Nitronic 60 Edelstahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungen

Nitronic 60 Edelstahl wird als austenitischer Edelstahl klassifiziert, der für seine hohe Festigkeit und hervorragende Korrosionsbeständigkeit bekannt ist. Es wird hauptsächlich mit Chrom, Nickel und Mangan legiert, die zu seinen einzigartigen Eigenschaften beitragen. Die Zugabe von Stickstoff erhöht seine Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Lochkorrosion, wodurch es für anspruchsvolle Umgebungen geeignet ist.

Umfassende Übersicht

Nitronic 60 ist für seine außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit bekannt, insbesondere in maritimen und chemischen Verarbeitungsanwendungen. Seine Legierungselemente spielen eine entscheidende Rolle bei der Definition seiner Eigenschaften:

• Chrom (Cr): Erhöht die Korrosionsbeständigkeit und bietet eine schützende Oxidschicht.
• Nickel (Ni): Verbessert die Zähigkeit und Festigkeit und trägt zur Gesamtfestigkeit des Stahls bei.
• Mangan (Mn): Erhöht die Härte und verbessert den Verschleiß- und Abriebwiderstand.
• Stickstoff (N): Erhöht die Festigkeit und verbessert den Widerstand gegen Loch- und Spaltkorrosion.

Die wichtigsten Vorteile von Nitronic 60 sind seine hohe Zugfestigkeit, hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und gute Schweißeignung. Allerdings kann es teurer sein als andere Edelstähle und könnte spezielle Bearbeitungstechniken aufgrund seiner Festigkeit erfordern.

Historisch gesehen hat Nitronic 60 in verschiedenen Industrien Anwendung gefunden, einschließlich der Luft- und Raumfahrt, Marine und chemische Verarbeitung, wo seine einzigartigen Eigenschaften erhebliche Vorteile bieten. Seine Marktposition ist stark, insbesondere in Anwendungen, die eine hohe Leistung unter korrosiven Bedingungen erfordern.

Alternative Namen, Normen und Äquivalente

Normierungsorganisation	Bezeichnung/Grad	Land/Region des Ursprungs	Hinweise/Anmerkungen
UNS	S21800	USA	Nächster Äquivalent zu AISI 316, jedoch mit verbesserten Eigenschaften.
AISI/SAE	60	USA	Bekannt für seine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
ASTM	A240/A240M	USA	Standardvorschrift für Chrom- und Chrom-Nickel-Edelstahlplatte, -blech und -band.
EN	1.3964	Europa	Entsprechende Klasse mit ähnlichen Eigenschaften.
JIS	SUS 316L	Japan	Ähnliche Korrosionsbeständigkeit, aber geringere Festigkeit.

Obwohl Nitronic 60 oft mit AISI 316 und 316L verglichen wird, bietet es überlegene Leistung in Bezug auf Festigkeit und Widerstand gegen Lochkorrosion, was es zu einer bevorzugten Wahl in stark korrosiven Umgebungen macht.

Wesentliche Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung

Element (Symbol und Name)	Prozentsatzbereich (%)
Cr (Chrom)	14.0 - 16.0
Ni (Nickel)	8.0 - 10.0
Mn (Mangan)	5.0 - 7.0
N (Stickstoff)	0.1 - 0.3
Fe (Eisen)	Restbestand

Die Hauptfunktion von Chrom besteht darin, die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen, während Nickel zur Zähigkeit und Festigkeit beiträgt. Mangan erhöht die Härte, und Stickstoff verbessert signifikant die Festigkeit und den Widerstand gegen Lochkorrosion.

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Temperatur	Testtemperatur	Typischer Wert/Bereich (metrisch)	Typischer Wert/Bereich (imperial)	Referenzstandard für Prüfmethoden
Zugfestigkeit	Glühen	Raumtemperatur	620 - 750 MPa	90 - 109 ksi	ASTM E8
Streckgrenze (0,2 % Abweichung)	Glühen	Raumtemperatur	310 - 450 MPa	45 - 65 ksi	ASTM E8
Elongation	Glühen	Raumtemperatur	40 - 50 %	40 - 50 %	ASTM E8
Härte (Rockwell B)	Glühen	Raumtemperatur	85 - 95 HB	85 - 95 HB	ASTM E18
Schlagfestigkeit	Glühen	-196 °C	40 J	29.5 ft-lbf	ASTM E23

Die Kombination aus hoher Zug- und Streckfestigkeit macht Nitronic 60 geeignet für Anwendungen, die strukturelle Integrität unter mechanischer Belastung erfordern, wie in marinen Umgebungen und der chemischen Verarbeitung.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Temperatur	Wert (metrisch)	Wert (imperial)
Dichte	Raumtemperatur	7.9 g/cm³	0.285 lb/in³
Schmelzpunkt	-	1400 - 1450 °C	2552 - 2642 °F
Wärmeleitfähigkeit	Raumtemperatur	25 W/m·K	17.3 BTU·in/h·ft²·°F
Spezifische Wärmekapazität	Raumtemperatur	500 J/kg·K	0.12 BTU/lb·°F
Elektrischer Widerstand	Raumtemperatur	0.73 µΩ·m	0.00000073 Ω·m

Wichtige physikalische Eigenschaften wie Dichte und Schmelzpunkt sind entscheidend für Anwendungen, die hohe Temperaturen erfordern, während die Wärmeleitfähigkeit die Wärmeabfuhr in verschiedenen technischen Anwendungen beeinflusst.

Korrosionsbeständigkeit

Korrsionsmittel	Konzentration (%)	Temperatur (°C/°F)	Widerstandsbewertung	Hinweise
Chloride	3.5	25/77	Ausgezeichnet	Risiko von Lochkorrosion unter stagnierenden Bedingungen.
Schwefelsäure	10	25/77	Gut	Begrenzte Widerstandsfähigkeit; erfordert sorgfältigen Umgang.
Salzsäure	5	25/77	Ausreichend	Nicht empfohlen für hohe Konzentrationen.
Meerwasser	-	25/77	Ausgezeichnet	Ideal für maritime Anwendungen.

Nitronic 60 zeigt eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Vielzahl von korrosiven Umgebungen, insbesondere in maritimen Anwendungen. Es ist weniger anfällig für Lochkorrosion im Vergleich zu Standard-Edelstählen wie 316, was es zu einer bevorzugten Wahl in Umgebungen mit hohen Chloridkonzentrationen macht. Es kann jedoch immer noch anfällig für bestimmte Säuren sein, weshalb eine sorgfältige Auswahl basierend auf den spezifischen Anwendungsbedingungen erforderlich ist.

Hitzebeständigkeit

Eigenschaft/Grenzwert	Temperatur (°C)	Temperatur (°F)	Bemerkungen
Maximale kontinuierliche Betriebstemperatur	800	1472	Geeignet für Hochtemperaturanwendungen.
Maximale intermittierende Betriebstemperatur	900	1652	Kann kurzfristige Belastungen widerstehen.
Skalierungstemperatur	1000	1832	Beginnt, über dieser Temperatur an Festigkeit zu verlieren.

Bei erhöhten Temperaturen behält Nitronic 60 seine Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit, was es für Anwendungen in Hochtemperaturumgebungen geeignet macht. Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass eine längere Exposition gegenüber Temperaturen über seinem maximalen kontinuierlichen Betriebsgrenzwert vermieden wird, um eine Degradation zu verhindern.

Verarbeitungseigenschaften

Schweißeignung

Schweißverfahren	Empfohlener Füllmetall (AWS-Klassifizierung)	Typisches Schutzgas/Flussmittel	Hinweise
TIG	ER308L	Argon	Gute Ergebnisse mit richtiger Technik.
MIG	ER308L	Argon/CO2	Erfordert sorgfältige Kontrolle der Wärmeaufnahme.

Nitronic 60 ist bekannt für seine gute Schweißeignung, insbesondere bei TIG- und MIG-Verfahren. Vor- und Nachbehandlung während des Schweißens kann die Qualität der Schweißnähte verbessern und das Risiko von Rissbildung reduzieren. Es ist jedoch darauf zu achten, die Wärmeaufnahme zu kontrollieren, um Verformungen zu vermeiden und die mechanischen Eigenschaften zu erhalten.

Bearbeitbarkeit

Bearbeitungsparameter	Nitronic 60	AISI 1212	Hinweise/Tipps
Relativer Bearbeitungsindex	50	100	Erfordert spezialisierte Werkzeuge.
Typische Schnittgeschwindigkeit (Drehen)	30 m/min	60 m/min	Verwenden Sie Hartmetallwerkzeuge für beste Ergebnisse.

Die Bearbeitung von Nitronic 60 kann aufgrund seiner Festigkeit herausfordernd sein. Optimale Bedingungen umfassen die Verwendung von Hartmetallwerkzeugen und die Anpassung der Schnittgeschwindigkeiten, um einen Werkzeugverschleiß zu vermeiden.

Formbarkeit

Nitronic 60 weist eine gute Formbarkeit auf, die sowohl für Kalt- als auch für Warmformprozesse geeignet ist. Aufgrund seiner Festigkeit kann es jedoch notwendig sein, größere Biegeradien zu verwenden, um Rissbildung während des Kaltformens zu vermeiden.

Wärmebehandlung

Behandlungsprozess	Temperaturbereich (°C/°F)	Typische Haltezeit	Kühlmethode	Hauptzweck / Erwartetes Ergebnis
Lösungsglühen	1040 - 1100 / 1900 - 2012	30 Minuten	Luft oder Wasser	Zersetzung von Karbiden und Verbesserung der Zähigkeit.
Spannungsarmglühen	600 - 700 / 1112 - 1292	1 Stunde	Luft	Reduzierung der Restspannungen.

Wärmebehandlungsprozesse wie das Lösungsglühen verbessern die Mikrostruktur von Nitronic 60 und erhöhen seine mechanischen Eigenschaften und sorgen für Gleichmäßigkeit in der Leistung.

Typische Anwendungen und Endverwendungen

Industrie/Sektor	Beispiel für spezifische Anwendung	Wichtige Stahleigenschaften, die in dieser Anwendung genutzt werden	Grund für die Auswahl (kurz)
Marine	Bootszubehör	Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit	Ausgezeichnete Leistung in Meerwasser.
Chemie	Pumpenteile	Hohe Festigkeit, Widerstand gegen Chemikalien	Haltbarkeit in rauen Umgebungen.
Luft- und Raumfahrt	Befestigungselemente	Hohe Festigkeit, geringes Gewicht	Kritisch für Sicherheit und Leistung.

Weitere Anwendungen sind:

• Lebensmittelausrüstung
• Teile der Öl- und Gasindustrie
• Pharmazeutische Herstellung

Nitronic 60 wird für Anwendungen ausgewählt, die hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern, insbesondere in Umgebungen, in denen traditionelle Edelstähle versagen können.

Wichtige Überlegungen, Auswahlkriterien und weitere Einblicke

Merkmal/Eigenschaft	Nitronic 60	AISI 316	Duplex 2205	Kurz Notiz pro/kontra oder Kompromiss
Schlüsselmechanische Eigenschaft	Hohe Festigkeit	Mäßig	Hohe Festigkeit	Nitronic 60 bietet überlegene Festigkeit.
Schlüsselkorrosionsaspekt	Ausgezeichnet	Gut	Ausgezeichnet	Vergleichbar mit Duplex, aber mit unterschiedlichen Anwendungen.
Schweißeignung	Gut	Ausgezeichnet	Ordentlich	Nitronic 60 erfordert sorgfältige Schweißtechniken.
Bearbeitbarkeit	Mäßig	Gut	Schlecht	Schwieriger zu bearbeiten als 316.
Formbarkeit	Gut	Ausgezeichnet	Ordentlich	Einfacher zu formen als Duplex-Grade.
Ungefähre relative Kosten	Höher	Mäßig	Höher	Kosten können für große Projekte berücksichtigt werden.
Typische Verfügbarkeit	Mäßig	Hoch	Mäßig	316 ist üblicherweise besser verfügbar.

Bei der Auswahl von Nitronic 60 sollten seine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit gegen potenzielle Herausforderungen bei der Bearbeitung und den Kosten abgewogen werden. Seine einzigartigen Eigenschaften machen es ideal für spezialisierte Anwendungen, insbesondere in marinen und chemischen Umgebungen.