Stahl 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53 Superduplex

Der Stahl 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 ist ein hochlegierter Superduplex- Edelstahl mit zweiphasiger austenitisch-ferritischer Struktur (Chrom-Nickel-Molybdän mit Stickstoffzusatz) gemäß PN-EN 10088-1-2024-6. Er zeichnet sich durch hohe mechanische Festigkeit und sehr gute Beständigkeit gegen Lochfraß, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion in chloridhaltigen Umgebungen aus. Äquivalente Bezeichnungen für diesen Stahl sind UNS S32750 / ASTM A182 F53 / Super Duplex 2507 / SAF 2507®.

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Verfügbare Werkstoffe bei Alfa-Tech 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53

1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53 Stäbe – warmgewalzt, geschält und gezogen
Flachstangen 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53
Geschmiedete Stangen 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53
Schmiedeteile 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53 – Freiformgeschmiedete, geschmiedete Würfel und Wellen
Rohre 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53
Bleche 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53 – warmgewalzt und kaltgewalzt

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Chemische Zusammensetzung von Stahl 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 und Äquivalenten und Ersatzstoffen UNS S32750, F53, 2507, SS 2328, Z3CND25-06Az

Gatunek-Stali	Norma	C	Mn	Si	P	S	Cr	Mo	Ni	Cu	N
1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4	EN	≤ 0,030	≤ 2,00	≤ 1,00	≤ 0,035	≤ 0,015	24,0-26,0	3,0-4,5	6,0-8,0	-	0,24-0,35
S32750 / F53 / 2507	UNS / ASTM	≤ 0,030	≤ 1,20	≤ 0,80	≤ 0,035	≤ 0,020	24,0-26,0	3,0-5,0	6,0-8,0	≤ 0,50	0,24-0,32
Z3CND25-06Az	AFNOR	≤ 0,030	≤ 2,00	≤ 1,00	≤ 0,035	≤ 0,015	24,0-26,0	3,0-4,5	6,0-8,0	-	0,24-0,35
2328	SS	≤ 0,030	≤ 2,00	≤ 1,00	≤ 0,035	≤ 0,015	24,0-26,0	3,0-4,5	6,0-8,0	-	0,24-0,35

Eigenschaften des Stahls 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750

Stahl 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 gehört zur Gruppe der hochlegierten Edelstähle Super DuplexEs kombiniert ein zweiphasiges ferritisch-austenitisches Gefüge mit einem hohen Gehalt an Chrom, Molybdän und Stickstoff, was zu einer deutlich höheren mechanischen Festigkeit und Beständigkeit gegen lokale Korrosion im Vergleich zu typischen austenitischen Stählen wie z. B. führt. 1.4301 czy 1.4404.
Diese Sorte wurde primär für den Einsatz in stark aggressiven, chloridhaltigen Umgebungen entwickelt. Sie eignet sich besonders gut für Meerwasser, Entsalzungsanlagen, die chemische und petrochemische Industrie sowie für Anlagen zur Öl- und Gasförderung und -verarbeitung.
Inhaltlich hoch Chrom, Molybdän i Stickstoff- bietet eine sehr hohe Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion, während die Duplexstruktur eine hohe Beständigkeit gegen durch Chloride verursachte Spannungsrisskorrosion bietet.

Mikrostruktur von Superduplex-Stahl 1.4410

Der Stahl 1.4410 besitzt eine für Duplexstahl typische Zweiphasenstruktur, bestehend aus Ferrit i AustenitDas richtige Verhältnis beider Phasen ist entscheidend für das Erreichen der erforderlichen Kombination aus Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Duktilität.
Ferrit ist unter anderem für hohe Festigkeit und erhöhte Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion verantwortlich, während Austenit einen positiven Einfluss auf die Duktilität hat und Schlagfestigkeit Das Material muss so beschaffen sein, dass die chemische Zusammensetzung, die Wärmebehandlung und die Schweißparameter kontrolliert werden, um die Bildung übermäßiger Mengen unerwünschter intermetallischer Phasen zu verhindern.
Eine längere Einwirkung eines ungeeigneten Temperaturbereichs auf das Material kann zur Phasentrennung führen, wodurch sowohl die Duktilität als auch die Korrosionsbeständigkeit des Stahls beeinträchtigt werden.

PREN-Stahl 1.4410 – Beständigkeit gegen Lochfraßkorrosion

Einer der Parameter, der zum Vergleich der Beständigkeit von Edelstählen gegenüber Lochkorrosion Es gibt einen Indikator PREN.
Für Stahl ohne Wolframzusatz wird meist folgende Beziehung verwendet:
PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N
Bei der typischen Stahlzusammensetzung 1.4410 / S32750 übersteigt der PREN-Wert 40Dies ist eines der charakteristischen Merkmale von Superduplexstahl. Der hohe PREN-Wert ist hauptsächlich auf die Kombination von ca. 25 % Chrom, ca. 4 % Molybdän und ca. 0,3 % Stickstoff zurückzuführen.
Der PREN-Index allein beschreibt jedoch nicht die gesamte Korrosionsbeständigkeit eines Werkstoffs. Das Verhalten von Stahl wird auch durch Mikrostruktur, Oberflächenbeschaffenheit, Schweißverfahren, Temperatur, Chloridkonzentration, pH-Wert und das Vorhandensein anderer aggressiver Substanzen beeinflusst.

Korrosionsbeständigkeit von Stahl 1.4410 / S32750

Der Stahl 1.4410 zeichnet sich durch eine sehr hohe Beständigkeit gegenüber vielen Korrosionsmechanismen von Stahl und Metallen aus , insbesondere in chloridhaltigen Umgebungen.

Lochkorrosion

Der hohe Chrom-, Molybdän- und Stickstoffgehalt des Stahls 1.4410 verleiht ihm eine sehr hohe Beständigkeit gegen Lochfraßkorrosion . Dies ist besonders wichtig in Meerwasser, Brackwasser und chloridhaltigen Industrielösungen.

Spaltkorrosion

Die Sorte weist außerdem eine hohe Beständigkeit gegen Spaltkorrosion auf , die unter anderem unter Dichtungen, in Flanschverbindungen und an Stellen mit begrenztem Medienaustausch auftreten kann.

Spannungsrisskorrosion

Die Zweiphasenstruktur von Super-Duplex-Stahl bietet eine deutlich höhere Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion in chloridhaltigen Umgebungen als herkömmliche austenitische Edelstähle.

Allgemeine Korrosion, erosiv i Ermüdung

Der Stahl 1.4410 weist zudem eine hohe Beständigkeit gegen allgemeine Korrosion auf , und seine hohe mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit sind von Vorteil bei Anlagen, die Erosionskorrosion und Korrosionsermüdung ausgesetzt sind.

Meeresumwelt

Aufgrund seiner hohen Chloridbeständigkeit findet der Stahl S32750 breite Anwendung in Meerwasseranlagen. Er wird unter anderem in Wärmetauschern, Meerwasserkühlsystemen, Offshore-Anlagen und Entsalzungsanlagen eingesetzt. Weitere Informationen finden Sie unter: Meerwasserkorrosion von Stahl und Metallen.

Mechanische Eigenschaften von Stahl 1.4410 / S32750

Stahl der Güteklasse 1.4410 zeichnet sich durch seine sehr hohe mechanische Festigkeit aus. Seine Streckgrenze ist deutlich höher als die von Standard-Austenitstählen. Die genauen Werte hängen von der Form, den Abmessungen, der Produktnorm und dem Lieferzustand des Produkts ab.

Eigentum	Richtwert
Streckgrenze Rp0,2	≥ 550 MPa
Zugfestigkeit Rm	etwa 750–1000 MPa
Erweiterung A	≥ 25%
Härte	bis ca. 290 HB
Elastizitätsmodul E	etwa 200 GPa

Die angegebenen Werte sind Richtwerte. Bei der Konstruktion von Bauteilen sind die in der jeweiligen Produktnorm für die spezifische Form und die Abmessungen des Produkts geforderten Werte zu verwenden.

Physikalische Eigenschaften von Stahl 1.4410

Eigentum	Richtwert
Dichte	etwa 7,8 g/cm³
Elastizitätsmodul	etwa 200 GPa
Wärmeleitfähigkeit bei 20 °C	etwa 14 W/(m·K)
Spezifische Wärmekapazität bei 20 °C	etwa 480 J/(kg K)
Wärmeausdehnungskoeffizient	etwa 13 × 10⁻⁶/K

Im Vergleich zu typischen austenitischen Stählen zeichnen sich Super-Duplex-Stähle durch eine geringere Wärmeausdehnung aus, was bei der Konstruktion von Anlagen, die bei variablen Temperaturen arbeiten, von Vorteil sein kann.

Schweißbarkeit von Stahl 1.4410 / S32750

1.4410 Stahl hat gute SchweißbarkeitAllerdings muss beim Schweißprozess die spezifische Eigenschaft von Superduplexstahl berücksichtigt werden. Entscheidend ist es, das richtige Ferrit-Austenit-Verhältnis zu wahren und das Risiko der Bildung unerwünschter intermetallischer Phasen zu minimieren.
Es werden WIG-, MIG/MAG- und umhüllte Elektrodenschweißverfahren eingesetzt. Je nach Werkstoffart und -dicke können auch andere Schweißverfahren zum Einsatz kommen. Die Schweißzusätze werden so ausgewählt, dass die Schweißnaht die erforderliche Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist.
während Edelstahlschweißen 1.4410 ist es wichtig, die lineare Energie, die Zwischenpasstemperatur und die Verweilzeit des Materials in dem Temperaturbereich zu kontrollieren, der die Trennung unerwünschter Phasen begünstigt.

Wärmebehandlung von Stahl 1.4410

Die grundlegende Wärmebehandlung von Stahl 1.4410 ist ÜbersättigungAnschließend wird das Material schnell abgekühlt, um die gewünschte Mikrostruktur und Korrosionsbeständigkeit zu erzielen.
Superduplex-Stähle sind nicht für die Härtung durch die für martensitische Stähle üblichen traditionellen Härte- und Anlassverfahren ausgelegt. Ihre Eigenschaften resultieren primär aus ihrer chemischen Zusammensetzung und ihrem kontrollierten ferritisch-austenitischen Gefüge.
Unnötig lange Aufheizzeiten im mittleren Temperaturbereich sollten vermieden werden, da dies zur Trennung intermetallischer Phasen und zu einer Verschlechterung der Korrosionsbeständigkeit und Schlagfestigkeit führen kann.

Bearbeitung von Stahl 1.4410

Aufgrund seiner hohen mechanischen Festigkeit und der Tendenz zur Aushärtung bei Verformung ist der Stahl 1.4410 schwieriger zu bearbeiten als typische austenitische Stähle.
Beim Drehen, Fräsen und Bohren empfiehlt sich der Einsatz von stabilen Werkzeugmaschinen und Vorrichtungen, scharfen Werkzeugen und geeignet gewählten Schnittparametern. Vermeiden Sie unnötige Reibung zwischen Werkzeug und Werkstückoberfläche, da diese zu lokaler Materialverfestigung und beschleunigtem Werkzeugverschleiß führen kann.

Plastische Umformung von Super Duplex 1.4410 Stahl

Der Stahl kann warm und kalt verformt werden, seine hohe Streckgrenze erfordert jedoch größere Kräfte als bei Standard-Austenitstählen.
Bei erheblicher Verformung müssen die Auswirkungen des Prozesses auf das Mikrogefüge sowie die mechanischen und Korrosionseigenschaften des Werkstoffs berücksichtigt werden. Nach bestimmten Umformprozessen kann eine Lösungsglühung erforderlich sein.

Anwendung von Stahl 1.4410 / UNS S32750 / Super Duplex 2507

Die Kombination aus sehr hoher Korrosionsbeständigkeit und hoher mechanischer Festigkeit führt dazu, dass Stahl 1.4410 vorwiegend in anspruchsvollen Industrieanlagen eingesetzt wird:

Offshore- und Schifffahrtsindustrie – Meerwasseranlagen, Rohrleitungen, Sammelleitungen, Plattformkomponenten und Unterwasserausrüstung,
Meerwasserentsalzungsanlagen – Rohrleitungen, Pumpen, Ventile und Wärmetauscher,
Öl- und Gasindustrie – Bergbauanlagen, Prozessleitungen und Geräte, die in aggressiven Medien arbeiten,
chemische und petrochemische Industrie – Apparate, Tanks, Rohrleitungen und Wärmetauscher,
Raffinerien – Prozessanlagen, die aggressiven Medien und Chloriden ausgesetzt sind,
Zellstoff- und Papierindustrie – Geräte und Anlagen, die in korrosiven Umgebungen betrieben werden,
Geothermieanlagen – Elemente, die heißem, stark mineralhaltigem Wasser ausgesetzt sind,
hoch mechanisch belastete Elemente – Wellen, Schmiedeteile, Pumpenkomponenten und Armaturen, die sowohl hohe Festigkeit als auch Korrosionsbeständigkeit erfordern.

1.4410 / S32750 – Warum Super-Duplex-Stahl?

Stahl 1.4410 / UNS S32750 Es wird vor allem dort eingesetzt, wo Standard-Edelstähle keine ausreichende Chloridbeständigkeit aufweisen oder sehr gute mechanische Eigenschaften gefordert sind. Seine hohe Streckgrenze ermöglicht die Konstruktion von Bauteilen mit kleineren Querschnitten als bei vielen klassischen austenitischen Stählen, während sein hoher PREN-Wert und sein zweiphasiges Gefüge eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Lochfraß, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion gewährleisten.
Die Art 1.4410 ist einer der am weitesten verbreiteten Vertreter der Gruppe Super Duplexstahl und wird überall dort eingesetzt, wo hohe Festigkeit, Haltbarkeit und Beständigkeit gegenüber aggressiven Chloridumgebungen von entscheidender Bedeutung sind.