Sandvik SAF 2906™ – Hochlegierter Duplex-Edelstahl für überragende Korrosionsbeständigkeit

Produktübersicht

Sandvik SAF 2906™ ist ein hochlegierter Duplex-Edelstahl (austenitisch-ferritisch) mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit in alkalischen Umgebungen und chloridhaltigen Medien. Der Werkstoff vereint ausgezeichnete Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion, Lochfraß und Spaltkorrosion mit sehr hoher Festigkeit und guter Schweißbarkeit.

Hauptmerkmale

• Exzellente Beständigkeit in alkalischen Umgebungen, auch bei Verunreinigungen durch Chloride
• Hervorragende Resistenz gegen interkristalline Korrosion
• Ausgezeichneter Schutz vor Lochfraß- und Spaltkorrosion
• Hohe Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion (SCC)
• Gute Schweißbarkeit
• Sehr hohe Festigkeit – die 0,2 %-Dehngrenze beträgt etwa das Dreifache konventioneller austenitischer Edelstähle

Technische Eigenschaften

Allgemeine Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Dichte	23,0 °C	7,7 g/cm³
Recyclinganteil		82,1 %	Durchschnittlicher Recyclinganteil

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Elastizitätsmodul	20,0 °C	200 GPa
	100,0 °C	194 GPa
	200,0 °C	186 GPa
	300,0 °C	180 GPa
Bruchdehnung	20,0 °C	25 %	min.
	100,0 °C	25 %	min.
	200,0 °C	25 %	min.
	300,0 °C	25 %	min.
Zugfestigkeit	20,0 °C	750 – 800 MPa	min. für Wandstärke > 10 mm, max. für < 10 mm
	100,0 °C	730 – 750 MPa	min. für Wandstärke > 10 mm, max. für < 10 mm
	200,0 °C	700 – 720 MPa	min. für Wandstärke > 10 mm, max. für < 10 mm
	300,0 °C	690 – 710 MPa	min. für Wandstärke > 10 mm, max. für < 10 mm
0,2 %-Dehngrenze (Rp0,2)	20,0 °C	550 – 650 MPa	min. für Wandstärke > 10 mm, max. für < 10 mm
	100,0 °C	500 – 550 MPa	min. für Wandstärke > 10 mm, max. für < 10 mm
	200,0 °C	430 – 470 MPa	min. für Wandstärke > 10 mm, max. für < 10 mm
	300,0 °C	410 MPa	min. für Wandstärke > 10 mm, max. für < 10 mm

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	100,0 °C	1,15E-5 1/K	für 30 °C bis genannte Temperatur
	200,0 °C	1,20E-5 1/K	für 30 °C bis genannte Temperatur
	300,0 °C	1,25E-5 1/K	für 30 °C bis genannte Temperatur
	400,0 °C	1,25E-5 1/K	für 30 °C bis genannte Temperatur
Spezifische Wärmekapazität	20,0 °C	470 J/(kg·K)
	100,0 °C	500 J/(kg·K)
	200,0 °C	530 J/(kg·K)
	300,0 °C	560 J/(kg·K)
	400,0 °C	600 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	20,0 °C	13 W/(m·K)
	100,0 °C	14 W/(m·K)
	200,0 °C	16 W/(m·K)
	300,0 °C	18 W/(m·K)
	400,0 °C	19 W/(m·K)

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elektrischer Widerstand	23,0 °C	8,1E-7 Ω·m

Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)

Element	Gehalt	Bemerkung
Kohlenstoff	0,03 %	max.
Chrom	29 %
Kupfer	0,8 %	max.
Eisen	Rest
Mangan	1 %
Molybdän	2,3 %
Nickel	7 %
Stickstoff	0,35 %
Phosphor	0,03 %	max.
Silizium	0,3 %
Schwefel	0,015 %	max.

Technologische Eigenschaften & Verarbeitung

Anwendungsbereiche

Typische Anwendungen für Sandvik SAF 2906™:

• Chloralkali-Elektrolyse: Geeignet für Rohrleitungssysteme von den Zellen bis zur Verdampfungsanlage. Auch für sehr aggressive Bedingungen wie Verdampferrohre in Diaphragma- und Membranverfahren hervorragend geeignet.
• Aluminiumoxid-Produktion: Wärmetauscherrohre und Leitungen in der Aluminiumoxid-Aufschlüsselung
• Umgebungen, die hohe Beständigkeit gegen Lochfraß- und Spaltkorrosion erfordern

Zulassungen & Zertifizierungen

• ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII, Div. 1 und 2
• PED (Druckgeräterichtlinie) 2014/68/EU und AD2000-Merkblatt W2: Particular Material Appraisal (PMA)

Kaltumformung

Die zum Biegen von Sandvik SAF 2906™ erforderliche Kraft ist höher als bei standardmäßigen austenitischen Edelstählen – eine natürliche Folge der höheren Streckgrenze.

Korrosionsbeständigkeit – Detaillierte Analyse

Alkalische Umgebungen

Dank des hohen Chromgehalts weist Sandvik SAF 2906™ eine sehr gute Beständigkeit in alkalischen Medien auf. Für reines Natronlauge-Verhalten siehe das Iso-Korrosionsdiagramm (0,1 mm/Jahr) in Abbildung 1. In der Chloralkali-Produktion sind jedoch Verunreinigungen durch Chloride und Chlorate vorhanden. Üblicherweise werden in kritischen Apparaten (z. B. Verdampfern) Reinnickel (Ni200) oder hochlegierte Nickelbasiswerkstoffe eingesetzt.

Korrosionsversuche in Natronlauge (NaOH) mit unterschiedlichen Gehalten an Natriumchlorid (NaCl) und Natriumchlorat (NaClO₃), analog zu den Bedingungen in Verdampfungsanlagen von Diaphragma- und Membranverfahren, zeigen die hervorragende Leistung von Sandvik SAF 2906™ (Tabellen 1 & 2).

Lochfraß- und Spaltkorrosion

Die sorgfältig abgestimmte Zusammensetzung mit hohem Chrom- und Stickstoffgehalt sowie moderatem Molybdänanteil verleiht dem Werkstoff hohe Resistenz gegen lokalisierte Korrosion durch Chloride. Ein Vergleichsindex ist die PRE-Zahl (Pitting Resistance Equivalent):

PRE = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N

Ein sehr strenger Test ist der ASTM G48-Test (Eintauchen in 6 % FeCl₃). Ergebnisse für Lochfraß (modifizierte Methode A) und Spaltkorrosion (Methode B) sind in Tabelle 3 dargestellt. Die kritische Lochfraßtemperatur (CPT) und kritische Spaltkorrosionstemperatur (CCT) geben an, ab wann Korrosion einsetzt.

Werkstoff	PRE (min.)	CPT, °C (°F)	CCT, °C (°F)
Sandvik SAF 2906	41,5	75 (167)	42,5 (109)
Sandvik SAF 2507	42,5	80 (176)	50 (122)
Sandvik SAF 2205	35	30 (86)	18 (64)
ASTM 316L	26	<10 (50)	<10 (50)

Spannungsrisskorrosion (SCC)

Sandvik SAF 2906™ besitzt exzellente Beständigkeit gegen chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion. Die Resistenz verschiedener Legierungen wurde durch Konstantlastversuche in belüftetem 40 % CaCl₂ (pH 1,5) bei 100 °C (modifizierte ASTM G36 Methode) ermittelt (Abbildung 5).

Salpetersäure

Durch die ausgewogene Chrom-Molybdän-Legierung zeigt Sandvik SAF 2906™ gute Beständigkeit in Salpetersäure. Das Iso-Korrosionsdiagramm (Abbildung 6) vergleicht die Leistung mit Sandvik 2RE10, einem hochreinen austenitischen Werkstoff für Salpetersäure-Anwendungen.

Rohraufweitung

Aufgrund der höheren Streck- und Zugfestigkeit im Vergleich zu austenitischen Edelstählen ist beim Aufweiten von Rohren in Rohrböden eine höhere Anfangskraft erforderlich. Der Vorgang sollte in einem einzigen Arbeitsgang erfolgen. Als Faustregel sollten Rohr-Rohrboden-Verbindungen zum Erreichen einer leckfreien Verbindung geschweißt werden.

Wärmebehandlung

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

Lösungsglühen: 1040 – 1080 °C (1900 – 1980 °F), schnelles Abkühlen in Luft oder Wasser.

Zerspanung

Als Duplex-Werkstoff (austenitisch-ferritisch) zeigt Sandvik SAF 2906™ ein anderes Verschleißverhalten als einphasige Werkstoffe wie Sandvik 2RE69. Die Schnittgeschwindigkeit muss daher niedriger sein als für austenitische Sorten empfohlen. Weitere Informationen auf Anfrage.

Lieferformen

• Nahtlose Rohre und Rohre – gerade oder U-gebogen
• Formstücke und Flansche
• Blech, Band und Platten
• Stahlbarren
• Schmiedestücke

Schweißen

Die Schweißbarkeit von Sandvik SAF 2906™ ist gut. Schweißen erfolgt ohne Vorwärmen; eine nachträgliche Wärmebehandlung ist normalerweise nicht erforderlich. Empfohlenes Verfahren: WIG-Schweißen (GTAW) mit Schutzgas Ar + 2 % N₂. Für Rohr-Rohrboden-Schweißungen wird Ar + 3 % N₂ empfohlen, um eine geeignete Schweißnahtstruktur zu gewährleisten.

Empfohlene Parameter: Wärmeeintrag 0,2 – 1,5 kJ/mm, Zwischenschichttemperatur < 150 °C (300 °F).

Zusatzwerkstoffe:

• WIG-Schweißen: Exaton 29.8.2.L Draht oder Streifenelektroden für Auftragsschweißen von Rohrböden und Hochdruckbehältern, wenn Korrosionsbeständigkeit gleich Sandvik SAF 2906™ gefordert ist.

Datenblatt aktualisiert: 20.12.2019 (ersetzt alle vorherigen Ausgaben)