Korrosion in der Wärmeeinflußzone geschweißter chemisch beständiger Stähle und Legierungen und ihre Verhütung

Die chemisch beständigen Stähle und Legierungen können hinsichtlich ihrer Schweißbarkeit wie folgt eingeteilt werden; (1) uneingeschränkt schweißbar; (2) schweißbar bei verringerter Wanddicke; (3) schweißbar nur bei nachträglicher Wärmebehandlung. Die Beschränkungen ergeben sich durch die Ausscheidung von Chromcarbiden und intermetallischen Phasen an den Korngrenzen; hierdurch kommt es zu einer Chrom‐ und Molybdänverarmung und schließlich zu einer Anfälligkeit für interkristalline Korrosion. Die Schweißbarkeit ist dann gegeben, wenn die Chromcarbidausscheidung bei 650 °C um mindestens 1 Stunde, die Ausscheidung intermetallischer Phasen bei 900 °C um mindestens 10 Minuten verzögert ist, dazu kann man den Kohlenstoffgehalt reduzieren und/oder stabilisierende Elemente (Ti, Nb) zusetzen. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß das Ausscheidungsverhalten nicht von der Konzentration, sondern von der Aktivität des Kohlenstoffs abhängt, wobei die Aktivität wiederum eine Funktion der gesamten Zusammensetzung des Werkstoffs ist. Die Aktivität wird z. B. durch Ni und Si erhöht, durch Mn und N hingegen verringert, so daß diese Elemente die Schweißbarkeit verbessern. Im Falle des Stahls X 3 ZrNiMo 17 13 5 wird durch Zusatz von Stickstoff nicht nur die Carbidausscheidung, sondern auch die Ausscheidung der Chi‐Phase (bei 950 °C) verzögert. Im Falle der Legierung NiMo 16Cr ist man durch Verringern des Gehalts an sonstigen Beimengungen zu einem praktisch rein ternären System gekommen, das hohe Ausscheidungsbeständigkeit besitzt: Carbide scheiden sich erst nach 5 Stunden bei 800 °C aus.