UGI®347H / UGI®4550: Nb-stabilisierter austenitischer Stahl für 450–850 °C Anwendungen
UGI®347H / UGI®4550 ist ein niob-stabilisierter austenitischer Edelstahl, der speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen (bis 850 °C) entwickelt wurde. Im Temperaturbereich von 450 bis 850 °C weist UGI®347H / UGI®4550 bessere mechanische Eigenschaften und eine höhere Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion auf als 304/1.4301.
Mikrostruktur: Die Mikrostruktur von UGI®347H / UGI®4550 besteht aus einer austenitischen Matrix. Niob liegt in Form von Karbidausscheidungen oder Niobnitriden vor. Je nach Durchmesser kann etwas Restferrit verbleiben. Ein Beispiel der Mikrostruktur finden Sie auf der Materialseite.
Eigenschaften
Allgemein
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 7,9 g/cm³ |
Mechanisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Charpy-Schlagzähigkeit, Kerbschlagbiegeversuch | -196 °C | 80 J | min. |
| 20 °C | 100 J | min. | |
| Elastizitätsmodul | 20 °C | 200 GPa | |
| 100 °C | 194 GPa | ||
| 200 °C | 186 GPa | ||
| 300 °C | 179 GPa | ||
| 400 °C | 172 GPa | ||
| 500 °C | 165 GPa | ||
| Dehnung | 40 % | min. | |
| Härte, Brinell | 230,0 [-] | max., HBW | |
| Zugfestigkeit | 540,0 – 740,0 MPa |
Thermisch
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 0,000016 1/K | 20 bis 100 °C |
| 0,0000165 1/K | 20 bis 200 °C | |
| 0,000017 1/K | 20 bis 300 °C | |
| 0,0000175 1/K | 20 bis 400 °C | |
| 0,000018 1/K | 20 bis 500 °C | |
| Spezifische Wärmekapazität | 500 J/(kg·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 15 W/(m·K) |
Elektrisch
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Elektrischer Widerstand | 7,3e-07 Ω·m |
Chemische Zusammensetzung
| Element | Gehalt | Bemerkung |
|---|---|---|
| Kohlenstoff | 0,04 – 0,06 % | |
| Chrom | 17,0 – 19,0 % | |
| Kupfer | 0,75 | max. |
| Mangan | 0,5 – 2,0 % | |
| Molybdän | 0,70 | max. |
| Nickel | 9,0 – 11,0 % | |
| Niob | 0,4 – 1,0 % | max. & min: 10×C |
| Phosphor | 0,035 | max. |
| Silizium | 0,2 – 0,75 % | |
| Schwefel | 0,015 | max. |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Details | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Anwendungsbereiche |
|
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| Kaltumformung |
Ziehen – Profilieren – Umformen UGI®347H / UGI®4550 eignet sich für die Umformung durch die üblichen Kaltumformverfahren, ähnlich wie die meisten austenitischen Edelstähle. Es lässt sich leicht strecken und ziehen, bis der Querschnitt um bis zu 80 % reduziert ist. Kaltfließpressen Durch die Anwesenheit von Niob besitzt UGI®347H eine feinkörnige Struktur, die diesen Werkstoff besonders für das Kalt- oder Warmfließpressen geeignet macht. Seine feine, regelmäßige Struktur ermöglicht eine gleichmäßige Verformung beim Kaltfließpressen. |
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| Korrosionseigenschaften |
UGI®347H besitzt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion, die besser ist als die von 1.4301 (AISI 304). Es ist besonders geeignet für Anwendungen im Temperaturbereich zwischen 450 °C und 850 °C. Lochkorrosion Lochkorrosionspotenzial-Messungen werden in unserem Labor in einer 5 % NaCl-Umgebung (50 g/L, 0,86 M) bei pH 6,6 und 35 °C gemäß ISO 15158 durchgeführt. Das Lochkorrosionspotenzial von UGI®347H ist ähnlich dem eines Standard-austenitischen Stahls (für 5 mm Draht in Längsrichtung):
Interkristalline Korrosion: Durch das Niob besteht ein deutlich geringeres Risiko der Versensitisierung gegenüber interkristalliner Korrosion im Vergleich zu Standard-1.4301-austenitischen Stählen; die maximale Betriebstemperatur in trockener Luft beträgt 850 °C, sinkt jedoch bei Anwesenheit korrosiver Verbindungen in der Luft wie Wasserdampf oder Schwefelverbindungen. Spannungsrisskorrosion: Wie die Familie der Standard-1.4301/1.4307-Austenite ist UGI®347H ab ca. 50 °C anfällig für spannungsrisskorrosion durch Chloridionen. |
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| Allgemeine Zerspanbarkeit |
Drehen Die Zerspanbarkeit von UGI®347H / UGI®4550 ähnelt der eines niedrig-schwefeligen 304/1.4301-Stahls. In Bezug auf Werkzeugverschleiß müssen die Schnittbedingungen (Geschwindigkeit und/oder Vorschub) im Vergleich zu einem niedrig-schwefeligen 304/1.4301-Stahl um ca. 10 bis 15 % reduziert werden, um die gleiche Standzeit zu erhalten. Beim Spanbruchverhalten ist UGI®347H / UGI®4550 einem niedrig-schwefeligen 304/1.4301 sehr ähnlich. |
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| Wärmebehandlung |
Lösungseinglühen Diese Wärmebehandlung umfasst das Halten einer hohen Temperatur zwischen 1000 und 1100 °C, gefolgt von Luft- oder Wasserkühlung. Diese Behandlung, das Lösungseinglühen genannt, beseitigt alle Spuren der Verfestigung und verleiht dem Stahl seine niedrigsten mechanischen Eigenschaften. Stabilisierungsglühen Eine als Stabilisierung bekannte Behandlung kann durchgeführt werden, indem der Kohlenstoff und Stickstoff vollständig als Nb(C,N) ausgefällt werden, z. B. für das Schweißen. Dies verbessert die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion. Die Behandlung kann bei 815 °C bis 870 °C für mindestens 5 Minuten pro mm Wanddicke erfolgen, gefolgt von Ofen- oder Luftkühlung (Empfehlung ASTM A182). |
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| Warmumformung |
Schmieden UGI®347H / UGI®4550 kann ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen geschmiedet werden. Ein Aufheiztemperatur zwischen 1150 °C und 1250 °C und eine Endschmiedetemperatur vorzugsweise über 950 °C werden empfohlen. Wie bei allen austenitischen Edelstahlgüten ist die zur Verformung erforderliche Kraft hoch (weit höher als bei Kohlenstoffstählen). Bauteile können an der Luft oder im Wasser abgekühlt werden. |
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| Sonstiges |
Verfügbare Produkte:
Andere Formate: Bitte kontaktieren Sie den Lieferanten. |
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| Schweißen |
Wie bei vielen austenitischen Güten gibt es keine besonderen Schwierigkeiten beim Schweißen von UGI®347H / UGI®4550 mit den meisten Lichtbogenschweißverfahren (mit oder ohne Zusatzwerkstoff): Widerstandsschweißen, Elektronenstrahlschweißen, Reibschweißen, Laserstrahlschweißen usw. Autogenschweißen wird nicht empfohlen. Wenn Zusatzwerkstoff erforderlich ist, sollte ein zu UGI®347H / UGI®4550 homogenes Füllprodukt verwendet werden, z. B. UGIWELD™ 347 (WIG/E-Hand) oder 347M (MIG), das der Schweißnaht die gleichen Korrosionsbeständigkeitseigenschaften verleiht wie dem Grundwerkstoff. Bei MIG- oder WIG-Schweißen darf das argonbasierte Schutzgas (das teilweise durch Helium ersetzt werden kann) kein Stickstoff enthalten, da sonst die Gefahr besteht, dass die Schweißnaht nicht mehr mit Nb stabilisiert ist und ihre interkristalline Korrosionsbeständigkeit bei Hochtemperaturanwendung verliert. Eine Wärmebehandlung zur Ausfällung von Niob-Karbonitrid (ca. 850 °C, siehe Abschnitt „Stabilisierung“) wird für Schweißbereiche empfohlen, wenn Baugruppen bei hohen Temperaturen eingesetzt werden. |
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