UGI® 4410 – Hochleistungs-Superduplex-Edelstahl für korrosive Umgebungen

UGI® 4410 – Superduplex für extrem aggressive Medien

UGI® 4410 ist ein Superduplex-Edelstahl für Anwendungen in hochkorrosiven Umgebungen mit folgenden Vorteilen:

• Sehr hohe mechanische Eigenschaften
• Exzellente Beständigkeit gegen verschiedene Korrosionsarten in aggressiven Medien

Im Auslieferungszustand (lösungsgeglüht) liegt eine Zweiphasenstruktur (Ferrit + Austenit) mit 45–55 % Ferrit vor, frei von intermetallischen Phasen und Chrom-Karbonitriden.

Kritische Temperaturgrenzen: Hohe Empfindlichkeit gegenüber intermetallischen Ausscheidungen. Sigma-Phase fällt bei 600–1000 °C nach wenigen Minuten aus; α'-Phase bei 350–550 °C → Versprödungsrisiko. Maximale Einsatztemperatur: 300 °C.

Kennwerte

Allgemein

Eigenschaft	Wert
Dichte	7,8 g/cm³

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Kerbschlagzähigkeit (Charpy-V)	-60 °C	50 J	min.
Kerbschlagzähigkeit (Charpy-V)	-46 °C	100 J	min.
Kerbschlagzähigkeit (Charpy-V)	20 °C	200 J	min.
Elastizitätsmodul	20 °C	200 GPa
Elastizitätsmodul	100 °C	194 GPa
Elastizitätsmodul	200 °C	186 GPa
Elastizitätsmodul	300 °C	180 GPa
Dehnung	–	25 %	min.
Zugfestigkeit	–	750 – 930 MPa

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	20–100 °C	13,0 × 10⁻⁶ 1/K
Wärmeausdehnungskoeffizient	20–200 °C	13,5 × 10⁻⁶ 1/K
Wärmeausdehnungskoeffizient	20–300 °C	14,0 × 10⁻⁶ 1/K
Spezifische Wärmekapazität	20 °C	500 J/(kg·K)
Spezifische Wärmekapazität	100 °C	530 J/(kg·K)
Spezifische Wärmekapazität	200 °C	560 J/(kg·K)
Spezifische Wärmekapazität	300 °C	590 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	20 °C	15 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	100 °C	16 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	200 °C	17 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	300 °C	18 W/(m·K)

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elektrischer Widerstand	20 °C	8 × 10⁻⁷ Ω·m
Elektrischer Widerstand	100 °C	8,5 × 10⁻⁷ Ω·m
Elektrischer Widerstand	200 °C	9 × 10⁻⁷ Ω·m
Elektrischer Widerstand	300 °C	1 × 10⁻⁶ Ω·m

Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)

Element	Gehalt	Bemerkung
Kohlenstoff	0,03	max.
Chrom	25,0 – 26,0 %
Mangan	2,0	max.
Molybdän	3,3 – 4,0 %
Nickel	6,5 – 7,5 %
Stickstoff	0,24 – 0,30 %
Phosphor	0,035	max.
Silizium	1,0	max.
Schwefel	0,002	max.

Technologische Eigenschaften

Anwendungsbereiche

Anwendungen mit höchster Korrosionsbeständigkeit in chloridhaltigen Medien bei gleichzeitig hohen mechanischen Anforderungen:

• Chemische und petrochemische Industrie
• Meerwasserentsalzungsanlagen
• Zellstoff- und Papierindustrie

Kaltumformung

Konventionelle Kaltumformung möglich. Hohe Werkzeugkräfte durch hohe Festigkeit und Verfestigung. Austenit ist stabil → keine martensitische Umwandlung bei Kaltverformung.

Korrosionsbeständigkeit

Allgemeine Korrosion: Sehr gute Beständigkeit in Mineralsäuren und organischen Säuren (chemische Produktion). Z. B. bessere Beständigkeit als Superaustenit UGI® 4539/904L in Ameisensäure, Salzsäure und Schwefelsäure (<25 Gew.-%).

Lokale Korrosion (Chlorid-induziert): Exzellente Beständigkeit.

Lochfraßkorrosion: PREN = %Cr + 3,3×%Mo + 16×%N → für UGI® 4410: PREN ≥ 41 (vs. 33 für UGI® 4462). Ferricchlorid-Test (ASTM G48): Garantierte Lochfraßbeständigkeit bis 55 °C (UGI® 4462: 35 °C).

Spaltkorrosion: Kritische Temperatur in 6 Gew.-% FeCl₃ (ASTM G48): Ø 35 °C (UGI® 4462: 25 °C, UGI® 4539: 20 °C).

Spannungsrisskorrosion: Sehr gute Beständigkeit in chlorid- und/oder sulfidhaltigen Medien.

Zerspanbarkeit

Sehr hohe Festigkeit und hohe Austenit-Aushärtbarkeit → schneller Werkzeugverschleiß. Schnittgeschwindigkeiten leicht unter 1.4507. Härtere Schneidstoffe als für austenitische Güten (z. B. STELLRAM SP0819 vs. SECO TM2000). Wie bei den meisten Duplex-Güten: schwierig zu brechende Späne → relativ hohe Vorschübe bevorzugen.

Drehen: Schnittgeschwindigkeiten im Schruppdrehen (Basis 100: 1.4462 mit SECO TM2000) siehe Vergleichstabelle.

Bohren: Schwierig durch hohe Schnittkräfte (schneller Verschleiß) und schlechte Spanbruchbarkeit (zufälliger Bohrerbruch). Empfehlung: Innenkühlung mit hohem Öldruck für Spanbruch/Austrag; Bohrzyklen mit Nachreiben.

Wärmebehandlung

Lösungsglühen: Stäbe/Draht werden lösungsgeglüht geliefert. Nach Warm-/Kaltumformung: 1050–1120 °C (bevorzugt 1100 °C), schnelles Abkühlen (Wasser) zur Vermeidung versprödender Phasen (intermetallisch, Chromnitrid) beim Abkühlen.

Warmumformung

Umformung bei 1000–1250 °C, optimal 1100–1250 °C (geringere Kräfte, höhere Duktilität). Risiko der Sigma-Phasen-Bildung, wenn Temperatur während des Umformens unter 1025 °C fällt. Nach Warmumformung dringend Lösungsglühen gemäß Empfehlung.

Lieferbare Formate

Produkt	Form	Ausführung	Toleranz	Abmessungen (mm)
Stäbe	Rund	Warmgewalzt, entzundert	13	71–120
	Rund	Gedreht	10–11–12	71–120
Halbzeuge	Vierkant	Geschliffen	–	80–120

Weitere Produkte auf Anfrage.

Schweißen

Schweißbar: Reibung, Widerstand, Lichtbogen (MIG, WIG, Stabelektrode, Plasma, UP), Laser, Elektronenstrahl. Wie bei Duplex-Güten: Einhaltung eines Lichtbogenenergie-Fensters für gute Zähigkeit der Schweißnaht/WEZ.

• Energie zu hoch → langsames Abkühlen → Sigma-Phase in WEZ → Versprödung.
• Energie zu niedrig → schnelles Abkühlen → zu ferritische, spröde WEZ.

Fenster hängt von Geometrie/Dicke und Verfahren ab. Bei Mehrlagenschweißen: Abkühlung <150 °C zwischen Lagen. Kein Vorwärmen, keine Nachwärmebehandlung (außer Lösungsglühen).

MIG-Schweißen: Optimaler Zusatzdraht: UGIWELD™ 25.9.4 (ISO 14343-A: 25 9 4L) – austenitischere Bilanz begrenzt Ferrit im Schweißgut. Schutzgas: Ar + 1–3 % O₂/CO₂ (geringes Oxidationspotenzial für Zähigkeit). Kein H₂ (Kaltrißgefahr). Evtl. N₂-Zugabe gegen N-Verlust.

WIG-Schweißen: Zwingend neutrales Schutzgas (Ar, evtl. He) zum Elektrodenschutz. Kein H₂. Durch fehlendes O₂ leichter gute Zähigkeit im Schweißgut erreichbar.