Hochlegierte Eisenwerkstoffe und ... - Castolin Eutectic

Hochlegierte Eisenwerkstoffe
Es handelt sich um nichtrostende Stähle, die in Bezug auf Korrosionsbeständigkeit anderen
Stählen weit überlegen sind. Ihre Beständigkeit verdanken sie ihrem Gehalt an Chrom
(min. 12 %), dessen Oxid eine hauchdünne, zähe und korrosionsbeständige Schutzschicht
bildet - die Passivschicht.
Im Hinblick auf die chemische Zusammensetzung unterscheidet man:
1. Nichtrostende Chromstähle
– Ferritisch-martensitische Chromstähle (13 – 18 % Cr und 0,1 – 0,4 % C):
Hohe Härte, vergütbar. Gute Beständigkeit bei kombinierter Korrosions- und Abrasionsbeanspruchung.
– Ferritische und halbferritische Chromstähle (15 – 30 % Cr und max. 0,1 % C):
Oxidationsbeständig bis ca. 1000 °C. Hitzebeständige Stähle sind mit Al und Si
legiert. Unempfindlich gegen schwefelhaltige Atmosphären.
Beim Schweißen besteht die Neigung zur Grobkornbildung in der Wärmeeinflusszone.
Diese bewirkt eine Versprödung des Werkstoffes. Ein übermäßiges Einbringen von
Wärme ist zu vermeiden. Nach Möglichkeit Strichraupen mit geringer Streckenenergie
schweißen, z. B. mit erhöhter Schweißgeschwindigkeit. Die Grobkornbildung wird
z. B. durch Zusätze an N, Nb, Ta und Ti zum Grundwerkstoff verringert. Austenitische
Schweißzusätze werden aufgrund der höheren Zähigkeit bevorzugt.
2. Nichtrostende Chrom-Nickel-Stähle
Austenitische (austenitisch-ferritische/ferritisch-austenitische) Chrom-Nickel-Stähle
(14 – 30 % Cr und 6 – 36 % Ni):
Typen 18/10 (18 % Cr, 10 % Ni) und 19/12/3 (19 % Cr, 12 % Ni, 3 % Mo) sind die häufigsten
Werkstoffe. Hohe Zähigkeit und Dehnung. Hohe Warmfestigkeit. Gute Nass- und
Hochtemperatur-Korrosionsbeständigkeit. Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit,
z. B. gegen Lochfraßkorrosion, durch Legierungszusätze von Mo und Cu.
Anmerkungen zur Korrosionsbeständigkeit austenitischer CrNi-Stähle
CrNi-Stähle können anfällig gegen interkristalline Korrosion sein. Verursacht wird die
Anfälligkeit durch kurzzeitiges Wärmeeinbringen z. B. beim Schweißen. Dabei bilden sich
entlang der Korngrenzen Chromkarbide und der zur Passivierung notwendige Chromgehalt
der Matrix wird unterschritten.
Die Anfälligkeit gegen interkristalline Korrosion wird verringert, wenn
– der C-Gehalt auf ein Minimum beschränkt wird (max. 0,03 %, L-Qualitäten),
– der Kohlenstoff durch Karbidbildner Ti, Ta oder Nb gebunden wird (stabilisierte Stähle),
– die geschweißte Konstruktion lösungsgeglüht und abgeschreckt wird (für Schweißkonstruktionen
kaum anwendbar, da Verzug, Verzunderung auftritt).
Anlauffarben sind, ebenso wie die Passivschicht, eine Oxidhaut, allerdings erheblich dicker
ausgebildet, spröde und rissig. Ferner wird zu ihrer Bildung so viel Chrom verbraucht,
dass die Passivschicht nicht länger existieren kann. Daher müssen Anlauffarben restlos
entfernt werden, um die Korrosionsbeständigkeit erneut herzustellen.
3/4 © Castolin Eutectic Stand 11/11