DIN 17440 X2CrNiN18-10: Stickstofflegierter austenitischer Stahl mit hoher Streckgrenze (Vergütegrad +Q)
Eigenschaften und Anwendungsbereiche
Der Werkstoff DIN 17440 X2CrNiN18-10 (Werkstoffnummer 1.4311) ist ein austenitischer Chrom-Nickel-Stahl, der durch Stickstoffzusatz eine deutlich erhöhte Streckgrenze aufweist. Diese bleibt auch bei höheren Temperaturen stabil, was den Stahl ideal für den Behälter- und Apparatebau sowie für Leichtkonstruktionen macht.
Der Stickstoffgehalt verbessert zudem die Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen interkristalline Korrosion. Der Werkstoff lässt sich ausgezeichnet kaltumformen und hochglanzpolieren.
Hauptanwendungsgebiete
- Tieftemperaturtechnik: Hervorragende Zähigkeit bis -270 °C, daher einsetzbar in der Kältetechnik und Kryotechnik.
- Chemischer Apparatebau: Beständig gegen Salpetersäure und andere oxidierende Medien.
- Druckbehälterbau: Zugelassen bis 300 °C; darüber hinaus genehmigungspflichtig.
Technische Kenndaten
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Dichte | 20 °C | 7,90 – 7,93 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | -100 °C | 206 GPa | |
| 20 °C | 196 – 200 GPa | ||
| 100 °C | 190 – 194 GPa | ||
| 200 °C | 182 – 186 GPa | ||
| 300 °C | 174 – 179 GPa | ||
| 400 °C | 166 – 172 GPa | ||
| 500 °C | 158 – 165 GPa | ||
| 600 °C | 150 GPa | ||
| 700 °C | 142 GPa | ||
| 800 °C | 134 GPa | ||
| Dehnung | 20 °C | 35 – 40 % | |
| 20 °C | 35 % | A80 | |
| 20 °C | 40 % | A80, quer | |
| 20 °C | 30 – 40 % | quer | |
| Querkontraktionszahl | 23 °C | 0,30 | Typisch für austenitische Stähle |
| Schubmodul | 23 °C | 77 GPa | Typisch für austenitische Stähle |
| Zugfestigkeit | 20 °C | 550 – 760 MPa | |
| 50 °C | 550 – 750 MPa | ||
| Zugfestigkeit, quer | 20 °C | 550 – 760 MPa | |
| Streckgrenze Rp0,2 | 20 °C | 270 MPa | |
| 50 °C | 245 MPa | ||
| 100 °C | 205 MPa | ||
| 150 °C | 175 MPa | ||
| 200 °C | 157 MPa | ||
| 250 °C | 145 MPa | ||
| 300 °C | 136 MPa | ||
| 350 °C | 130 MPa | ||
| 400 °C | 125 MPa | ||
| 450 °C | 121 MPa | ||
| 500 °C | 119 MPa | ||
| 550 °C | 118 MPa | ||
| Streckgrenze Rp0,2, quer | 20 °C | 270 MPa | |
| Streckgrenze Rp1,0 | 20 °C | 305 MPa | |
| 50 °C | 280 MPa | ||
| 100 °C | 240 MPa | ||
| 150 °C | 210 MPa | ||
| 200 °C | 187 MPa | ||
| 250 °C | 175 MPa | ||
| 300 °C | 167 MPa | ||
| 350 °C | 161 MPa | ||
| 400 °C | 156 MPa | ||
| 450 °C | 152 MPa | ||
| 500 °C | 149 MPa | ||
| 550 °C | 147 MPa | ||
| Streckgrenze Rp1,0, quer | 20 °C | 305 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 | 1,60 – 1,67·10⁻⁵ 1/K | ||
| 200 °C | 1,70 – 1,72·10⁻⁵ 1/K | ||
| 300 °C | 1,70 – 1,77·10⁻⁵ 1/K | ||
| 400 °C | 1,80 – 1,81·10⁻⁵ 1/K | ||
| 500 °C | 1,80 – 1,84·10⁻⁵ 1/K | ||
| 600 °C | 1,88·10⁻⁵ 1/K | ||
| 700 °C | 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. Gebrauchstemperatur (langzeit) | -270 bis +300 °C | ||
| Schmelzpunkt | 1230 – 1480 °C | Typisch für austenitische Stähle | |
| Spezifische Wärmekapazität | -100 °C | 440 J/(kg·K) | |
| 20 °C | 472 – 500 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 | 14,3 – 15 W/(m·K) | |
| 100 °C | 15,8 W/(m·K) | ||
| 200 °C | 17,5 W/(m·K) | ||
| 300 °C | 19 W/(m·K) | ||
| 400 °C | 20,5 W/(m·K) | ||
| 500 °C | 21,9 W/(m·K) | ||
| 600 °C | 23,3 W/(m·K) | ||
| 700 °C | 24,6 W/(m·K) | ||
| 800 °C | 26 W/(m·K) | ||
| 900 °C | 27,4 W/(m·K) | ||
| 1000 °C | 28,8 W/(m·K) | ||
| Temperaturleitfähigkeit | 20 °C | 3,8 mm²/s | |
| 100 °C | 4,0 mm²/s | ||
| 200 °C | 4,2 mm²/s | ||
| 300 °C | 4,6 mm²/s | ||
| 400 °C | 4,8 mm²/s | ||
| 500 °C | 4,9 mm²/s | ||
| 600 °C | 5,0 mm²/s | ||
| 700 °C | 5,3 mm²/s | ||
| 800 °C | 5,6 mm²/s | ||
| 900 °C | 5,9 mm²/s | ||
| 1000 °C | 6,0 mm²/s |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 7,1·10⁻⁷ – 7,3·10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 7,76·10⁻⁷ Ω·m | |
| 200 °C | 8,49·10⁻⁷ Ω·m | |
| 300 °C | 9,14·10⁻⁷ Ω·m | |
| 400 °C | 9,71·10⁻⁷ Ω·m | |
| 500 °C | 1,02·10⁻⁶ Ω·m | |
| 600 °C | 1,07·10⁻⁶ Ω·m | |
| 700 °C | 1,10·10⁻⁶ Ω·m | |
| 800 °C | 1,14·10⁻⁶ Ω·m | |
| 900 °C | 1,17·10⁻⁶ Ω·m | |
| 1000 °C | 1,19·10⁻⁶ Ω·m |
Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|---|
| Kohlenstoff (C) | ≤ 0,03 % |
| Chrom (Cr) | 17,0 – 19,5 % |
| Mangan (Mn) | ≤ 2,0 % |
| Nickel (Ni) | 8,5 – 11,5 % |
| Stickstoff (N) | 0,12 – 0,22 % |
| Phosphor (P) | ≤ 0,05 % |
| Silizium (Si) | ≤ 1,0 % |
| Schwefel (S) | 0,015 – 0,03 % |
Metall
- X3CrNiMo17-13-3 Vergüteter Stahl (+Q) – DIN 17440 Zertifiziert für Druckbehälter
- DIN 1654-5 X2CrNiN18-10 – Kaltgezogener & vergüteter austenitischer Edelstahl
- DIN 1654-5 X2CrNiN18-10 Austenitischer Stahl – Vergütet & Gedreht für Hochleistungsanwendungen
- DIN 17440 X30Cr13: Vergüteter Martensitischer Edelstahl für Schneidwerkzeuge & Lager
- DIN 17440 X10CrNiS18-9 Vergüteter Stahl – Hochleistungs-Freischneidlegierung
- DIN 17440 X5CrNi18-12 (1.4301) Austenitischer Edelstahl – Lösungsgeglüht +Q: Hohe Korrosionsbeständigkeit & Festigkeit
- X2CrNiN18-10 (1.4311) – Stickstofflegierter Austenitischer Edelstahl mit Erhöhter Streckgrenze
- DIN 17440 X2CrNiMoN17-12-2 Vergütet: Hochwertiger austenitischer Stahl für Chemie- und Textilindustrie
- DIN 17440 X5CrNiMo17-13-3 (Q): Hochleistungs-Edelstahl für chemische Anwendungen
- DIN 17440 X2CrNiMo18-16-4 Vergütet: Überlegene Korrosionsbeständigkeit & Kaltumformbarkeit