Warm- und hochwarmfeste Stähle werden bei Temperaturen bis 650 °C eingesetzt, werden vorwiegend mit Chrom, Molybdän, Vanadin, Wolfram und Niob legiert und zeigen hohen Widerstand gegen Hochtemperaturkorrosion. Stabile Ausscheidungen der Legierungselemente ergeben hohe Kriechbeständigkeit. Die Anwendung dieser Stahlgruppe hängt eng mit der Entwicklung der Energietechnik zusammen.
Warmfeste und hochwarmfeste Stähle sind metallische Werkstoffe die bei höheren Temperaturen eingesetzt werden können und hohe Stabilität gegen temperaturbedingtes plastisches Kriechen und Veränderung der Werkstoffeigenschaften besitzen. Die maximale Einsatztemperatur liegt bei ca. 400 bis ca. 620 °C, im oberen Temperaturbereich sprich man von hochwarmfesten Stählen. Warmfeste und hochwarmfeste Stähle sollen bei erhöhten Temperaturen möglichst hohe mechanische Belastungen aufnehmen und einen ausreichenden Widerstand gegenüber Hochtemperaturkorrosion aufweisen. Bewertungskriterium der Festigkeit bei hohen Temperaturen ist z.B. die 1%-Zeitdehngrenze Rp1/1000. Die 1%-Zeitdehngrenze Rp1/1000 gibt die Spannung an, bei der nach 1000 Stunden eine dauerhafte Dehnung von 1% vorhanden ist.
Während bei den herkömmlichen unlegierten Stählen die mechanischen Festigkeiten mit zunehmender Einsatztemperatur deutlich abfallen, werden bei den warmfesten Stählen durch legierungstechnische Maßnahmen die Festigkeitseigenschaften bei höheren Temperaturen wesentlich verbessert. Dabei werden die Stähle vorwiegend mit Chrom, Molybdän, Vanadium und Wolfram legiert, wodurch diese Stähle eine gute Kriechfestigkeit und eine ausreichende Gefügestabilität aufweisen.
Die Auswahl der Stähle ist abhängig von deren Einsatztemperatur, den mechanischen Beanspruchungen, dem Einsatzgebiet und dem Anwendungszweck. Die Gruppe der warmfesten und hochwarmfesten Stähle Stähle umfasst zahlreiche unterschiedliche Stahlsorten.
Niedriglegierte, warmfeste Stähle für Einsatztemperaturen im unteren Temperaturbereich werden normalgeglüht oder martensitisch-bainitisch vergütet eingesetzt. Diese Stähle werden durch Karbide und Karbonitride der Elemente Cr, Mo,W,V und Nb verfestigt.
Hochwarmfeste Stähle für den Einsatz im oberen Temperaturbereich enthalten 9 bis 12 % Cr und werden vergütet eingesetzt. Diese Stähle werden ebenfalls durch Karbide und Karbonitride von Cr,Mo,W,V und Nb verfestigt. Durch spezielle Legierungsabstimmung und Wärmebehandlung erzielt man allerdings thermisch stabilere Ausscheidungen, vorrangig Nb- Karbonitride und verbesserte Zunderbeständigkeit.
Da die Ausscheidungen durch die Zeitstandbeanspruchung allmählich vergröbern oder sich wieder auflösen verliert der Verfestigungsmechanismus an Wirksamkeit und es besteht für die Anwendung der normalisierten bzw. vergütetenStähle eine obere Grenztemperatur. Austenitische Stähle auf Cr-Ni-Basis zeigen bei Temperaturen über 600°C einen deutlich höheren Kriechwiderstand und kommen z.T. halbwarmverfestigt oder ausscheidungsgehärtet zum Einsatz.
Die Anwendung von warmfesten und hochwarmfesten Stählen hängt eng mit der Entwicklung der Energietechnik zusammen und liegen im Bereich der Dampf- und Gasturbinen, der Petrochemie und z.B. Ventile im Verbrennungsmotoren. Die Stähle werden entsprechend der thermischen Auslegung unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit ausgewählt. Für höchste thermische Beanspruchungen ist mitunter die Anwendung von Ni-Basislegierungen erforderlich.
BÖHLER T200 ist ein korrosions- und hochwarmfester Stahl in Form von Stäben, Draht, Schmiedestücken und Schmiedevormaterial. Es ist ein austenitischer, ausscheidungshärtbarer Eisen-Nickel-Chrom-Molybdän-Titan-Stahl in ESU-Qualität. Legierungselemente Aluminium und Titan ermöglichen die Ausscheidungshärtung (Alterung) dieses Werkstoffs durch die Bildung intermetallischer Phasen. Der Zusatz von Molybdän erhöht die mechanischen Eigenschaften und die Beständigkeit gegen Kriechen bei hohen Temperaturen. Diese Produkte werden in der Regel für Teile in der Energieerzeugung verwendet, z. B. für Gasturbinen, die eine moderate Festigkeit bis zu 704 °C und eine Oxidationsbeständigkeit bis zu 816 °C erfordern, aber ihre Verwendung ist nicht auf solche Anwendungen beschränkt.
WeiterlesenBauteile für Dampfkesselanlagen und Wärmekraftmaschinen, wie Turbinenscheiben und -schaufeln, sowie Bauteile der chemischen und petrochemischen Industrie.
WeiterlesenBÖHLER T550 – Hochwarmfester vergütbarer Stahl. Übliche obere Grenze der Verwendungstemperatur 580°C. Bauteile mit höherer Warmfestigkeit für Wärmekraftmaschinen und -anlagen, wie Turbinenschaufeln, Turbinenscheiben, Schrauben, Bolzen und Wellen.
WeiterlesenBÖHLER T552 ist ein korrosionsbeständiger Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl für Luftfahrtanwendungen in Form von Stangen, Draht, Schmiedestücken und Schmiedevormaterial. Diese Produkte werden typischerweise für Teile wie Kompressorräder und Strukturteile verwendet, die Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit bis zu 427 °C erfordern. Die Verwendung ist jedoch nicht auf solche Anwendungen beschränkt.
WeiterlesenBauteile mit höherer Warmfestigkeit für Wärmekraftmaschinen, wie Turbinenschaufeln und Turbinenscheiben.
WeiterlesenBÖHLER T670 ist ein korrosionsbeständiger Stahl für Luftfahrtanwendungen in Form von Stäben, Draht, Schmiedestücken mit Durchmesser/Dicke von bis zu 305 mm im lösungsgeglühten Zustand, sowie Vormaterial jeder Größe zum Schmieden. Es handelt sich um einen martensitischen, ausscheidungshärtbaren Chrom-Nickel-Kupfer-Molybdän-Stahl mit hoher Festigkeit und Zähigkeit. BÖHLER T670 eignet sich in erster Linie für Teile, die Korrosionsbeständigkeit erfordern, welche jener von Stählen des Typs Cr-Ni 18-8 nahe kommt, und in Bezug auf Festigkeit die martensitischen Stähle des Typs 12% Cr übertrifft. Dieser Stahl kann im lösungsgeglühten Zustand verarbeitet werden und erreicht durch Ausscheidungsbehandlung Zugfestigkeiten von bis zu 1080 MPa mit guter Duktilität und Festigkeit in den Querrichtungen auch bei großen Querschnitten. Bestimmte Verarbeitungsverfahren und Betriebsbedingungen können dazu führen, dass bei diesen Produkten Spannungsrisskorrosion auftritt.
WeiterlesenBÖHLER T671SB ist ein korrosionsbeständiger Stahl für Luftfahrtanwendungen in Form von Stäben, Draht, Schmiedestücken mit Durchmesser/Dicke von bis zu 305 mm im lösungsgeglühten Zustand, sowie Vormaterial jeder Größe zum Schmieden. Es handelt sich um einen martensitischen, ausscheidungshärtbaren Chrom-Nickel-Kupfer-Molybdän-Stahl mit hoher Festigkeit und Zähigkeit. BÖHLER T671 SB eignet sich in erster Linie für Teile, die Korrosionsbeständigkeit erfordern, welche jener von Stählen des Typs Cr-Ni 18-8 nahe kommt, in Bezug auf Festigkeit die martensitischen Stähle des Typs 12% Cr übertrifft und bis zu einer Einsatztemperatur von 371 °C verwendet werden kann. Dieser Stahl kann im lösungsgeglühten Zustand verarbeitet werden und erreicht durch Ausscheidungsbehandlung Zugfestigkeiten von bis zu 1241 MPa mit guter Duktilität und Festigkeit in den Querrichtungen bei großen Querschnittsabmessungen. Bestimmte Verarbeitungsverfahren und Betriebsbedingungen können dazu führen, dass bei diesen Produkten Spannungsrisskorrosion auftritt.
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