Metall Profil: Austenitisch Rostfrei

Austenitische Stähle sind nichtmagnetische rostfreie Stähle, die hohe Gehalte an Chrom und Nickel sowie geringe Kohlenstoffanteile enthalten. Die austenitischen Stähle, die für ihre Formbarkeit und Korrosionsbeständigkeit bekannt sind, sind die am weitesten verbreitete Sorte von rostfreiem Stahl.

Definition der Eigenschaften

Ferritische Stähle haben eine kubisch raumzentrierte (BCC) Kornstruktur, aber die austenitischen Edelstähle werden durch ihre kubisch-flächenzentrierte (FCC) Kristallstruktur definiert, die an jeder Ecke ein Atom aufweist. des Würfels und einer in der Mitte jedes Gesichts.

Diese Kornstruktur bildet sich, wenn der Legierung eine ausreichende Menge an Nickel zugesetzt wird - 8 bis 10 Prozent in einer Standard 18 Prozent Chromlegierung.

Nichtrostende austenitische Stähle sind nichtmagnetisch und nicht wärmebehandelbar. Sie können jedoch kalt bearbeitet werden, um die Härte, Festigkeit und Belastbarkeit zu verbessern. Eine auf 1045ºC erhitzte Lösungsglühung gefolgt von Abschrecken oder schnellem Abkühlen stellt den ursprünglichen Zustand der Legierung wieder her, einschließlich der Entfernung der Legierungssegregation und der Wiederherstellung der Duktilität nach der Kaltbearbeitung.

Austenitische Stähle auf Nickelbasis sind als 300er-Reihe klassifiziert. Am gebräuchlichsten ist der Typ 304, der typischerweise 18 Prozent Chrom und 8 Prozent Nickel enthält.

Acht Prozent sind die Mindestmenge an Nickel, die einem Edelstahl mit 18 Prozent Chrom zugesetzt werden kann, um den gesamten Ferrit vollständig in Austenit umzuwandeln. Molybdän kann auch bis zu einem Gehalt von etwa 2 Prozent für die Qualität 316 zugesetzt werden, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.

Obwohl Nickel das am häufigsten verwendete Legierungselement zur Herstellung austenitischer Stähle ist, bietet Stickstoff eine weitere Möglichkeit. Nichtrostende Stähle mit niedrigem Nickelgehalt und hohem Stickstoffgehalt gehören zur 200er-Serie. Da es ein Gas ist, können jedoch nur begrenzte Mengen an Stickstoff zugegeben werden, bevor schädliche Effekte auftreten, einschließlich der Bildung von Nitriden und Gasporosität, die die Legierung schwächen.

Die Zugabe von Mangan, ebenfalls ein Austenitbildner, in Kombination mit dem Einschluß von Stickstoff ermöglicht es, größere Mengen des Gases zuzugeben. Infolgedessen werden diese beiden Elemente zusammen mit Kupfer, das ebenfalls austenitbildende Eigenschaften aufweist, häufig zum Ersatz von Nickel in rostfreien Stählen der 200er-Serie verwendet.

Die 200er-Serie - auch als Chrom-Mangan-Edelstähle (CrMn) bezeichnet - wurde in den 1940er und 1950er Jahren entwickelt, als Nickel knapp war und die Preise hoch waren. Es gilt jetzt als kostengünstiger Ersatz für rostfreie Stähle der 300er-Reihe, die einen zusätzlichen Vorteil einer verbesserten Streckgrenze bieten können.

Gerade austenitische Edelstähle haben einen Kohlenstoffgehalt von maximal 0,08 Prozent. Niedrigkohlenstoffsorten oder "L" -Sorten enthalten einen maximalen Kohlenstoffgehalt von 0.03 Prozent, um Karbidausscheidungen zu vermeiden.

Austenitische Stähle sind im geglühten Zustand nicht magnetisch, können aber bei Kaltumformung leicht magnetisch werden. Sie haben eine gute Formbarkeit und Schweißbarkeit sowie ausgezeichnete Zähigkeit, insbesondere bei niedrigen oder kryogenen Temperaturen. Austenitische Sorten haben auch eine geringe Fließspannung und eine relativ hohe Zugfestigkeit.

Während austenitische Stähle teurer sind als ferritische rostfreie Stähle, sind sie im Allgemeinen haltbarer und korrosionsbeständiger.

Anwendungen

Austenitische rostfreie Stähle werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter

• Automobilausstattung
• Kochgeschirr
• Lebensmittel- und Getränkegeräte
• Industrieanlagen

Anwendungen nach Güte

304 und 304L (Standardqualität):

• Tanks
• Lagerbehälter und Rohre für korrosive Flüssigkeiten
• Bergbau-, Chemie-, Kryo-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie pharmazeutische Ausrüstung
• Besteck
• Architektur
• Spülbecken

309 und 310 (hohe Chrom- und Nickelsorten):

• Ofen-, Ofen- und Katalysatorbestandteile

318 und 316L (hohe Molybdängehalte):

• Chemische Speicherbehälter, Druckbehälter und Rohrleitungen

321 und 316Ti ("stabilisierte" Typen):

• Nachverbrenner
• Überhitzungsgeräte
• Kompensatoren
• Dehnungsbälge

200 Serien (niedrige Nickelgrade):

• Geschirrspülmaschinen und Waschmaschinen < Besteck und Kochgeschirr
• Hauswasserbehälter
• Innen- und Rohbau
• Nahrungs- und Genussmittel
• Autoteile