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Behälter, tanks und kolonnen
Duplex-Stähle
korrosionsbeständige rohre
spezialrohre und einbaufertige komponenten
Plattierte rohre
Vorgefertigte rohrleitungen und schweißkonstruktionen
Behälter, tanks und kolonnen
Montagen
2 duPlex-stähle
3 duPlex-stähle
Duplex-Stähle im Einsatz
Weltweit steht der name ButtInG für qualitativ
hochwertige rohre, rohrleitungen und komponenten,
die in den verschiedenen Industriezweigen und anwen-
dungsgebieten Verwendung finden.
die kernkompetenzen unseres Familienunternehmens
liegen in der Werkstoff-, umform- und schweißtechnik
sowie der Qualitätssicherung. so können wir auf
eine mehr als 50-jährige erfahrung beim schweißen
und Verarbeiten von korrosions beständigen stählen
verweisen.
neben austenitischen stählen, sonderlegierungen
und titan hat sich ButtInG auf die Verarbeitung von
duplex-, superduplex- und lean duplex-Werkstoffen
spezialisiert.
seit 1979 haben wir mehr als 250 000 t dieser
Werk stoffe verarbeitet zu:
•rohren
•einbaufertigenkomponenten
•Vorgefertigtenrohrleitungenundschweißkonstruktionen
•Behälter, tanksundkolonnen
Ihr Kontakt Tel.:+49583450-0info@butting.de
4 duPlex-stähle
5 duPlex-stähle
Der Duplex-Stahl
der duplex-stahl verdankt seinen namen dem
zweiphasigen Gefügeaufbau aus Ferrit und austenit zu
ungefähr gleichen teilen. „duplex stainless steel“ zählt
mit seinen deutlich über 20 % Chrom und ca. 5 % nickel
zu der Gruppe der nicht rostenden stähle.
seit etwa 1970 sind eine reihe von nicht rostenden
duplex-stählen entwickelt worden, die mit unterschied-
lichen Bezeichnungen in den handel gelangt sind.
durchgesetzt hat sich schließlich eine stickstofflegierte
Variante, die heute allgemein unter den Bezeichnungen
uns s31803 oder uns s32205 nach dem astM / asMe-
regelwerk (astM a240, astM a789 / a790, astM a928)
bzw. Werkstoff-nr. 1.4462 (x2CrniMon 22-5-3) nach
dem dIn en- / VdtÜV-regel werk (dIn en 10088-2 /
VdtÜV-Werkstoffblatt 418) bekannt ist.
Beim Werkstoff uns s32205 sind die Mindestgehalte
für Chrom, Molybdän und stickstoff gegenüber dem
Werkstoff uns s31803 angehoben.
die duplex-Werkstoffe erreichen ihre optimalen
eigenschaften bei einem ausgeglichenen Ferrit-
austenit-Verhältnis von ca. 50 : 50. Im Vergleich zu den
austenitischen nicht rostenden stählen enthalten die
duplex-stähle weniger nickel (ca. 4 % bis 8 %), woraus
ein günstiges Preis- / leistungsverhältnis resultiert.
Gemäß VdtÜV-Werkstoffblatt 418 darf der Werkstoff im
temperaturbereich von – 40 °C bis + 280 °C eingesetzt
werden.
Tab. 1: Chemische Analysen einiger Duplex-Werkstoffe
Werkstoff Norm % C % Cr % Mo % Ni % N
1.4462 DINEN10088-2 Max.0,030 21,0–23,0 2,5–3,5 4,5–6,5 0,10–0,22
UNSS31803 ASTMA240 Max.0,030 21,0–23,0 2,5–3,5 4,5–6,5 0,08–0,20
UNSS32205 ASTMA240 Max.0,030 22,0–23,0 3,0–3,5 4,5–6,5 0,14–0,20
Tab. 2: Mechanisch-technologische Eigenschaften bei Raumtemperatur für das Vormaterial
Werkstoff Norm R P 0.2
[MPa]Rm
[MPa]A 5 [%]
KV (quer) [J]
Härte
1.4462 DINEN10088-2 >_460 700–950 >_25 >_60 –
UNSS31803 ASTMA240 >_450 >_620 >_25 – HRC_<31
UNSS32205 ASTMA240 >_450 >_655 >_25 – HRC_<31
Tab. 3: Dehngrenzen (RP0.2) bei erhöhter Temperatur
Werkstoff 100 °C [MPa] 200 °C [MPa] 250 °C [MPa] 280 °C [MPa]
1.4462 >_360 >_315 >_300 >_285
UNSS31803 >_360 >_315 >_300 >_285
UNSS32205 >_360 >_315 >_300 >_285
Tab.
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r
6 duPlex-stähle
Der Superduplex-Stahl
eine typische Zusammensetzung eines superduplex-
stahles zeigt der uns s32760 mit 25 % Chrom,
7 % nickel, 4 % Molybdän und 0,25 % stickstoff.
Zusätzlich ist der Werkstoff mit Wolfram und / oder
kupfer legiert. die Gruppe der superduplex-stähle hebt
sich durch eine weitere erhöhung in der Beständigkeit
gegenüber der loch-, spalt- und spannungsrisskor-
rosion sowie durch eine zusätzliche steigerung der
Festigkeitskennwerte ab.
die superduplex-Güten uns s32750 und uns s32760
stellen die zurzeit am weitest verbreiteten Varianten
dar und zeichnen sich neben hervorragenden anwen-
dungseigenschaften durch eine hohe Verfügbarkeit
in allen einschlägigen erzeugnisformen (Blech, stab,
nahtlose und geschweißte rohre, Formteile, Guss) aus.
seit den 1990er Jahren verarbeitet ButtInG
superduplex-stahl in den Güten uns s32760,
uns s32750 (VdtÜV-Werkstoffblatt 508) und
uns s32550 – vorwiegend zu rohren für die Gas- und
Ölindustrie aber auch für Meerwasserentsalzungsan-
lagen und die geothermische energieerzeugung. die
dabei zugrunde liegenden anforderungen richteten
sich nach projektbezogenen spezifikationen, u. a. von
shell, statoil, Pdo, exxonMobil, BP und anderen
namhaften Gesellschaften.
Tab. 4: Chemische Analysen einiger Superduplex-Werkstoffe(DIN EN 10 088-2 und ASTM A240)
Werkstoff C [%] Cr [%] Mo [%] Ni [%] N [%] W [%] Cu [%]
EN1.4501 Max.0,03 24,0–26,0 3,0–4,0 6,0–8,0 0,20–0,30 0,5–1,0 0,5–1,0
EN1.4507 Max.0,03 24,0–26,0 2,7–4,0 5,5–7,5 0,15–0,30 – 1,5–2,5
UNSS32750 Max.0,03 24,0–26,0 3,0–5,0 6,0–8,0 0,24–0,32 – 0,5
UNSS32760 Max.0,03 24,0–26,0 3,0–4,0 6,0–8,0 0,20–0,30 0,5–1,0 0,5–1,0
UNSS32520 Max.0,03 24,0–26,0 3,0–5,0 5,5–8,0 0,20–0,35 – 0,5–3,0
UNSS32550 Max.0,03 24,0–27,0 2,9–3,9 4,5–6,5 0,10–0,25 – 1,5–2,5
Tab. 5: Mechanisch-technologische Eigenschaften bei Raumtemperatur für das Vormaterial
Werkstoff NormRP 0.2
[MPa]
Rm [MPa]
A 5 [%]
KV (quer) [J]
Härte
UNSS32750 ASTMA240 >_550 >_795 >_15 – HRC_<32
UNSS32760 ASTMA240 >_550 >_750 >_25 – HBW_<270
Tab.
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7 duPlex-stähle
Der Lean Duplex-Stahl
niedriger als standard-duplex-stähle legierte aus-
tenitisch-ferritische stähle werden in der sog. „lean
duplex“-Gruppe von legierungen zusammengefasst.
Bisherige einsatzgebiete von lean duplex-Blechen sind
im Behälterbau für die Papier- und Zellstoffindustrie
sowie als konstruktionsstahl im Bauwesen und im
Brückenbau zu finden, wo das Gewichtseinsparungs-
potenzial ausgenutzt werden kann.
aufgrund der niedrigeren legierungsgehalte an nickel
und Molybdän – verglichen zu standard-duplex-stäh-
len – empfehlen sich lean duplex-Werkstoffe sowohl
mit einer größeren Belastbarkeit, Zuverlässigkeit und
Verarbeitungsfreundlichkeit als auch als wirtschaftlich
interessante alternativen zu niedrig legierten austeni-
ten oder C-stählen.
Im Vergleich zu nicht rostenden standard-stählen,
wie z. B. tP 304l oder tP 316l, bieten die lean duplex-
stähle den Vorteil, dass sie mit streckgrenzen
von 430 bis 450 MPa fast doppelt so hohe Berech-
nungskennwerte aufweisen und damit beachtliche
Wandstärkeneinsparungen ermöglichen. neben den
hohen Festigkeitskennwerten können bei bestimmten
nickel-Chrom-Molybdän-Preisverhältnissen niedrige
Materialeinstandspreise den einsatz von lean duplex-
stählen begünstigen.
Tab. 6: Chemische Zusammensetzung ausgewählter Lean Duplex-Werkstoffe
Werkstoff C [%] Mn [%] Si [%] P [%] S [%] Cr [%] Ni [%] Mo [%] Cu [%] N [%]
LDX2101UNSS32101
1.4162_<0,040 5 _<1,0 _<0,040 _<0,030 21,5 1,5 0,50 0,50 0,22
AL2003UNSS32003
_<0,030 _<2,0 _<1,0 _<0,030 _<0,020 21,0 3,5 1,75 – 0,17
Uranus35NUNSS32304
_<0,030 _<2,0 _<1,0 _<0,030 _<0,002 23,0 4,4 0,25 0,25 0,11
Tab. 7: Mechanische Eigenschaften ausgewählter Lean Duplex-Werkstoffe
Tab.
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Ang
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eG
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rWerkstoffRP0.2
[MPa]Rm
[MPa]A50 mm [%]
LDX2101UNSS32101
1.4162>450 >665 30
AL2003UNSS32003
>_450 >620 25
Uranus35NUNSS32304
_>_430 >620 25
8 duPlex-stähle
Vorteile der Duplex-Stähle
der duplex-stahl uns s31803 / uns s32205 / 1.4462
zeichnet sich aufgrund seiner hohen Wirksumme
(Pre = % Cr + 3,3 x % Mo + 16 x % n) von rund 34 in
Verbindung mit seinem ferritisch-austenitischen
Gefügezustand durch eine hohe korrosionsbeständigkeit
aus. Vor allem in neutralen und mäßig bis mittelsauren
Medien ist er den üblichen austenitischen stählen des
typs 1.4571 / tP 316l überlegen. Besondere Vorteile
bietet er hinsichtlich:
•lochkorrosion
•spannungsrisskorrosion
•schwingungsrisskorrosion
das Verschleißverhalten von Werkstoffen wird in erster
linie durch die oberflächenhärte und die Zähigkeit be-
stimmt. sowohl härte als auch Zähigkeit liegen bei dem
stahl uns s31803 / uns s32205 / 1.4462 in einer sehr
günstigen kombination vor, die einen hohen Widerstand
gegenüber reibendem Verschleiß erwarten lässt.
der besondere Vorteil der Verwendung von duplex-
stählen als verschleißfeste stähle liegt in der tatsache,
dass diese stähle voll schweißgeeignet sind, was bei den
rein verschleißfesten stählen nur bedingt der Fall ist.
Parallel zu den hohen Festigkeitskennwerten weisen
superduplex-stähle einen sehr hohen Widerstand gegen
reibende Verschleißbeanspruchung auf.
Grafik 1: Schwingungsrisskorrosions-verhalten von glatten Proben (Umlaufbiegebeanspruchung) in 3 % iger NaCl-Lösung, pH = 7
Alle
Ang
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r
400
300
200
100
0
304 LN 316 LN 1.4462UNS S31803 UNS S32205
σ/R bW
[MPa
]
9 duPlex-stähle
Ihr Nutzen
unseren kunden bieten wir:
•umfassende kapazitäten zur Produktion von
längsnahtgeschweißten rohren und komponenten
•Ökonomische Vorteile durch kontinuierliche
Fertigungsprozesse
•umfangreiches know-how in der werkstoff-
gerechten Verarbeitung
•kompetente anwendung aller gängigen schweiß-
prozesse, u. a. Plasma-, WIG-, uP-, laserstrahl-
und elektronenstrahl-schweißverfahren
•Gewährleistung einer optimalen korrosions-
beständigkeit durch eine metallisch saubere
oberfläche, indem alle Produkte grundsätzlich
einer chemischen reinigung (Beizung) unterzogen
werden
•sicherstellung der Produktqualität durch eine
durchgängige Qualitätssicherung
•umsetzung Ihrer projektspezifischen anforderun-
gen durch mechanische Verfahren, z. B. schleifen
oder strahlen der außen- und Innenflächen
•kurzfristige Verfügbarkeiten durch lagerhal-
tung von rohren und Blechen im Bereich von
standardabmessungen
das Qualitätsmanagementsystem von ButtInG ist nach
dIn en Iso 9001 vom Germanischen lloyd zertifiziert.
Zahlreiche weitere Zulassungen, insbesondere im
anwen dungsbereich der Öl- und Gasindustrie, liegen
vor, u. a. nach norsok oder kundenspezifikationen, z. B.
von shell, BP, Petrobras, aramco.
10 duPlex-stähle
Duplex-Stähle im Einsatz
duplex-stahlsorten werden hauptsächlich aus
zwei Gründen verwendet: einerseits wegen ihrer
korrosionsbeständigkeit gegenüber verschiedenen
im onshore- und offshore-Bereich vorkommenden
korrosiven Medien, wie beispielsweise Chloride Co2 oder
niedrige ph-Werte. andererseits wegen ihrer erhöhten
Festigkeit.
typische anwendungsfälle sind:
•unterwassersammelrohre
•Flowlines
•Prozess- und leitungsrohre
•unterwasserpipelines
•topside-Prozesssysteme
•Brunnenköpfe
•Pump- und steigrohre
so kommen unsere duplex-Produkte in weltweiten
Projekten zum einsatz, u. a.:
•Öl- und Gasindustrie
•Chemische und Petrochemische Industrie
•Wasser- und abwassertechnik
•Meerwasserentsalzungsanlagen
•Papier- und Zellstoffindustrie
•Bohr- und Brunnenbau
•schiffstechnik
offshore-einsatz von duplex-rohren im norddeutschen Wattenmeer: der transport der rohrstränge für die Verlegung erfolgt über Pfähle mit rollenlagern
11 duPlex-stähle
Umfangreiche Produktpalette
ein breites spektrum von leistungsfähigen Produktions-
einrichtungen eröffnet Ihnen umfangreiche Möglichkeiten:
•längsnahtgeschweißte rohre aus eigener
Produktion
– Mit außendurchmessern von 20 bis 3 000 mm
– das maximale Verhältnis von Wanddicke zum
außendurchmesser beträgt ca. 1,2 : 10
– Mit Wanddicken bis ca. 60 mm
– In herstellungslängen bis zu 24 m
– nach international gültigen standards, u. a. nach
dIn en, norsok, aPI, astM
– umfangreiche lagerhaltung
•spezialrohre und einbaufertige komponenten
– rohre mit anspruchsvollen toleranzvorgaben
– rohre in sondergeometrien
•Vorgefertigte rohrleitungen und schweißkonst-
ruktionen
•Behälter, tanks und kolonnen
unsere Fertigungstechnik ermöglicht Ihnen die umset-
zung Ihrer projektspezifischen anforderungen:
•eingeschränkte toleranzen
•spezielle abmessungen
•Besondere oberflächenbehandlung
• Individuelle Qualitätsanforderungen
12 duPlex-stähle
Schnelle Verfügbarkeit durch Lagerhaltung
ButtInG bevorratet für sie insgesamt mehr als
5 000 t rohre. so lagern wir in unserem stammwerk
in knesebeck u. a. duplex-rohre im abmessungs -
bereich von 2“ bis 24“ in 10s und 40s. die rohre aus
uns s31803 / uns s32205 / 1.4462 sind nach
astM a928 / dIn en 10217-7 geprüft.
seit 2012 verfügen wir zusätzlich über ein lager mit
duplex- und superduplex-rohren in Calgary / kanada.
die abmessungen reichen von 6“ bis 24“ in 10s und 40s.
so ermöglichen wir unseren kunden einen abruf von
rohren innerhalb kürzester Zeit.
die stärken unseres lagers werden durch umfassende
serviceleistungen ergänzt. hierzu zählen ergänzende
Qualitätskontrollen (zerstörende und zerstörungsfreie
Prüfungen), das anarbeiten spezieller Fasen, laser-
schnitte oder individuelle kennzeichnungen.
Zur deckung kurzfristiger Bedarfe von rohren und
komponenten können unsere Produktionsabteilungen
auf ein umfangreiches Blechlager zurückgreifen.
dieses beinhaltet duplex-Bleche mit Wanddicken von
3 bis 35 mm sowie superduplex-Bleche mit Wanddicken
von 3 bis 25 mm.
13 duPlex-stähle
Referenzen Duplex
seit 1979 produzierte ButtInG für zahlreiche Projekte:
•Statoil „Sleipner Vest“-Projekt:
2 300 t rohre in der abmessung 508 x 14,5 mm
•Förderinsel Mittelplate in Deutschland:
8,5 km duplex-rohre in den abmessungen
273 x 8 mm und 168,3 x 11 mm (in 18-m-herstel-
lungslängen) sowie 6 Behälter aus duplex
•Gassammelstation für „Kela 2“-Projekt:
lieferung u. a. von mehr als 4 500 m rohr mit
dem durchmesser 508 x 15,9 mm
•Saipem für das Gbaran-Ubie-Feld:
knapp 1 200 t rohre aus Blechen in 12-m-längen
•BHP Petroleum für das „BHP Billiton Zamzama
Gas Plant“-Projekt:
958 t rohr der abmessung 219,1 x 8,74 mm
•ESSO für das „Gippsland Basin“-Projekt:
276 t rohre der abmessung 219,1 x 10,9 mm
•Lurgi für Bioenergiegewinnung:
16 kolonnen mit einer höhe von bis zu 20 m sowie
11 trockner und 2 Flachbodentanks
•GDF Suez für das „L5a-D Linepipe“-Projekt in
der Nordsee:
2 000 t rohre der abmessung 273,1 x 15,09 mm
•Stulz Planaqua für Wasseraufbereitung:
3 Behälter mit einem durchmesser von über
6,5 m und einer höhe von 24 m
• INPEX für das australische Projekt „Ichthys“:
1 000 t rohre in diversen abmessungen von 8“ bis 18“
•Mc Dermott Asia Pacific für Upstream- Projekt
„Ichthys“:
870 t rohre der abmessung 275,1 x 24,4 mm
•PDO für das „Line Pipe Delivery Programme
2014 / 2015“: Insgesamt 2 100 t rohre in 8“ mit
Wanddicken 5,6 und 6,4 mm
14 duPlex-stähle
Referenzen Superduplex
ButtInG überzeugte z. B. bei folgenden Projekten:
•Woodside für das „Perseus-over-Goodwyn“-
Projekt in Australien:
rohre in der abmessung 508 x 50 mm
•Shell für das „Kingfisher“-Projekt: Mehr als
1 800 t längsnahtgeschweißte rohre der abmes-
sung 273 x 13,75 mm, verlegt im reeling-Verfahren
•Meerwasserentsalzungsanlage in Asien:
Verarbeitung von mehr 162 t Blechtafeln aus
superduplex zu rohren in diversen abmessungen,
u. a. 36“ x 23,84 mm
•BG Tunisia für Flowlines des Miskar-Feldes:
Ca. 6 000 m rohr der abmessung 273 x 14,3 mm
sowie 600 m steigrohre und diverse Bogen
•Filtersiebe aus Superduplex für die Bohr- und
Brunnenbautechnik
•Meerwasserentsalzungsanlage in den Vereinig-
ten Arabischen Emiraten:
70 t rohre in duplex und superduplex
•Ansaug- und Förderleitung von Seewasser im
Emirat Katar: Vorfertigung von spools in den
außendurchmessern 24“, 28“ und 88“
•CalEnergy in USA für Transfer Lines:
Mehr als 850 t rohre mit außendurchmessern
von 20“, 24“ und 30“
•Subsea 7 / Total für Projekt „West Franklin“:
752 t rohre der abmessung 362 x 35 mm
•Talisman für das „Montrose“-Projekt:
116 t rohre in diversen abmessungen von 8“ bis 18“
•BG Norge für das „Knarr-Development“-
Offshore-Projekt: 747 t von 8“-rohren
•TAQA für Offshore-Projekt „Cladhan“: Mehr als
17 000 m rohre in der abmessung 273,1 x 16,1 mm
15 duPlex-stähle
Referenzen Lean Duplex
die ersten industriellen anwendungen von lean duplex-
Werkstoffen bestanden in weniger kritischen Bereichen,
wie z. B. für halterungen oder drucklose lagerbehälter.
Inzwischen finden sich lean duplex-Werkstoffe ebenso
in Verdampfern, in Versorgungsleitungen von offshore-
anlagen, als dekorative konstruktionswerkstoffe in eini-
gen architektur- oder Bauprojekten sowie in der Papier-
und Zellstoffindustrie oder der chemischen Industrie.
ButtInG wurde als lieferant u. a. ausgewählt für:
•Fertigung und Montage eines Druckbehälters
für einen Papier- und Zellstoffproduzenten in
schweden mit einem Volumen von über 700 m³
Gesamtinhalt, einem durchmesser von 7,60 m
und einer höhe von 20 m. Bei der Vorfertigung in
schwedt wurden mehr als 73 t Bleche der Wand-
stärken 8 bis 15 mm verarbeitet.
•Produktion von Behältern mit Supervising vor ort
bei einer Papier- und Zellstofffabrik in südafrika:
59-t-druckbehälter mit standzarge aus C-stahl
sowie 28 weitere tanks und Behälter
•Produktion von Rohren für einen international
aufgestellten Chemiekonzern. der auftrag um-
fasste ca. 1 900 m längsnahtgeschweißte Bandrohre
der abmessung 114,3 x 3,6 mm in 12-m-längen.
des Weiteren wurden rohre der abmessung
88,9 x 3,2 mm aus einzelnen Blechtafeln in 6-m-
herstellungslängen gefertigt. dazu kamen diverse
Flansche aus standardduplex 1.4462 und dem
standardausteniten 1.4571. ergänzt wurde das
Paket durch rund 100 Zweischalenbogen sowie
einigen reduzierungen und t-stücken in den ent-
sprechenden abmessungen.
16 duPlex-stähle
Verarbeitung von Duplex-Stählen
der stahl uns s31803 / uns s32205 / 1.4462 ist zum
kaltumformen geeignet. allerdings bedarf es aufgrund
seiner hohen Festigkeitskennwerte höherer Verfor-
mungskräfte als bei austenitischen nicht rostenden
stählen. Zu beachten sind bei der kaltumformung seine
hohen rückfederungseigenschaften.
die duplex-stähle sind auch für eine Warmumformung
geeignet. diese sollte im temperaturbereich zwischen
1 000 °C und 1 100 °C vorgenommen werden. nach
der Warmformgebung ist eine schnelle abkühlung
zu empfehlen und ggf. eine Wärmenachbehandlung
erforderlich.
hinweis: Wegen des hohen Ferritanteils von rund 50 %
besitzt der stahl uns s31803 / uns s32205 / 1.4462 eine
sehr geringe Warmfestigkeit bei temperaturen über
800 °C. Bei Warmformgebungen oder Wärmebehand-
lungen oberhalb 1 000 °C muss deshalb mit einer sehr
geringen Formstabilität gerechnet werden.
auch die superduplex-stähle sind für die kaltumformung
geeignet. die gegenüber den üblichen duplex-stählen
noch höheren Festigkeitskennwerte (und rückfede-
rungseigenschaften) sind dabei zu berücksichtigen.
Bei der Warmumformung der superduplex-stähle
sollte der temperaturbereich von 1 050 °C bis 1 280 °C
eingehalten werden. anschließend ist schnell abzu-
kühlen oder erneut wärmezubehandeln. der Bereich
zwischen 1 000 °C und 700 °C muss zur Vermeidung von
sigma-Phasen innerhalb von zwei Minuten durchlaufen
werden. aufgrund der Möglichkeit des entstehens
weiterer unerwünschter metallischer Phasen sollte die
weitere abkühlung bis auf 300 °C so schnell wie möglich
erfolgen.
Grafik 2: Kritisches Lochkorrosionspotenzial verschiedener Stähle in Abhängigkeit von der Temperatur in einer 3 % igen NaCl-Lösung
Loch
korr
osio
nspo
tenz
ial (
SCE)
[m
V]Temperatur [°C]
1000
800
600
400
200
0 20 40 60 80 100
1.4462UNS S31803
1.4404AISI 316L
1.4438AISI 317L
Alle
Ang
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Transpassiv-Potenzial
17 duPlex-stähle
Schweißen von Duplex-Stählen
duplex-stähle sind nach den im allgemeinen für hoch-
legierte stähle angewendeten Prozessen schweißbar,
d. h. grundsätzlich können folgende Verfahren oder
kombinationen zur anwendung kommen: uP-, WIG-,
Plasma-, MaG-, laserstrahl- und elektronenstrahl-
schweißen. das schweißen mit schweißzusatzwerkstoff
ist im allgemeinen zu empfehlen.
die abkühlgeschwindigkeit aus der schweißwärme hat
einen sehr großen einfluss auf das sich bei raumtem-
peratur einstellende austenit-Ferrit-Verhältnis. so führt
eine verzögerte abkühlung zu einem höheren austenit-
Gehalt als eine schroffe abkühlung, bei der bis zu rund
90 % Ferrit erwartet werden muss. In abhängigkeit von
schweißverfahren und nahtgeometrie kann somit auf
diesem Wege auf das Ferrit-austenit-Verhältnis einfluss
genommen werden. es wird empfohlen, im Bereich
zwischen 1 100 °C und 1 000 °C verzögert abzukühlen.
Beim duplex-stahl ist darauf zu achten, dass der tem-
peraturbereich zwischen 950 °C und 700 °C innerhalb
von maximal zwei Minuten durchlaufen wird. aufgrund
der Möglichkeit des entstehens weiterer unerwünschter
metallischer Phasen sollte die weitere abkühlung bis auf
300 °C so schnell wie möglich erfolgen.
auch die superduplex-stähle sind nach den üblichen re-
geln des schweißens nicht rostender stähle gut schweiß-
bar. extrem niedrige und extrem hohe Wärmeeinbringung
sollte in abhängigkeit von der nahtgeometrie, der Blech-
dicke und dem schweißprozess vermieden werden.
Grundsätzlich reagieren die superduplex-Werkstoffe
sensibler in Bezug auf ausscheidungen. deswegen ist
eine kontrolle der Zwischenlagentemperatur und der
Wärmeeinbringung beim schweißprozess Voraussetzung.
18 duPlex-stähle
Wärmebehandlung
der sicherste Weg zu einem ausgewogenen Ferrit-
austenit-Verhältnis in der schweißnaht ist eine nach-
trägliche Wärmebehandlung, die sog. lösungsglühung.
Bei duplex-Werkstoffen genügen bereits haltezeiten
von 2 bis 3 Minuten je mm Wanddicke bei temperaturen
um 1 080 °C, um ein ausgeglichenes austenit-Ferrit-
Verhältnis zu erreichen.
nach dem Glühen empfiehlt sich eine möglichst schnelle
abkühlung. es ist auf jeden Fall sicherzustellen, dass
der temperaturbereich zwischen 970 °C und 700 °C zur
Vermeidung von sigma-Phasenbildung innerhalb von
maximal zwei Minuten durchlaufen wird. aufgrund der
Möglichkeit des entstehens weiterer unerwünschter
metallischer Phasen sollte die weitere abkühlung bis
auf 300 °C so schnell wie möglich erfolgen. die Glühung
beseitigt einerseits die durch die Weiterverarbeitung
eingetretene Verfestigung, andererseits stellt sie den
für eine korrosionsbeanspruchung günstigsten Gefü-
gezustand sicher. sofern in oxidierender atmosphäre
geglüht wird, muss anschließend z. B. durch Beizen eine
Beseitigung des Glühzunders vorgenommen werden.
typische lösungsglühtemperaturen:
•Für duplex- / lean duplex-Werkstoffe:
1 040 °C bis 1 100 °C mit Wasserabkühlung
•Für superduplex-Werkstoffe:
1 080 °C bis 1 160 °C mit Wasserabkühlung
19 duPlex-stähle
Oberflächenbehandlung
Chrom-nickel-stähle verfügen über eine optimale kor-
rosionsbeständigkeit bei metallisch blanker oberfläche.
die beste lösung hierfür ist eine abschließende chemi-
sche oberflächenbehandlung in Form einer Beizbehand-
lung (tauch- oder sprühbeize).
ButtInG reinigt und passiviert alle Produkte grundsätz-
lich mittels eines chemischen Vollbad-Beizprozesses.
um eine saubere und korrosionsbeständige oberfläche
zu erzielen, können die durch Wärmeeinfluss entstan-
denen oxidschichten auch durch schleifen, strahlen
oder Bürsten entfernt werden. korrosionstests zeigen
jedoch, dass Beizen für die korrosionsbeständigkeit
nicht rostender stähle das geeignete Verfahren ist.
Bei hartnäckigem und festhaftendem Zunder kann ein
strahlvorgang dem Beizprozess vorangestellt werden.
die art der nachbehandlung ist auf die Beanspruchung
des Werkstoffes im einsatz und auf die Möglichkeiten vor
ort abzustimmen.
Behälter, tanks und kolonnen
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