Hochlegierte korrosionsbeständige Stähle für Chemie‐, Energie‐ und Meerestechnik – Rückblick und Ausblick

Die heute üblichen hochlegierten korrosionsbeständigen Stähle sind in der Mehrzahl durch sehr niedrige Kohlenstoff‐ und Schwefelgehalte und in vielen Fällen durch Stickstoff als Legierungselement charakterisiert. Ihre weit verbreitete Anwendung in Chemie‐, Energie‐ und Meerestechnik wurde erst mit der Einführung neuer metallurgischer Verfahrenstechniken ab den 1960er Jahren ermöglicht. Die zuvor weithin üblichen stabilisierten Werkstoffe, vielfach legiert mit hohen Kupfergehalten, finden heute nur noch wenig Anwendung. Die in den 1970er Jahren zunächst favorisierten Superferrite (ferritische Stähle mit ≥ 25% Chrom) haben wegen der bei größeren Wanddicken vorhanden bruchmechanischen Risiken nur eine begrenzte Anwendung in der Chemie‐Industrie gefunden, z.B. für die Handhabung hochkonzentrierter heißer Schwefelsäure. Diese Risiken sind besser beherrschbar, wenn der hochlegierte ferritische Stahl im feinverteilten etwa 50:50‐Verbund mit Austenit zur Anwendung kommt. Zugleich bringt der Ferrit seine Vorzüge, ‐ hohe Festigkeit und Beständigkeit gegenüber Spannungsrisskorrosion ‐, in diesen Duplex‐Verbund ein. Das kann geringeres Gewicht und damit Kosteneinsparungen erlauben. In dem Maß, wie man noch besser lernt, mit den Duplexstählen umzugehen und ihre Vorteile zu nutzen, werden sie ihr Anwendungsgebiet künftig verbreitern. Die bedeutendsten Legierungsentwicklungen haben jedoch auf dem Gebiet der mit Chrom, Molybdän und Stickstoff hochlegierten austenitischen Stähle stattgefunden. Vor allem die austenitischen 6% Mo‐Stähle wie beispielsweise X1NiCrMoCuN25‐20‐7 – alloy 926 (1.4529) haben mittlerweile eine breite Anwendung in Chemie‐, Energie‐ und Meerestechnik gefunden. Noch höherlegierte Stähle wie X1NiCrMoCu32‐28‐7 – alloy 31 (1.4562) zeichnen sich aus durch eine Kombination sehr hoher Säure‐ und Lochkorrosionsbeständigkeit, mit der Rauchgasentschwefelung als einem der vielen Anwendungsgebiete. Daneben sind mit X1CrNiMoCuN33‐32‐1 – alloy 33 (1.4591) die derzeitigen Grenzen der Möglichkeiten des Zulegierens von bis zu rd. 33% Chrom und mit X1NiCrSi24‐9‐7 – alloy 700 Si (1.4390) von bis zu rd. 7% Silizium zu austenitischen korrosionsbeständigen Stählen abgesteckt worden, mit einem hohen Anwendungspotential vor allem in oxidierenden Säuren. Für die weitere Entwicklung der Duplexstähle bietet die Ferritphase Chancen, setzt aber auch Grenzen. Für die künftige Entwicklung der hochlegierten austenitischen Stähle liegt ein bisher nicht erkundetes Potential u.a. dort, wo Molybdän und Stickstoff als Legierungsbestandteile noch mehr als bisher erprobt neben dem Chrom hervortreten.