Sandvik 3R12: Hochleistungs-Austenitischer Edelstahl

Produktübersicht

Sandvik 3R12 ist ein austenitischer Chrom-Nickel-Edelstahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt.

Technische Eigenschaften

Allgemeine Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Dichte	23,0 °C	7,9 g/cm³
Recyclinganteil		82,1 %	Durchschnittlicher Recyclinganteil

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Kerbschlagzähigkeit (Charpy)	-270,0 °C	60 J	EN 13445-2 (UFPV-2) und EN 10216-5
	-196,0 °C	60 J	EN 13445-2 (UFPV-2) und EN 10216-5
Dauerfestigkeit (10⁴ h)	550,0 °C	195 MPa	ISO-Werte, bei 10.000 h
	575,0 °C	147 MPa	ISO-Werte, bei 10.000 h
	600,0 °C	122 MPa	ISO-Werte, bei 10.000 h
	625,0 °C	100 MPa	ISO-Werte, bei 10.000 h
	650,0 °C	79 MPa	ISO-Werte, bei 10.000 h
	675,0 °C	64 MPa	ISO-Werte, bei 10.000 h
	700,0 °C	48 MPa	ISO-Werte, bei 10.000 h
Dauerfestigkeit (10⁵ h)	550,0 °C	115 MPa	ISO-Werte, bei 100.000 h
	575,0 °C	93 MPa	ISO-Werte, bei 100.000 h
	600,0 °C	74 MPa	ISO-Werte, bei 100.000 h
	625,0 °C	58 MPa	ISO-Werte, bei 100.000 h
	650,0 °C	45 MPa	ISO-Werte, bei 100.000 h
	675,0 °C	33 MPa	ISO-Werte, bei 100.000 h
	700,0 °C	23 MPa	ISO-Werte, bei 100.000 h
Elastizitätsmodul	20,0 °C	200 GPa
	100,0 °C	194 GPa
	200,0 °C	186 GPa
	300,0 °C	179 GPa
	400,0 °C	172 GPa
500,0 °C	165 GPa
Bruchdehnung	23,0 °C	45 %	min.
Dehnung A2	23,0 °C	35 %	min.
Härte (Rockwell B)	23,0 °C	90 HRB	max.
Zugfestigkeit	23,0 °C	515 – 680 MPa
0,1 %-Dehngrenze (Rp0,1)	20,0 °C	240 MPa	min.
	50,0 °C	215 MPa	min.
	100,0 °C	190 MPa	min.
	150,0 °C	175 MPa	min.
	200,0 °C	165 MPa	min.
	250,0 °C	155 MPa	min.
	300,0 °C	150 MPa	min.
	350,0 °C	145 MPa	min.
	400,0 °C	140 MPa	min.
	450,0 °C	135 MPa	min.
	500,0 °C	130 MPa	min.
	550,0 °C	125 MPa	min.
0,2 %-Dehngrenze (Rp0,2)	20,0 °C	210 MPa	min.
	50,0 °C	190 MPa	min.
	100,0 °C	165 MPa	min.
	150,0 °C	150 MPa	min.
	200,0 °C	140 MPa	min.
	250,0 °C	130 MPa	min.
	300,0 °C	125 MPa	min.
	350,0 °C	120 MPa	min.
	400,0 °C	115 MPa	min.
	450,0 °C	110 MPa	min.
	500,0 °C	105 MPa	min.
	550,0 °C	100 MPa	min.

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	100,0 °C	1,65E-5 1/K	für 30 °C bis genannte Temperatur
	200,0 °C	1,70E-5 1/K	für 30 °C bis genannte Temperatur
	300,0 °C	1,75E-5 1/K	für 30 °C bis genannte Temperatur
	400,0 °C	1,80E-5 1/K	für 30 °C bis genannte Temperatur
	500,0 °C	1,85E-5 1/K	für 30 °C bis genannte Temperatur
	600,0 °C	1,85E-5 1/K	für 30 °C bis genannte Temperatur
	700,0 °C	1,90E-5 1/K	für 30 °C bis genannte Temperatur
Spezifische Wärmekapazität	20,0 °C	475 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	580 J/(kg·K)
	500,0 °C	600 J/(kg·K)
	600,0 °C	615 J/(kg·K)
	700,0 °C	625 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	20,0 °C	15 W/(m·K)
	100,0 °C	16 W/(m·K)
	200,0 °C	18 W/(m·K)
	300,0 °C	20 W/(m·K)
	400,0 °C	22 W/(m·K)
	500,0 °C	23 W/(m·K)
	600,0 °C	25 W/(m·K)
	700,0 °C	26 W/(m·K)

Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)

Element	Gehalt	Bemerkung
Kohlenstoff	0,03 %	max.
Chrom	18,5 %
Cobalt	Material mit extra niedrigem Co-Gehalt lieferbar
Eisen	Rest
Mangan	1,3 %
Nickel	10 %
Phosphor	0,03 %	max.
Silizium	0,5 %
Schwefel	0,015 %	max.

Technologische Eigenschaften & Verarbeitung

Anwendungsbereiche

Sandvik 3R12 wird für eine breite Palette industrieller Anwendungen eingesetzt. Typische Beispiele sind: Wärmetauscher, Kondensatoren, Rohrleitungen, Kühl- und Heizspiralen in der chemischen, petrochemischen, Düngemittel-, Zellstoff- und Papier- sowie Kernkraftindustrie, ebenso in der Produktion von Pharmazeutika, Lebensmitteln und Getränken.

Zulassungen & Zertifizierungen

JIS-Zulassung für Edelstahlrohre.

Kaltumformung

Ein Glühen nach dem Kaltbiegen ist normalerweise nicht erforderlich, muss jedoch in Abhängigkeit vom Biegegrad und den Betriebsbedingungen entschieden werden. Falls eine Wärmebehandlung durchgeführt wird, sollte es sich um Spannungsarmglühen oder Lösungsglühen handeln (siehe unter „Wärmebehandlung“).

Korrosionsbeständigkeit – Detaillierte Analyse

Allgemeine Korrosion

Sandvik 3R12 zeigt gute Beständigkeit in:

• Organischen Säuren bei moderaten Temperaturen
• Salzlösungen, z. B. Sulfate, Sulfide und Sulfite
• Alkalischen Lösungen bei moderaten Temperaturen

Sandvik 3R12 besitzt bessere Beständigkeit als Standard-Werkstoff ASTM TP304 gegen oxidierende Medien wie Salpetersäure. Das Iso-Korrosionsdiagramm für Sandvik 3R12 in Salpetersäure ist im Datenblatt dargestellt.

Interkristalline Korrosion

Durch den niedrigen Kohlenstoffgehalt weist Sandvik 3R12 eine bessere Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion auf als Stähle vom Typ ASTM TP304.

Das TTC-Diagramm (Testergebnis nach 24 h in kochender Strauss-Lösung: 12 % Schwefelsäure, 6 % Kupfersulfat) bestätigt die überlegene Beständigkeit von Sandvik 3R12 – ein Vorteil bei komplizierten Schweißarbeiten.

Die gute Beständigkeit gegen interkristallinen Angriff zeigt sich auch im Huey-Test (Kochen in 65 % Salpetersäure für 5 × 48 h). Maximale Korrosionsraten: 0,40 mm/Jahr im geglühten Zustand und 0,60 mm/Jahr im angesetzten Zustand (675 °C / 1275 °F).

Sandvik 3R12 mit seinem kontrollierten und niedrigen Reinheitsgrad zeigt bessere Ergebnisse als herkömmliche ASTM TP304L oder TP321.

Lochfraß- und Spaltkorrosion

Der Stahl kann empfindlich gegenüber Lochfraß- und Spaltkorrosion sein, sogar in Lösungen mit relativ geringem Chloridgehalt. Molybdän-legierte Stähle bieten bessere Resistenz, die mit zunehmendem Molybdängehalt steigt.

Spannungsrisskorrosion (SCC)

Austenitische Stähle sind anfällig für Spannungsrisskorrosion (SCC). Diese kann bei Temperaturen über ca. 60 °C (140 °F) auftreten, wenn der Stahl Zugspannungen ausgesetzt ist und gleichzeitig mit bestimmten Lösungen – insbesondere chloridhaltigen – in Kontakt kommt. Solche Betriebsbedingungen sollten daher vermieden werden. Auch Stillstandsbedingungen müssen berücksichtigt werden, da sich dann bildende Kondensate Bedingungen schaffen können, die sowohl zu SCC als auch zu Lochfraß führen.

Für Anwendungen mit hoher Anforderung an SCC-Beständigkeit empfehlen wir den Duplex-Stahl (austenitisch-ferritisch) Sandvik SAF 2304.

Gaskorrosion

Sandvik 3R12 kann eingesetzt werden in:

• Luft bis 850 °C (1560 °F)
• Wasserdampf bis 750 °C (1380 °F)
• Synthesegas (Ammoniaksynthese) bis ca. 550 °C (1020 °F)

Das Kriechverhalten muss bei Einsatz im Kriechbereich berücksichtigt werden.

In Rauchgasen mit Schwefelgehalt ist die Korrosionsbeständigkeit reduziert. In solchen Umgebungen kann der Stahl bei Temperaturen bis 600–750 °C (1110–1380 °F) eingesetzt werden, abhängig von den Betriebsbedingungen. Zu berücksichtigen sind, ob die Atmosphäre oxidierend oder reduzierend ist (Sauerstoffgehalt) und ob Verunreinigungen wie Natrium und Vanadium vorliegen.

Wärmebehandlung

Rohre aus Sandvik 3R12 werden normalerweise im wärmebehandelten Zustand geliefert. Falls nach weiterer Bearbeitung eine zusätzliche Wärmebehandlung erforderlich ist, wird empfohlen:

• Spannungsarmglühen: 850 – 950 °C (1560 – 1740 °F), Abkühlen in Luft
• Lösungsglühen: 1000 – 1100 °C (1830 – 2010 °F), schnelles Abkühlen in Luft oder Wasser

Warmumformung

Warmbiegen wird bei 1100 – 850 °C (2010 – 1560 °F) durchgeführt und sollte von einem Lösungsglühen gefolgt werden.

Lieferformen

Nahtlose Rohre und Rohre aus Sandvik 3R12 werden in Abmessungen bis 260 mm (10,2 Zoll) Außendurchmesser im lösungsgeglühten und weiß gebeizten Zustand oder lösungsgeglüht durch einen Hellglühprozess geliefert. U-gebogene Rohre können auf Anfrage geliefert werden.

Schweißen

Die Schweißbarkeit von Sandvik 3R12 ist gut. Schweißen erfolgt ohne Vorwärmen; eine nachträgliche Wärmebehandlung ist normalerweise nicht erforderlich. Geeignete Schmelzschweißverfahren sind Handbogenschweißen (MMA/SMAW) und Gasabschirm-Schweißen, wobei WIG (GTAW) die erste Wahl ist.

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

Empfohlene Zusatzwerkstoffe:

• WIG/GTAW oder MIG/GMAW: ISO 14343 S 19 9 L / AWS A5.9 ER308L (z. B. Exaton 19.9.L)
• MMA/SMAW: ISO 3581 E 19 9 L R / AWS A5.4 E308L-17 (z. B. Exaton 19.9.LR)
• Auftragsschweißen: ISO 14343 S 19 9 L / AWS A5.9 ER308L (z. B. Exaton 19.9.L) Draht oder Streifenelektroden für Auftragsschweißen von Rohrböden und Hochdruckbehältern, wenn Korrosionsbeständigkeit gleich Sandvik 3R12 gefordert ist

Datenblatt aktualisiert: 22.08.2019 (ersetzt alle vorherigen Ausgaben)