Sandvik 3R64: Premium austenitischer Edelstahl mit hoher Korrosionsbeständigkeit

Sandvik 3R64 kann für eine Vielzahl industrieller Anwendungen eingesetzt werden, bei denen Stähle der Typen ASTM 304 und 304L oder sogar ASTM 316L eine unzureichende Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Typische Beispiele sind Wärmetauscher, Kondensatoren, Rohrleitungen, Kühl- und Heizschlangen in der chemischen, petrochemischen, Zellstoff- und Papier- sowie Lebensmittelindustrie.

Dank seines hohen Molybdängehalts besitzt Sandvik 3R64 eine verbesserte Beständigkeit gegenüber ASTM 316/316L in den meisten Chlorid- und Säureumgebungen.

Allgemeine Korrosion: Sandvik 3R64 weist gute Beständigkeit auf in:

• Organischen Säuren bei hohen Konzentrationen und moderaten Temperaturen
• Anorganischen Säuren, z. B. Phosphor- und Schwefelsäure bei moderaten Konzentrationen und Temperaturen. Der Stahl kann auch in Schwefelsäure mit Konzentrationen über 90 % bei niedrigen Temperaturen eingesetzt werden.
• Salzlösungen, z. B. Sulfate, Sulfide und Sulfite, alkalische Umgebungen

Die folgenden Daten veranschaulichen die verbesserte Beständigkeit von Sandvik 3R64 gegenüber ASTM 316, obwohl die Korrosionsraten bei den meisten Temperaturen für beide Güten unannehmbar hoch sind.

Tabelle 1. Allgemeine Korrosionsbeständigkeit von Sandvik 3R64 und ASTM 316 in siedender Ameisensäure.

Interkristalline Korrosion: Aufgrund des niedrigen Kohlenstoffgehalts weist Sandvik 3R64 ein geringes Risiko für interkristalline Korrosion nach z. B. Schweißarbeiten auf.

Lochfraß- und Spaltkorrosion: Die Lochfraßbeständigkeit von Edelstählen wird primär durch den Gehalt an Chrom, Molybdän und Stickstoff bestimmt. Die Pitting Resistance Equivalent (PRE) Zahl kann zum Ranking verschiedener Edelstähle hinsichtlich ihrer Lochfraßbeständigkeit herangezogen werden. Die PRE-Zahl ist definiert als: PRE = % Cr + 3,3 × % Mo + 16 × % N.

Tabelle 2. PRE-Werte für Sandvik 3R64 und einige andere Legierungen. Typische Werte, sofern nicht anders angegeben.

Daher ist Sandvik 3R64 gegen Lochfraß bei höheren Temperaturen und/oder höheren Chloridkonzentrationen beständiger als ASTM 316L.

Dasselbe Ranking der Legierungen gilt für die Spaltkorrosionsbeständigkeit. Allerdings tritt Spaltkorrosion bei deutlich niedrigeren Temperaturen auf als Lochfraß. Abbildung 1 zeigt die bessere Spaltkorrosionsbeständigkeit von Sandvik 3R64 gegenüber 3R60 (ASTM 316L mit 2,6 % Mo, EN 1.4435) nach 2-monatiger Exposition in Chloridlösungen.

Spannungsrisskorrosion: Austenitische Stähle sind anfällig für Spannungsrisskorrosion. Diese kann bei Temperaturen über ca. 60 °C (140 °F) auftreten, wenn der Stahl Zugspannungen ausgesetzt ist und gleichzeitig mit bestimmten Lösungen, insbesondere chloridhaltigen, in Kontakt kommt. Solche Betriebsbedingungen sollten daher vermieden werden. Auch Bedingungen beim Anlagenstillstand müssen berücksichtigt werden, da die sich bildenden Kondensate einen Chloridgehalt entwickeln können, der sowohl zu Spannungsrisskorrosion als auch zu Lochfraß führt.

Für Anwendungen, die eine hohe Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion erfordern, werden austenitisch-ferritische Stähle wie Sandvik SAF 2304 oder Sandvik SAF 2205 empfohlen. Siehe Datenblätter S-1871-ENG oder S-1874-ENG.

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

Spannungsarmglühen: 850–950 °C (1560–1740 °F), 10–15 min, Abkühlung an der Luft.

Lösungsglühen: 1000–1100 °C (1830–2010 °F), 10–30 min, Abkühlung an der Luft oder in Wasser.

Lieferformen:

Nahtlose Rohre und Rohrleitungen in 3R64 werden in Abmessungen bis 260 mm Außendurchmesser im lösungsgeglühten und weißgebeizten Zustand oder lösungsgeglüht im Blankglühverfahren geliefert.

Sandvik 3R64 wird auch in folgenden Formen geliefert:

• Geschweißte Rohre und Rohrleitungen
• Formstücke und Flansche

Weitere Details zu Abmessungen und Oberflächen sind auf Anfrage erhältlich.

Die Schweißbarkeit von Sandvik 3R64 ist gut. Das Schweißen muss ohne Vorwärmen durchgeführt werden, und eine nachträgliche Wärmebehandlung ist normalerweise nicht erforderlich. Geeignete Schmelzschweißverfahren sind das manuelle Lichtbogenschweißen (MMA/SMAW) und das gasgeschützte Lichtbogenschweißen, wobei das WIG-Schweißen (TIG/GTAW) die erste Wahl ist.

Für Sandvik 3R64 wird eine Wärmeeinbringung von <1,5 kJ/mm und eine Zwischentemperatur von <100 °C (210 °F) empfohlen.

Empfohlene Zusatzwerkstoffe:

• WIG/GTAW oder MIG/GMAW Schweißen
  • ISO 14343 S 19 13 4 L / AWS A5.9 ER317L (z. B. Exaton 19.13.4.L)
• MMA/SMAW Schweißen
  • ISO 3581 E 19 13 4 L R / AWS A5.4 E317L-16 (z. B. Exaton 19.13.4.LR)
• ISO 14343 S 19 13 4 L / AWS A5.9 ER317L (z. B. Exaton 19.13.4.L) Draht oder Bänder werden für das Auftragsschweißen von Rohrböden und Hochdruckbehältern empfohlen, wenn eine dem Sandvik 3R64 entsprechende Korrosionsbeständigkeit gefordert ist.