungen werden normalerweise im lösungsgeglühten und weißgebeizten Zustand geliefert. Kleine Abmessungen, z. B. Wärmetauscherrohre, können auch im blankgeglühten Zustand geliefert werden. Der Hauptgrößenbereich ist in der Abbildung rechts dargestellt.

Schweißen

Die Schweißbarkeit von Sanicro® 70 ist gut. Geeignete Schmelzschweißverfahren sind das manuelle Lichtbogenschweißen (MMA/SMAW) und das gasgeschützte Lichtbogenschweißen, wobei das WIG-Schweißen (TIG/GTAW) die erste Wahl ist.

Für Sanicro® 70 wird eine Wärmeeinbringung von <1,0 kJ/mm und eine Zwischentemperatur von <100 °C (210 °F) empfohlen. Eine Stringer-Pass-Technik sollte angewendet werden.

Empfohlene Zusatzwerkstoffe:

  • WIG/GTAW oder MIG/GMAW Schweißen
    • ISO 18274 S Ni 6082 / AWS A5.14 ERNiCr-3 (z. B. Exaton Ni72HP)
  • MMA/SMAW Schweißen
    • ISO 14172 E Ni 6182 / AWS A5.11 ENiCrFe-3 (z. B. Exaton Ni71)
    • ISO 14172 E Ni 6152 / AWS A5.11 ENiCrFe-7 (z. B. Exaton Ni69)

Auftragsschweißen:

  • ISO 18274 S Ni 6082 / AWS A5.14 ERNiCr-3 (z. B. Exaton Ni72HP) Draht und Bänder werden für das Auftragsschweißen von Rohrböden und Hochdruckbehältern empfohlen, wenn eine dem Sanicro® 70 entsprechende Korrosionsbeständigkeit gefordert ist.

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