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Gefüge und Gebrauchseigenschaften ferritisch-austenitischer Duplex-Stähle
Michael Pohl; Ruhr-Universität Bochum, Institut für Werkstoffe - Werkstoffprüfung
Kurzfassung
Die ferritisch-austenitischen Duplex-Stähle stellen das Bindeglied zwischen den nichtrostenden
Cr-Ferriten und CrNi-Austeniten dar und weisen eine günstige Kombination von mechanischen
und korrosionschemischen Eigenschaften auf. Die hervorragenden Gebrauchseigenschaften basie-
ren ebenso auf den hohen Legierungsgehalten und dem zweiphasigen Duplex-Gefüge wie die mit
der Herstellung und Verarbeitung verbundenen Probleme. So wird neben der Gefügecharakterisie-
rung vor allem die Gefügeentstehung und -ausbildung systematisch dargestellt.
Einleitung
Weltweit stagniert die Produktion der un- sowie niedriglegierten Stähle, wohingegen die nichtro-
stenden Stähle im Zeitraum 1986 - 1991 jährlich ca. 4 - 5 % Zuwachs aufwiesen. Innerhalb der
Gruppe der nichtrostenden Stähle (Ferrite, Austenite , Martensite, Duplex-Stähle) zeichneten sich
die ferritisch-austenitischen Duplex-Stähle durch überproportionale Zuwachsraten von etwa 20 %
aus. Der Grund ist in ihrem Eigenschaftsprofil begründet, wozu auch die Ökologisch wichtige und
ökonomisch schonende Verwendung der Legierungselemente, besonders die des Nickels, zählt.
Seit den 70er Jahren werden die ferritisch-austenitischen Duplex-Stähle durch die Optimierung der
chemischen Zusammensetzung sowie die Verbesserung der Fertigung (Sekundärmetallurgie) kon-
tinuierlich weiterentwickelt, um das jeweils geforderte Eigenschaftsprofil hinsichtlich Festigkeit
sowie Korrosions- und Verschleißverhalten gewährleisten zu können (Abb. U):
Verschleiß
X40CrNi274 (1.4240)
X 40 CrNiMo 275 (1.4464)
X40CrNiSi 274 (1.4823)
Mi +C, Cr
= +/Nb, W, Ti]
Festigkeit . Kosten
+ Mn, N; +V, ND@m X2CrNiMoN 2253 11m .- Ni, Mo
KENNEN KA (1.4462) ENT
Korrosion
+ Cr, Mo, N
X 4 CrNiMoN 27 52 (1.4460)
X 2 CrNiMoN 257 4 (1.4469)
X 3 CrNiMoN 26 6 3 (1.4468)
= +Cu, W
X 3 CrNiMoCuN 26 6 33 (1.4517)
X 4 CrNiMoCuWN 25 7 4 (1.4501)
Abb. 1 Optimierung des Eigenschaftsprofils ferritisch-austenitischer Duplex-Stähle
