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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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.

6u

nd7

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Ang

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eG

ewäh

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

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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

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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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