UGI® 446 Geglüht: Hochwarmfester Ferritischer Edelstahl für Extreme Temperaturen (800–1150 °C)

UGI® 446 – Hochchrom-Ferritischer Edelstahl (23–24 % Cr)

UGI® 446 ist ein ferritischer Edelstahl mit über 23 % Chromgehalt. Seine Korrosionsbeständigkeit zählt zu den besten innerhalb der ferritischen Güten. Da UGI® 446 thermischer Oxidation gut standhält und ein gutes Verhalten gegen Abschuppung zeigt, wird er häufig für Anwendungen im Temperaturbereich 800–1150 °C eingesetzt.

Der Wärmeausdehnungskoeffizient von UGI® 446 liegt nahe dem spezieller Gläser, weshalb er oft in Metall-Glas-Durchführungen verwendet wird.

UGI® 446 verträgt Flüssigmetallkontakt mit Kupfer oder Messing gut und eignet sich daher für elektrische Anwendungen mit engem Kontakt zwischen Edelstahl, Kupfer und Messing.

Längere Einwirkung von Temperaturen zwischen 350 und 800 °C führt zu einer Änderung der metallurgischen Struktur, die das Material spröde machen kann (Sigmaphase oder Ferrit-Entmischung).

Im geglühten Zustand besitzt UGI® 446 eine 100 % ferritische Struktur, was Interkristallinkorrosion ausschließt. Zu lange Haltezeiten im Bereich 350–750 °C können jedoch durch Bildung spröder Phasen (α+α'-Ferrit-Entmischung bei ~475 °C, Sigmaphase bei höheren Temperaturen) zu Versprödung führen. Dies muss vermieden werden.

Allgemeine Eigenschaften

Eigenschaft	Wert
Dichte	7,5 g/cm³

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkung
Elastizitätsmodul	220 GPa
Dehnung	20 %	Mindestens
Zugfestigkeit	480 MPa	Mindestens

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert
Spezifische Wärmekapazität	500 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	17 W/(m·K)

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert
Elektrischer Widerstand	1,1·10⁻⁶ Ω·m

Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)

Element	Gehalt	Bemerkung
Kohlenstoff	0,06	Maximal
Chrom	23,0 – 24,0 %
Mangan	1,0	Maximal
Molybdän	0,5
Nickel	0,5	Maximal
Stickstoff	0,1	Maximal
Phosphor	0,03	Maximal
Silizium	0,7	Maximal
Schwefel	0,03	Maximal

Technologische Eigenschaften & Verarbeitung

Anwendungsbereiche

• Metall-Glas-Durchführungen (Abdichtung)
• Elektrische Leiter für Beleuchtung
• Bauteile in Kontakt mit Kupfer oder Messing
• Teile für Glasformen

Kaltumformung

Kaltfließpressen: Aufgrund guter Duktilität gut geeignet. Empfindlich gegen Kratzer aus Warmwalzen oder Kaltziehen, die bei starker Verformung zu Oberflächenrissen führen können.

Biegen – Umformen: Gut geeignet. Da die Umstelltemperatur (duktil/spröde) nahe der Raumtemperatur liegt, wird langsame Verformungsgeschwindigkeit empfohlen. Je nach vorkommender thermomechanischer Behandlung können gedehnte Bereiche eine orangenhautartige Oberfläche (grobe Körner unter der Oberfläche) zeigen.

Ziehen – Profilieren: Konventionelle Kaltumformung möglich. Wie bei anderen ferritischen Güten steigen Festigkeitseigenschaften (Rm, Rp0,2) leicht an, Duktilität nimmt ab. Querschnittsreduktion bis 80 % möglich.

Korrosionsverhalten

Lochkorrosion: Die Lochkorrosionsbeständigkeit wird über das Lochpotenzial (ISO 15158) beurteilt. In leicht gesalzener NaCl-Lösung (0,02 M):

Ferritische Güte	Lochpotenzial (mV/ECS)
AISI 430 – 1.4016	350 mV
AISI 434 – 1.4113	400 mV
AISI 446 – 1.4763	420 mV
1.4511 / 1.4509	470 mV
AISI 445 – 1.4621	550 mV

UGI® 446 liegt über Standard-ferritischem UGI® 430, aber unter Ti/Nb-stabilisierten Güten (4511, 4509, 4621) aufgrund leichter Interkristallinkorrosionsempfindlichkeit.

Thermische Oxidation: UGI® 446 widersteht thermischer Oxidation gut, insbesondere Abschuppung bei Zyklustests im Bereich 800–1150 °C.

Zerspanbarkeit

Drehen: Wie bei anderen ferritischen Güten erforderlich. Anhaftung und Materialaufbau an der Schneide können zu vorzeitigem Werkzeugverschleiß, rauer Oberfläche und Maßabweichungen führen. Beschichtete Schneidwerkzeuge (TiN, TiAlN) werden empfohlen. Hochdruck-Kühlschmierstoffzufuhr mit EP-Zusätzen ist ratsam.

Empfohlene Schnittgeschwindigkeiten (geglüht, 450–550 MPa):

Zustand	6 mm / 0,5 mm/U	3 mm / 0,4 mm/U	1 mm / 0,2 mm/U
Geglüht	160 m/min	190 m/min	260 m/min

Bohren: Noch kritischer als Drehen. Regelmäßige, großzügige Kühlschmierung (Druck & Durchsatz) essenziell. Bei großen Durchmessern Innenspannbohrer bevorzugt. Spannwinkel: 130–140° (Hartmetall), 118° (HSS).

Wärmebehandlung

Im geglühten Zustand 100 % ferritisch – nach reiner Kaltumformung keine weitere Wärmebehandlung nötig. Nach langfristiger Exposition 350–800 °C (Versprödung durch Sigmaphase/Ferrit-Entmischung) kann der geglühten Zustand durch thermische Behandlung 800–1130 °C wiederhergestellt werden.

Vollglühen ohne grobes Kornwachstum (wichtig für Biegeanwendungen): 840–900 °C (mind. 2 Stunden) mit schnellem Abschrecken in Wasser oder Pulsierluft.

Warmumformung

Schmieden: Leicht schmiedbar bei 800–1130 °C (maximale Schmiedbarkeit). Bauteile können schnell in Luft oder Wasser abgekühlt werden.

Weitere Hinweise

UGI® 446 weist eine Umstelltemperatur (duktil–spröde) nahe Raumtemperatur auf. Verwendung in großen Dicken (z. B. > 80 mm Vollstab) wird nicht empfohlen.

Verfügbare Produktformen

Produkt	Form	Oberfläche	Toleranz	Abmessung
Walzdraht	Rund	Beizt	–	5,0–32 mm
Ziehdraht	Rund	–	–	0,8–18,0 mm
Profil	–	–	–	2–70 mm²
Stab	Rund	Gewalzt & entzundert	12–13	22–71 mm
Stab	Rund	Gedreht & poliert	9–11	22–71 mm
Stab	Rund	Kaltgezogen	8–9	2,0–55 mm

Weitere Ausführungen auf Anfrage beim Lieferanten.

Schweißen

Wie alle nicht mit Ti/Nb stabilisierten ferritischen Güten ist UGI® 446 schwer zu schweißen. Parameter müssen fein abgestimmt werden, um grobes Korn in der Schmelzzone (Versprödung) und interkristalline Korrosion in Schmelz- und Wärmeeinflusszone zu vermeiden.

Bevorzugt: Verfahren mit schneller Abkühlung und niedriger Wärmeeinbringung (Laser statt WIG).

Zur Vermeidung interkristalliner Korrosion: Stabilisierter Schweißzusatz (EXHAUST® F1 – 18LNb oder EXHAUST® F1 EVO – 18LNbSi). Bei Nahtdicke > 2 mm: Doppelt stabilisiert (Ti + Nb) wie EXHAUST® Bi-Stab – 18LNbTi EVO.