Feinguss - Konstruieren und Gießen - Bundesverband der ...

Zum Einsatz kommen diese Legierungen
für Blech-, Draht- und Fadenführungen,
wo ihre hohe Verschleißfestigkeit gefordert
ist. Bei GleitringdichtungeninSäurepumpen
und Armaturen, Ventilteilen, Verschleißbuchsen,Werkzeugen,Mess-
und
medizinischen Geräten kommen die zudem
hohe Korrosionsbeständigkeit aufweisenden
Sorten zur Anwendung. Der
GX250CoCrW48-33eignet sich des Weiteren
für Warmpressmatritzen.
VII. Nichtrostende ferritisch-martensitische
Stähle
Zwar werden die hier genannten Cr-Stähle
nach DIN EN 10283 als nichtrostend
aufgeführt, treffender ist aber die Bezeichnung
„rostträge“. Aufgrund ihrer hohen
Chromgehalte weisen sie gegenüber vielen
Medien eine gute Korrosionsbeständigkeit
auf, die unter der Voraussetzung
eines dichten Gefüges, mit der Werkstoffhärte
und der Oberflächengüte, die durch
Beizen, Schleifen, Polieren erzielt wird,
ansteigt, aber nicht die der austenitischen
Stähle erreicht.
Die Chromstähle sind magnetisierbar und
temperaturbeständig.Sie widerstehenleichten
korrosiven Angriffen, zum Beispiel durch
Wasser, Feuchte, Dampf, oxidierende
Salzlösungen und schwache Säuren.Sie
werden deshalb für Gussteile höherer
Festigkeit, die rostträge sein müssen,
verwendet.
Im Feinguss kommen bevorzugt die Sorten
GX22CrNi17 (W-Nr. 1.4059), GX9Cr-
Mo17-1 (Sonderwerkstoff) und GX4Cr-
Ni13-4 (W.-Nr. 1.4317) im vergüteten Zustand
zur Anwendung. Die Erstgenannte
hat ihr bevorzugtes Anwendungsgebiet
bei Teilen, die gegen Luftfeuchte, Dampf,
Wasser und häufiges Handhabenbeständig
sein sollen. Die zweite Legierung
kommt vorzugsweise für optische, medizinische
und andere Messgeräte im
Temperaturbereich bis 500 °C zum Einsatz.
Weitere Anwendungsgebiete sind
hitze- und verschleißbeständige Armaturenteile
sowie hochfeste korrosionsbeständige
und Salzwasser beständige
Bauteile.
VIII. Nichtrostende austenitische Stähle
Die austenitischen Stähle sind je nach Legierungstyp
rost-, säure-, hitze- und/oder
zunderbeständig bis etwa 900 °C (Versprödungsbereich
beachten!). Sie weisen
hohe Duktilitätswerte auf und sind kaltzäh
bis etwa -190 °C. Als austenitische Werkstoffe
sind sie nicht härt- oder vergütbar
und nicht oder nur schwach magnetisierbar.
Da sie kaltverfestigen, sind sie
schwieriger zu bearbeiten als andere
Stähle gleicher Festigkeit.InPartien, die
zum Beispiel durch Schnittkräfte, Druck,
Schlag oder Biegen kaltverfestigt werden,
wandelt das Gefüge um und wird schwach
22
Bild 53: Wärmeabnehmer für Klimaanlage in
Flugzeugen aus GNiCr19NbMoTi, Abmessungen:
80 x86x84mm, Gewicht: 980 g(Bild:
Zollern, Sigmaringen)
magnetisierbar. Das beeinträchtigt jedoch
die Korrosionsbeständigkeitnicht, die, ein
dichtes Gefüge vorausgesetzt, nur vom
Legierungstyp und der Oberflächenbehandlung
bestimmt wird. Die Schweißbarkeit
ist gut. Bei artgleichen Zusätzen
ist jedoch der Stabilisator (Ti, Ta/Nb) zu
beachten.
Titanstabilisierte und nichtstabilisierte
austenitische Stähle lassen sich gut Hochglanz
polieren. Sie werden deshalb auch
für sichtbare Armaturen an Lebensmittel
verarbeitenden Maschinen verwendet. Bei
verschiedenartigem, nicht vorhersehbarem
oder wechselndem chemischen
Angriffdurch Säuren oder Laugen hat sich
die Sorte GX5CrNiMoNb18-10 (W-Nr.
1.4581) bewährt, so beispielsweise bei
Pumpen und Armaturen.
Wird außer hoher Korrosionsbeständigkeit
auch hohe Härte und/oder hohe Verschleißfestigkeit
gefordert (zum Beispiel
an Sitzen von Ventilen oder Schiebern in
Armaturen), dann sind Hartlegierungen zu
verwenden.
Bei sehr hoher dynamischer Beanspruchung
und daraus resultierender Kriechgefahr
können die austenitischen Stähle
nicht verwendet werden. Es sind dann die
im Vakuum erschmolzenen Ni- und Co-
Basislegierungen einzusetzen.
Bauteile aus austenitischen Stählen sind
gut dafür geeignet, mit solchen aus Al-
Basislegierungen zusammengebaut zu
werden, weil wegen der geringen Unterschiede
in den Spannungspotentialen
praktisch keine galvanische Elementbildung
auftritt.
Bevorzugt kommen im Feinguss die
Sorten GX5CrNi19-10 (W-Nr.1.4308) und
GX5CrNiMoNb18-10 (W-Nr. 1.4581) im
abgeschreckten Zustand zur Anwendung.
Einsatz finden diese Feingussteile in
Pumpen, Zentrifugen, Rührwerken, Ventilen,
Armaturen der chemischen, Textil-,
Kunstseide-, Zellstoff- und Kaliindustrie
aber auch für Anlagen der Luft-, Stickstoffund
Sauerstoffverflüssigung und für Teile
von Maschinen, die Lebensmittel, Getränke,
Genussmittel, Gewürze und Arzneimittel
verarbeiten. Die Sorte GX12CrNi18-
11 (W-Nr. 1.3955) besticht durch ihre
magnetische Permeabilität von >/= 1,01.
IX. Duplexstähle
Duplexstähle nach DIN EN 10283 haben
ein austenitisch-ferritisches Zweiphasengefüge
mit etwa gleichen Volumenanteilen
an Ferrit und Austenit. Aufgrund der
Legierungselemente Cr, Niund Mo verfügen
sie über hervorragende Korrosionseigenschaften.
Gegenüber den austenitischen
Werkstoffen werden deutlich höhere
Festigkeiten erzielt, die erhebliche
Vorteile bringen beim Einsatz in Medien
mit Feststoffanteilen. Sie sind wie Austenite
nicht härt- oder vergütbar.
Aufgrund der hohen Versprödungsneigung
(Versprödungsbereiche bei 700 bis
900 und bei 400 bis 600 °C) sind diese
Werkstoffe einem Lösungsglühen bei
etwa 1100 °C mit raschem Abschrecken
in Wasser oder vergleichbaren Medien zu
unterziehen. Zum Erzielen einer höheren
Festigkeit sind absichtliche Versprödungen
um 500 °C möglich, die jedoch zu
einer deutlich geringeren Duktilität und
schlechterer Korrosionsbeständigkeit führen.
Die am häufigsten zur Anwendung kommenden
Werkstoffe, wie GX2CrNiMoN22-
5-3 (W-Nr. 1.4470) oder GX2CrNIMoCu-
N25-6-3-3 (W-Nr.1.4517), sind in der DIN
EN 10283 „Korrosionsbeständiger Stahlguss“
genormt. Je nach Anforderungsprofil
an die Korrosionseigenschaften
kann zwischen den Standard- und den
Superduplex-Werkstoffen unterschieden
werden.
Die für das Korrosionsverhalten entscheidenden
Elemente werden in Form einer
Wirksumme („Pitting Corrosion Resistance
Equivalent -PRE „), die einen Zu-
Bild 54: Verschlussplatte für den Fahrzeugbau aus Stahlfeinguss der Sorte GX5CrNi19-10
(W.-Nr. 1.4308), Größtmaß etwa 160 mm, Gewicht: 300 g(Bild: NRU, Neukirchen)