Nitronic 50® UNS S20910 (XM-19)Rostfreier Stahl 1.3964

Was ist Nitronic 50®? UNS S20910 (XM-19)1.3964?

XM-19 ist ein hochlegierter austenitischer rostfreier Stahl, der in ASTM A276/A479 als UNS S20190 aufgeführt ist. Er wird allgemein auch als Nitronic 50 und Fermonic 50 bezeichnet, die Marken von AK Steel Inc bzw. Langley Alloys sind.

Durch die Kombination von Chromgehalt (20,50-23,50%), erhöhtem Molybdängehalt (1,5 - 3,0%) und erhöhtem Stickstoffgehalt (0,20 - 0,40%) übersteigt seine Lochfraßbeständigkeits-Äquivalenzzahl (PREN) 34. Dies ist vergleichbar mit dem Wert eines nichtrostenden Duplexstahls wie Sanmac 2205 (1.4462). Daher bietet er eine gute Korrosionsbeständigkeit, die weit über die der Standardgüten 3xx hinausgeht, bei denen die PREN = 25 ist.

Zu den Anwendungen gehören Bohrlochausrüstungen in der Öl- und Gasindustrie, Pumpen für die Schifffahrt, Ventile, Masten, Verankerungen, Armaturen und Beschläge, Ausrüstungen für die Lebensmittelverarbeitung sowie Ventile und Beschläge für die Zellstoff- und Papierindustrie. Von all diesen Anwendungen sind Ventilschäfte vielleicht die häufigste Endanwendung für diesen Werkstoff. Als austenitischer nichtrostender Stahl hat er eine bessere Kerbschlagzähigkeit über einen größeren Temperaturbereich als andere Sorten. Dies ist insofern von Bedeutung, als die Spindeln bei der Betätigung eines großen Ventils einer größeren Stoßbelastung ausgesetzt sein können. Die zweithäufigste Anwendung sind Armaturen und Fittings für die Schifffahrt, da sie sich relativ leicht herstellen lassen, ohne die gute Korrosionsbeständigkeit zu beeinträchtigen.

Die Arbeit mit XM-19 kann verwirrend sein, da es drei verschiedene Zustände gibt, die für zahlreiche Anwendungen verwendet werden. Die drei Zustände sind geglüht, walzblank und hochfest. Der Begriff “walzblank” bedeutet, dass es sich um ein "gewalztes" Material handelt. Alle Zustände von XM-19 werden zuerst gewalzt. Sowohl der geglühte Zustand als auch der walzfreie Zustand werden bei derselben Temperatur gewalzt. Um XM-19 im geglühten Zustand zu erhalten, wird das Material zunächst gewalzt und anschließend entweder im Walzwerk oder vor Ort geglüht, wodurch die Zug- und Dehnungseigenschaften verringert werden, was zu einem besser verarbeitbaren Material führt. Andererseits kann die Umwandlung von XM-19 in den hochfesten Zustand nur im Walzwerk nach dem ursprünglichen Walzvorgang erfolgen, der bei einer niedrigeren Temperatur als der des geglühten und des walzfertigen Materials durchgeführt wird, um die Eigenschaften weiter zu verbessern. Dann wird das hochfeste Material ein zweites Mal gewalzt und anschließend kaltverformt, wodurch sich die physikalischen Eigenschaften des Materials noch weiter verbessern.

NITRONIC® 50Produkt Formulars

Bleche, Bänder, Folien, Rundstangen, Flachstangen, Vierkantstangen, Draht, Platten, Schmiedestücke.

Anwendungen für NITRONIC® 50 aus Edelstahl

NITRONIC® 50 (XM-19) ist in den folgenden Bereichen weit verbreitet:

• Textilien
• Marine
• Kernkraft
• Medizinische
• Düngemittel
• Chemisch
• Erdöl
• Petrochemie
• Lebensmittelverarbeitung
• Zellstoff und Papier

Äquivalente von gradeNITRONIC® 50

STANDARD	DE	UNS	DIN
Nitronic Legierung 50 / XM-19	1.3964	S20910	X2CrNiMnMoNNb21-16-5-3

Zusammensetzungsbereiche für NITRONIC® 50grade aus nichtrostendem Stahl

	Kohlenstoff (C)	Mangan (Mn)	Phosphor (P)	Sulpher (S)	Silizium (Si)	Chrom (Cr)	Nickel (Ni)	Stickstoff (N)	Molybdän (Mo)	Andere Elemente
Min						20.5	11.5	0.20	1.50	Cb 0,10-0,30, V 0,10-0,30
Max	0.06	4.0-6.0	0.045	0.030	1.00	23.5	13.5	0.40	3.00	Cb 0,10-0,30, V 0,10-0,30

Rostfreier Stahl Mechanische Eigenschaften

Eigenschaften	Metrisch	Kaiserlich
Zugfestigkeit	690 MPa	100 ksi
Streckgrenze	380 MPa	55 ksi
Dehnung	35%	35%
Härte	293	293

Rostfreier Stahl Physikalische Eigenschaften

Eigenschaften	Metrisch	Kaiserlich
Dichte	7,89 g/cm3	0,285 lb/in3

NITRONIC® 50 Thermische Eigenschaften

Eigenschaften	Metrisch	Kaiserlich
Wärmeausdehnungskoeffizient (@25,6-93,3°C/78-200°F)	16,2 µm/m°C	9 µin/in°F

Forging

Die Legierung wird normalerweise bei 2100/2200 ºF (1150/1205 ºC) geschmiedet, und die Schmiedestücke können sicher schnell abgekühlt werden. Für optimale Korrosionsbeständigkeit sollten die Teile nach dem Schmieden geglüht werden.

Korrosionsbeständigkeit

Der nichtrostende Stahl UNS S20910/XM-19 bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen allgemeine Korrosion und ist in dieser Hinsicht den Typen 316/316L und 317/317L in vielen Medien überlegen. Der geglühte Zustand bei 1066°C (1950°F) bietet eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit für viele Anwendungen in Verbindung mit einer hohen Festigkeit. Wenn der Werkstoff im geschweißten Zustand oder in sehr korrosiven Medien eingesetzt werden soll, sollte der geglühte Zustand bei 1121°C (2050°F) gewählt werden. Material im hochfesten, kaltverformten Zustand wird oft für Schrauben und Wellen spezifiziert, aber es gibt einen kleinen Kompromiss in Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit in einigen Umgebungen im Vergleich zum geglühten Zustand. Die Beständigkeit von UNS S20910/XM-19 (geglüht) gegen selektive Angriffe wie Spaltkorrosion ist besser als die von Typ 316/316L. Wie bei den meisten austenitischen nichtrostenden Stählen, z. B. den Typen 304 und 316, kann es bei XM-19-Stahl in heißen, chloridionenhaltigen Umgebungen zu Spannungsrisskorrosion kommen.

Wärmebehandlung

Nichtrostender Stahl Nitronic 50 kann durch Erhitzen des Materials auf Temperaturen zwischen 1066-1121°C (1950-2050°F) und schnelles Abkühlen/Abschrecken geglüht werden. Bei Verwendung in einer stark korrosiven Umgebung sollte das Glühen bei maximaler Temperatur (2050°F) durchgeführt werden, um das Risiko eines interkristallinen Angriffs zu minimieren.

Kaltbearbeitung

Aufgrund der hohen Kaltverfestigung sind höhere Umformkräfte erforderlich. Beachten Sie den leichten Anstieg der Permeabilität!

Bearbeitbarkeit

Die rostfreie Stahlsorte Nitronic® 50 hat ähnliche Bearbeitungseigenschaften wie andere austenitische rostfreie Stähle, erfordert jedoch aufgrund der hohen Kaltverfestigung langsamere Geschwindigkeiten, mehr Leistung und eine höhere Steifigkeit. Es wird empfohlen, beschichtete Hartmetallwerkzeuge zu verwenden.

Schweißen

Der Stahl 1.3964 ist mit den üblichen Verfahren schweißbar, empfohlene Schweißzusätze 1.3954 und 1.3984. Die maximale Zwischenlagentemperatur sollte unter 200°C bleiben und die nachgeschaltete Wärmebehandlung (PWHT) hängt von den Geometrien ab.

Nitronic 50 HS: Hochfeste Variante

Nitronic 50 HS ist eine verbesserte Version von Nitronic 50, die für höhere Festigkeit ausgelegt ist. Diese Variante eignet sich für Anwendungen mit hohen mechanischen Anforderungen. Seine Zusammensetzung erhöht die Leistung, ohne die Zähigkeit zu beeinträchtigen.

Zu den wichtigsten Merkmalen von Nitronic 50 HS gehören:

• Noch höhere Streckgrenze
• Verbesserte mechanische Eigenschaften
• Beibehaltung der Korrosionsbeständigkeit

Vergleich mit anderen nichtrostenden Stählen

Nitronic 50 zeichnet sich im Vergleich zu anderen nichtrostenden Stählen wie 316 und 316L aus. Seine hohe Streckgrenze und Korrosionsbeständigkeit machen ihn einzigartig.

Die wichtigsten Unterschiede sind:

• Höhere Streckgrenze als 316/316L
• Hervorragende Beständigkeit gegen Chlorid-Spannungsrisskorrosion
• Bessere Leistung sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen

Zusammenfassung der Vorteile und Auswahltipps

Nitronic 50 bietet ein hervorragendes Gleichgewicht aus Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Vielseitigkeit. Dies macht es zu einer ersten Wahl für anspruchsvolle industrielle Anwendungen.

Beachten Sie diese Punkte bei der Wahl von Nitronic 50:

• Außergewöhnliche Haltbarkeit
• Niedrige Wartungskosten
• Anpassungsfähigkeit an raue Umgebungen

Wählen Sie diese Legierung für Anwendungen, bei denen sowohl Leistung als auch Langlebigkeit entscheidend sind. Ihre Vorteile überwiegen oft die anfängliche Investition.