Austenitische Stähle S I

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1 UGI , 3,5 5, , ÄND.6 Allgemeine Beschreibung Nichtrostender austenitisch-ferritischer Stahl Mechanische Eigenschaften Rm und Rp. höher als bei den Werkstoffen (316L) und (316LN) Korrosionsbeständigkeit höher als beim Werkstoff (316L) Austenitische Stähle Klassifizierung Nichtrostender austenitisch-ferritischer Stahl / Duplexstahl Bezeichnung Werkstoffnummer Europa USA EN ASTM ISO XCrNiN3-4 S I UGI 436 entspricht den Normen EN und ASTM A76 Sonstige Materialbezeichnungen Frankreich Deutschland Schweden Allgemeine AFNOR DIN S.S Bezeichnung 34 Z3CN3-4 Az Mikrogefüge UGI 436 weist eine optimierte chemische Zusammensetzung auf, die dem Werkstoff sein zweiphasiges Gefüge mit einem Ferritanteil von 4% bis 6% nach einer Lösungsglühung bei Temperaturen von 95 C bis 15 C und anschließender schneller Abkühlung verleiht. Aufgrund seines niedrigen Molybdängehalts zeichnet sich UGI 436 im Vergleich zum Werkstoff EN durch eine deutlich geringere Anfälligkeit für die Ausscheidung intermetallischer Phasen (, ) aus, die zur Versprödung führen können. Die Phase tritt z.b. erst nach einer Haltezeit von 1 Stunden bei 8 C auf. Die Ausscheidung der Phase ' zwischen 35 C und 55 C kann ebenfalls eine Versprödung hervorrufen. Die Einsatztemperatur des Werkstoffs sollte deshalb maximal 3 C betragen. UGI 446 Mikrogefüge von UGI436 (grau: Ferrit; weiß: Austenit) Angaben eine eigene geschäftliche Entscheidung treffen wollen, bieten wir Ihnen unsere technische Assistenz für eine spezifische Prüfung Ihrer Anforderungen an.

2 .3 1., 3,5 5, , ÄND.6 Mechanische Eigenschaften Der Werkstoff UGI 436 weist gute mechanische Eigenschaften auf: Seine Zugfestigkeit und seine Dehngrenze sind im Fall von Stabstahl doppelt so hoch wie beim Werkstoff bzw. 316L. Rm (MPa) Rp, (MPa) A% Z% STABSTAHL GESCHÄLT 63 / / 53 4 / 5 7/8 BLANKSTAHL IN STÄBEN (je nach Kaltverfestigung) 8 / 1 6 / 75 / 3 65 / 75 WALZDRAHT 66 / 78 (84 max) 38 / 5 4 / 5 GEZOGENER DRAHT* z.b.: Ø mm kaltverfestigt Ø mm geglüht * Richtwerte. Siehe Verfestigungskurven im Abschnitt Drahtziehen. bei- 46 C bei C KERBSCHLAG- ZÄHIGKEIT KCV 7,5 daj/cm² 9, daj/cm² Physikalische Eigenschaften Temperatur Dichte Elastizitätsmodul Wärmeleitfähigkeit Ausdehnungskoeffizient Spezifischer elektrischer Widerstand ( C) (kg/dm 3 ) (N/mm ) (W/m. C) ( / C) (µω.mm) (J/Kg. C) 16,7 8 und 3 14, x 1-6 Spezifische Wärmekapazität Magnetismus Korrosionsbeständigkeit Flächenkorrosion Der Werkstoff UGI 436 stellt heute in den meisten gängigen Anwendungsbereichen eine Alternative zum Werkstoff bzw. 316L dar. Dies gilt insbesondere: für das Bauwesen: Objekte in Küstengebieten, städtischer Umgebung, die Papierindustrie, die chemische Industrie: z.b. Herstellung von Schwefelsäure. Korrosionsdiagramme für salzhaltige (NaCl) und schwefelsaure Medien (HSO4) verdeutlichen dies. Hinweis: Bei einem geplanten Kontakt mit siedenden organischen Säuren bitten wir um Rücksprache. Résistance Beständigkeit à la gegen corrosion Flächenkorrosion généralisée en milieu in H SO H SO 4 4 M M 45N N L Intensität Intensité des du Aktivitätspeaks pic d'activité (µa/cm²) besser meilleur schlechter moins bon

3 Température Temperatur ( C) ( C).3 1., 3,5 5, , ÄND.6 Lochkorrosion besser Lochkorrosionsbeständigkeit in chloridhaltigen Medien Spannungsrisskorrosion Versuche in einem wässrigen, chloridhaltigen Medium (8 ppm O) mit einem ph-wert = 7, die mehr als 1 Stunden bei einer Spannung über der Dehngrenze durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass UGI 436 eine höhere Beständigkeit gegenüber Spannungsrisskorrosion aufweist als die Güte 316L. UGI 436 kann in solchen Lösungen bis zu einer Temperatur von 13 C ohne Korrosionsrisiko eingesetzt werden, während dieser Grenzwert beim Werkstoff EN (oder 1.437) nur 5 C beträgt. schlechter Résistance Beständigkeit à la gegen corrosion Spannungsrisskorrosion sous contrainte 316L N Cl - (ppm) fissures Risse Keine pas de Risse fissures fissures Risse Keine pas Risse de fissures Warmumformung Warmschmieden Der Werkstoff UGI 436 weist zwischen 15 und 95 C eine zufrieden stellende, wenn auch geringere Schmiedbarkeit als gängige austenitische Stähle (1.431, 1.444) auf. Die Warmformbarkeit hängt vom Ferritanteil des Werkstoffs ab, der mit der Temperatur zunimmt. Bei hohen Schmiedetemperaturen nimmt also auch die Warmformbarkeit zu. Ein austenitisch-ferritischer Stahl weist in diesem Temperaturbereich eine niedrigere mechanische Festigkeit auf als ein austenitischer Stahl, was eine geringere Beanspruchung der Werkzeuge zur Folge hat. Um eine unerwünschte Verformung der Werkstücke durch Kriechen zu verhindern, sind in bestimmten Fällen besondere Maßnahmen erforderlich. Die Abkühlung nach dem Schmieden unter 9 C muss rasch erfolgen, um die Bildung der versprödenden Phase zu verhindern (Wasser- oder Luftabkühlung). Unter diesen Bedingungen ist ein Lösungsglühen nicht unbedingt erforderlich. Aufgrund der Kaltverfestigung werden höhere mechanische Eigenschaften (Rm, Rp.) erzielt, wenn der Schmiedeprozess bei 9 C 95 C beendet wird. Kaltumformung Drahtziehen Profilieren UGI 436 ist zum Drahtziehen geeignet. Die Kaltverfestigung ist ausgeprägter als bei einem Stahl vom Typ 316L (1.444) und vergleichbar mit 3 (1.431). In kaltverfestigtem Zustand kann UGI 436 auch als Federdraht verwendet werden. 3

4 Cross recess depth measured (H measured / H initial) Relative force at the second blow Rm (MPa) Allongement à rupture (%) Bruchdehnung (%).3 1., 3,5 5, , ÄND.6 Verfestigungskurven Courbes d'écrouissage im comparées Vergleich: Rm : Rm und et A% / 35N / 316L / 316LN Rationale Déformation Verformung rationnelle =ln(s/s) Rp. (MPa) Verfestigungskurven Courbes d'écrouissage im comparées Vergleich: Dehngrenze : limite d'élasticité / 35N / 316L / 316LN Rationale Déformation Verformung rationnelle =ln(s/s) Kaltstauchen UGI 436 kann anstelle der Werkstoffe oder zum Kaltstauchen verwendet werden, wenn gewisse Maßnahmen getroffen werden. Der Werkstoff ist zur Herstellung von gängigen und technischen Teilen geeignet, sofern diese keine allzu hohen Anforderungen an die Kaltstauchbarkeit stellen. Bei der Herstellung eines Vergleichswerkstücks mit Kreuzschlitz in unserem Forschungszentrum war beim Duplexstahl eine % höhere Schlagkraft als bei den Werkstoffen und erforderlich. Forces curve at parts on the second blow 1,% 8 7 1,% 6 8,% P 436-P1 444-P1 6,% 4,% ,%,% Number of parts Der Verschleiß der Stempel ist beim Werkstoff ebenfalls größer als bei den Werkstoffen und Bei der Herstellung einer Kreuzschlitzschraube ohne Schmierung (Beschleunigung des Versuchs) brach der Stempel beim Werkstoff nach 6 Teilen, beim Werkstoff nach 9 Teilen und beim Werkstoff nach mehr als 1 Teilen. Nach dem Stauchen weisen die Ränder bei UGI 436 im Gegensatz zu den Werkstoffen und eine glatte Oberfläche auf, wie ein einfacher Stauchversuch zwischen zwei Gesenken zeigt. Die Produkte weisen dieselbe Korrosionsbeständigkeit wie vergleichbare Teile aus oder auf, sofern keine gravierenden Stauchfehler vorliegen. Bei fachgerechter Ausführung und sorgfältiger Reinigung der Teile in einer Trommel kann eine deutlich höhere Korrosionsbeständigkeit als beim Werkstoff erreicht werden. 4

5 Max cheap flow** (cm 3 /min) Max cheap flow*** (cm 3 /min).3 1., 3,5 5, , ÄND.6 Zerspanbarkeit Drehen Beim Drehen (Test Vb15/,15 mit Werkzeug Kennametal KC95) weist ein günstigeres Verhalten als der Werkstoff EN und ein vergleichbares Verhalten wie UGIMA 444 auf. Eine Anpassung der Qualität der Schneidplättchen ist jedoch erforderlich. Die dargestellten Ergebnisse müssen durch entsprechende Werkzeug-Werkstoff-Tests ergänzt werden. Drehen: Test Vb 15/,15 Bohren HSS-Bohrer 4 mm: Bei Bohrungen mit 4 mm treten aufgrund des Einschlusses der Späne und des schlechteren Spanbruchs dieselben Schwierigkeiten bei der Spanabführung wie beim Duplexstahl auf. * Maximale Zerspanungsleistung bei 114 Bohrungen mit 16 mm Tiefe ohne Austausch des Bohrers.,5 1,5 1,5 "High-speed steel" screw machining/drilling (4 mm diameter) 45N N L - IMA L - IMA444HM Hartmetallbohrer + TiN 6 mm: Bei Bohrungen mit 6 mm führt der schlechtere Spanbruch beim Werkstoff dagegen offenbar weder zu einer Einschränkung des optimalen Funktionsbereichs noch zu einer kürzeren Lebensdauer der Werkzeuge. Bei beiden Parametern werden hier bessere Ergebnisse als mit UGIMA 444 und UGIMA 444 HM erzielt. Achtung: Die Oberflächenbeschaffenheit der Bohrungen kann durch die schlechtere Zerspanung beeinträchtigt sein. ** Maximale Zerspanungsleistung bei 516 Bohrungen mit einer Tiefe von 4 mm ohne Austausch des Bohrers "Monobloc carbide" drilling (6 mm diameter) 45N N L - IMA L - IMA444HM Herstellung von Automatendrehteilen Langdrehen: Sehr gutes Verhalten des Werkstoffs beim Drehen, hier besser als UGIMA 444. Bohren mit HSS-Bohrer 4 mm: Wie oben, schwierige Spanabführung ohne Zentralkühlung aufgrund des schlechteren Spanbruchs beim Werkstoff im Vergleich zu UGIMA 444 HM. 5

6 Max cheap flow*** (cm 3 /min).3 1., 3,5 5, , ÄND.6 Abstechen: Verhalten zwischen UGIMA 444 HM und (siehe Tabelle unten). *** Maximale Zerspanungsleistung bei der Herstellung von 7 Automatendrehteilen ohne Austausch des Werkzeugs.,5 1,5 1,5 "High-speed steel" screw machining/drilling (4 mm diameter) 45N N L - IMA L - IMA444HM Abstechen Optimale Bedingungen für das Abstechen von Stäben mit 1 mm bei der Herstellung von 7 Teilen mit demselben Werkzeug. Versuch 45N (1) 35N (1) Abstechen 6,4 /,15 1,5 /,5 Lebensdauer Versuch 316L UGIMA 444 () 316L UGIMA 444 HM () Abstechen 14,5 /,15 14,7 /,35 Lebensdauer (1) Sandvik 135 (N151.--SE); () Iscar IC38 GFN J Schweißen UGI 436 ist zum Reib-, Widerstands- und Lichtbogenschweißen mit oder ohne Schweißdraht (MIG, WIG, ummantelte Elektroden, Plasma, UP ) ebenso wie zum Laser- oder Elektronenstrahlschweißen etc. geeignet. Da UGI 436 kein Molybdän enthält, besteht bei diesem Werkstoff im Unterschied zu anderen austenitischferritischen Werkstoffen nicht die Gefahr, dass sich beim Schweißen eine Sigma-Phase bildet. Der Schweißprozess wird dadurch deutlich vereinfacht und ist vergleichbar mit der Bearbeitung von austenitischen Stählen wie 34L oder 316L. Gleichzeitig bietet UGI 436 eine höhere Beständigkeit gegen Warmrissbildung. Um die Kerbschlagzähigkeit der Schweißnähte zu optimieren, wird dringend empfohlen, Parameter auszuwählen, die zur Maximierung der Schweißenergie beitragen, um die Ferritmenge in der Schmelzzone (SZ) und Wärmeeinflusszone (WEZ) zu begrenzen. Zum Schweißen von UGI 436 können je nach gewünschter mechanischer Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Schweißnähte verschiedene Schweißdrähte verwendet werden, insbesondere: ER9 /.9.3NL / SMA 45N ER 39LSi / 3.1LSi / SMA 39LM Die Werkstücke sollten vor dem Schweißen nicht vorgewärmt werden. Nach dem Schweißen darf mit Ausnahme einer eventuell erforderlichen Lösungsglühung keine Wärmebehandlung durchgeführt werden. 6

7 .3 1., 3,5 5, , ÄND.6 Lieferbare Produkte Anwendungen Produkt Form Ausführung Toleranz Abmessungen (mm) Stabstahl Gewalzt, geschält 13 Stabstahl Kaltgezogen, geschält, geschliffen 6 bis 11 Walzdraht rund 5,5 3 mm Gezogener Draht Insgesamt identisch mit allen Anwendungen des Werkstoffs EN (316L) Energie, Prozesse Bauwesen Lebensmittelindustrie Einschränkungen: Tiefsttemperaturanwendungen (zu geringe Kerbschlagzähigkeit) Einsatztemperaturen über 3 C (längerfristig Gefahr einer Versprödung) Im Zweifelsfall beraten wir Sie gerne. Ugitech SA Avenue Paul Girod CS Ugine Cedex France 7