Nitronic 60-Platte (Legierung 218, N60)
Verstärkter austenitischer Edelstahl mit hohem Silizium-, Mangan- und hohem Stickstoffgehalt
Nitronic 60-Blech – auch bekannt als Alloy 218 oder UNS S21800 – ist ein austenitischer Edelstahl, der für seine hervorragende Verschleißfestigkeit, Abriebfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit bekannt ist. Durch eine sorgfältig ausgewogene Zusammensetzung aus Chrom, Nickel, Mangan, Silizium und Stickstoff bietet diese Legierung eine hervorragende Leistung in Umgebungen mit Reibung und Korrosion. Es eignet sich besonders gut für Anwendungen, bei denen herkömmliche Edelstähle anfällig für Abrieb, adhäsiven Verschleiß oder Oberflächenschäden aufgrund von Kontakt sind. Im Vergleich zu Standard-Edelstählen 304 oder 316 bietet Nitronic 60 eine deutlich höhere Beständigkeit gegen Abrieb und ist somit die ideale Wahl für mechanische Komponenten mit Gleitkontakt, Gewindeverbindungen oder Metall-zu-Metall-Reibung.
Dieses Material entspricht der Norm ASTM A240. Es wird häufig für Ventilkomponenten, Pumpenteile, verschleißfeste Auskleidungen, mechanische Kontaktflächen und andere industrielle Anwendungen verwendet, die eine Kombination aus Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit erfordern. Spezifische Spezifikationen, Bearbeitbarkeit und Korrosionsleistung sollten auf der Grundlage des tatsächlichen Betriebsmediums, der Temperatur, der Kontaktbelastungen und spezifischer Designanforderungen bewertet werden.
chemische Komponente
|
Element |
Inhalt (%) |
| C | 0.10 |
| Mn | 7.0-9.0 |
| P | 0.060 |
| S | 0.030 |
| Si | 3.5-4.5 |
| Cr | 16.0-18.0 |
| Ni | 8.0-9.0 |
| N | 0.08-0.18 |
Daten beziehen sich auf den ASTM A240-Standard.
mechanische Eigenschaft
Mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur (Lösungszustand, typische Werte)
| Nitronic 60-Platte | |
| Zugfestigkeit | Größer oder gleich 655 MPa |
| Streckgrenze (0,2 %) | Größer oder gleich 380 MPa |
| Verlängerung in 50mm | Größer oder gleich 35 % |
|
Rockwell-Härte |
Weniger als oder gleich 95 HRB |
Fähigkeit zur Kaltumformung:Nitronic 60 kann nicht durch Wärmebehandlung (Abschrecken) gehärtet werden; Stattdessen wird seine Festigkeit durch Kaltumformung erhöht. Nach 20 % Kaltziehen kann die Streckgrenze auf etwa 772 MPa ansteigen und nach 40 % Kaltziehen etwa 1055 MPa erreichen – und das alles unter Beibehaltung einer vollständig austenitischen Mikrostruktur.
Vorschläge zur Materialauswahl
| Vergleichskriterien | Nitronic 60 | Edelstahl 304 | Edelstahl 316 |
| Wichtige Leistungsmerkmale | Abriebfestigkeit, Verschleißfestigkeit | Gute allgemeine Korrosionsbeständigkeit und Formbarkeit | Enthält Molybdän; verbesserte Lochfraßkorrosionsbeständigkeit in verschiedenen chloridhaltigen Umgebungen |
| Widerstand gegen Abrieb | Exzellent | Im Allgemeinen schlecht | Im Allgemeinen schlecht |
| Allgemeine Korrosionsbeständigkeit | Gut (hängt vom jeweiligen Medium ab) | Gut | In vielen chloridhaltigen Umgebungen besser als 304 |
| Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen | Gut (abhängig von Temperatur und Umgebung) | Hängt von den spezifischen Betriebsbedingungen ab | Hängt von den spezifischen Betriebsbedingungen ab |
| Typische Anwendungen | Komponenten, die einem Reibungskontakt ausgesetzt sind oder einen Widerstand gegen Abrieb erfordern | Allgemeine Strukturbauteile und Teile, die Korrosionsbeständigkeit erfordern | Komponenten mit höheren Anforderungen für bestimmte korrosive Umgebungen |
Der Hauptvorteil von Nitronic 60 liegt in seiner Abrieb- und Verschleißfestigkeit, wodurch es sich gut für Anwendungen eignet, bei denen der Kontakt von Metall zu Metall die Gefahr von adhäsivem Verschleiß birgt. Im Gegensatz dazu werden die rostfreien Stähle 304 und 316 typischerweise für allgemeine korrosionsbeständige Strukturanwendungen verwendet, wobei 316 in verschiedenen chloridhaltigen Umgebungen eine überlegene Leistung bietet. Die endgültige Materialauswahl sollte auf einer umfassenden Bewertung der primären Ausfallrisiken, der vorhandenen korrosiven Medien, der mechanischen Belastungsbedingungen und der Betriebstemperaturen basieren.
Kerbschlagbiegeversuch nach Charpy
Der Charpy-Schlagversuch ist ein mechanischer Test zur Bewertung der Bruchfestigkeit metallischer Werkstoffe unter Stoßbelastung. Es misst in erster Linie die Energie, die ein Material absorbiert, wenn es bei einer bestimmten Temperatur dem Aufprall eines schwingenden Pendels ausgesetzt wird. Für Nitronic 60-Platten (UNS S21800) wird dieser Test verwendet, um die Schlagzähigkeit des Materials und seine Beständigkeit gegen Sprödbruch in kryogenen Umgebungen zu bewerten und eine Grundlage für die Materialauswahl und Qualitätsakzeptanz zu bilden.
Der Test wird gemäß ASTM A240 (Supplementary Requirement S1) oder anderen relevanten Produktspezifikationen unter Verwendung von V-gekerbten Proben mit definierten Abmessungen durchgeführt. Der Probekörper wird auf die Stützen der Schlagprüfmaschine gelegt und ein Pendel schlägt auf die der Kerbe gegenüberliegende Seite. Durch Messung der Energiedifferenz vor und nach dem Aufprall wird die absorbierte Energie des Charpy-Aufpralls bestimmt – typischerweise ausgedrückt in Joule (J).
Eine höhere absorbierte Energie nach Charpy weist im Allgemeinen auf eine bessere Energieabsorptionskapazität unter den gegebenen Testbedingungen hin. Bei dieser Legierung kann die typische Charpy-V-Kerbschlagenergie bei -196 Grad 200 J erreichen (mit einer Standardanforderung von mindestens 150 J), was die außergewöhnliche kryogene Zähigkeit von Nitronic 60 demonstriert.
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