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347 Edelstahl: Zusammensetzung, Eigenschaften, Anwendungen, Formen, Verarbeitung, Vergleich und mehr
- John
In diesem Artikel werden wir uns eingehend mit der Zusammensetzung, den Eigenschaften, Anwendungen, Vor- und Nachteilen, Formen und der Verarbeitung von Edelstahl 347 befassen und ihn mit anderen gängigen Edelstahlsorten wie 316, 304 und 321 vergleichen. Ganz gleich, ob Sie Hersteller, Ingenieur oder Lieferant sind: Wenn Sie die Vorteile von Edelstahl 347 kennen, können Sie das beste Material für Ihr Projekt auswählen.
Was ist Edelstahl 347?
Edelstahl 347 ist eine austenitische Chrom-Nickel-Edelstahllegierung, die mit Niob (Columbium) stabilisiert ist, um die Ausfällung von Chromkarbiden zu verhindern. Diese Legierung zeichnet sich durch ihre hervorragende Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion bei hohen Temperaturen aus, insbesondere im Bereich von 460–870 °C. Sie wird häufig in der chemischen Verarbeitung, in Hochtemperatur-Abgassystemen und Kesselrohren verwendet.
347 Edelstahl-Äquivalente
- UNS S34700
- WNR 1.4550
- DIN X10CrNiNb18-9
- BS 347S17
- SAE 30347
347 Edelstahl Standard
ASTM A240, ASTM A182, ASTM A276, ASTM A312, ASTM A358, ASTM A403
Chemische Zusammensetzung von Edelstahl 347
| Element | Zusammensetzung Bereich |
| Kohlenstoff (C) | ≤ 0,08% |
| Mangan (Mn) | ≤ 2.00% |
| Silizium (Si) | ≤ 1.00% |
| Chrom (Cr) | 17.0% – 19.0% |
| Nickel (Ni) | 9.0% – 13.0% |
| Schwefel (S) | ≤ 0,030% |
| Phosphor (P) | ≤ 0,045% |
| Niob (Nb) + Tantal (Ta) | 10x C min. – 1,0% max. |
347 Edelstahl Eigenschaften
Wesentliche Merkmale
Hochtemperaturstabilität: Kann über längere Zeit hohen Temperaturen (bis zu 1500 °F/816 °C) standhalten, ohne die mechanische Integrität zu verlieren.
Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion: Die Niobstabilisierung verhindert die Karbidausfällung und verhindert so eine Sensibilisierung und Zersetzung in korrosiven Umgebungen.
Hervorragende Schweißbarkeit: Es lässt sich mit den meisten Standardmethoden problemlos schweißen und erfordert nach dem Schweißen kaum eine Wärmebehandlung.
Hervorragende Kriechfestigkeit: Es weist eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Kriechverformung unter langandauernden Hochspannungsbedingungen auf.
Physikalische Eigenschaften
| Eigentum | Wert |
| Dichte | 7,7 – 8,03 g/cm³ (0,278 – 0,290 lb/in³) |
| Schmelzpunkt | 1371 – 1400 °C (2500 – 2550 °F) |
| Wärmeleitfähigkeit | 16,3 W/m²K (212 °F) |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 10,5 x 10⁻⁶/°C (20-600°C) |
| Elektrischer spezifischer Widerstand | 72 µΩ·cm (20°C) |
| Spezifische Wärme | 500 J/kg·K (0 – 100°C) |
Mechanische Eigenschaften
| Eigentum | Wert |
| Zugfestigkeit (UTS) | 515 MPa min. (75 ksi min.) |
| Streckgrenze (0,2%-Versatz) | 205 MPa min. (30 ksi min.) |
| Dehnung | 40% min |
| Härte (Brinell) | 201 max |
| Härte (Rockwell B) | 95 max |
| Elastizitätsmodul | 190 – 210 GPa (27557 – 30458 ksi) |
| Querkontraktionszahl | 0,27 – 0,30 |
| Kriechfestigkeit (bei 750°C) | 38 – 39 MPa (5510 – 5660 psi) |
| Bruchfestigkeit (bei 750°C) | 38 – 39 MPa (5510 – 5660 psi) (100.000 Stunden) |
| Schlagzähigkeit (Charpy-V-Kerbe) | 60 J (Längs) / 40 J (Quer) |
| Dauerfestigkeit (Umlaufbiegung, bei 20°C) | 240 MPa (34,8 ksi) |
Formen aus Edelstahl 347
Der von uns angebotene Edelstahl 347 ist in verschiedenen Produktformen erhältlich, die alle über hervorragende mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit verfügen, um verschiedenen industriellen Anforderungen gerecht zu werden.
Bars: Edelstahlstäbe 347 werden hauptsächlich für Strukturkomponenten, Wellen, Befestigungselemente und bearbeitete Teile verwendet. Diese Stäbe sind in verschiedenen Formen erhältlich, darunter rund, quadratisch und sechseckig.
Bleche und Platten: 347 Edelstahlblech und -platte sind ideal für Anwendungen wie chemische Verarbeitungsgeräte und Wärmetauscher. Durch ihre dünne und flache Form lassen sie sich leicht schneiden, biegen und in die gewünschte Form bringen. 347 Edelstahlbleche sind dicker als Bleche und werden in Hochleistungsanwendungen wie Druckbehältern, Hitzeschilden und Kesselkomponenten verwendet.
Rohre und Leitungen: Rohre aus Edelstahl 347 werden häufig in der Petrochemie, der Luft- und Raumfahrt und der Energieerzeugung eingesetzt. Sie können Flüssigkeiten und Gase unter extremen Bedingungen transportieren.
Rundstäbe: Rundstäbe werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsverformung häufig in der Luft- und Raumfahrt, im Bauwesen und bei mechanischen Komponenten eingesetzt.
Spule, Draht & Folie: Aufgrund ihrer Flexibilität und Haltbarkeit können diese feinen Formen in komplexen Anwendungen wie Luft- und Raumfahrtkomponenten, Drähten und sogar dekorativen Anwendungen eingesetzt werden.
Maschendraht, Drahtgeflecht und Sieb: Das in Filtersystemen, Sieben und Separatoren verwendete Edelstahlgewebe oder Drahtgeflecht 347 ist äußerst korrosionsbeständig und behält seine Festigkeit auch bei hohen Temperaturen. Dadurch eignet es sich ideal für Chemie- und Ölraffinerien sowie die Lebensmittelverarbeitung.
Gussteile: Edelstahl 347 kann außerdem in zahlreiche Formen für Industriekomponenten gegossen werden, die eine hohe Komplexität und Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Korrosion erfordern.
Schweißstäbe und Füllstäbe: Schweißstäbe aus Edelstahl 347 sind für das Verbinden von Bauteilen unter Hochtemperaturbedingungen ohne die Gefahr einer interkristallinen Korrosion konzipiert.
Anwendungen von Edelstahl 347
Dank seiner einzigartigen Eigenschaften wird Edelstahl 347 in Branchen eingesetzt, in denen hohe Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit gefordert sind.
Luft- und Raumfahrtkomponenten: Einschließlich Luftabsaugsysteme, Schleifringe und andere Komponenten, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind.
Chemische Verarbeitung: Gut geeignet für den Umgang mit korrosiven Materialien und zur Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität bei rauen Umgebungsbedingungen.
Geräte zur Lebensmittelverarbeitung: Aufgrund seiner nicht magnetischen und korrosionsbeständigen Eigenschaften eignet es sich für Geräte zur Lebensmittelverarbeitung und Lagertanks.
Kesselrohre und Wärmetauscher: Edelstahl 347 wird dort eingesetzt, wo die Temperaturen über 430 °C (1.000 °F) steigen können und gewährleistet dauerhafte Leistung bei extremer Hitze.
Stromerzeugung: Dampfleitungen, Hitzeschilde und Turbinen profitieren von der Fähigkeit von 347, seine Festigkeit auch bei erhöhten Temperaturen beizubehalten.
Vor- und Nachteile von Edelstahl 347
Vorteile
- Hervorragende Hochtemperaturleistung: Geeignet für den Langzeiteinsatz in Umgebungen mit hohen Temperaturen.
- Verhindert Sensibilisierung: Die Niobstabilisierung verhindert die Karbidausfällung und geht mit einem verringerten Risiko einer interkristallinen Korrosion einher.
- Gute Schweißbarkeit: Kann geschweißt werden, ohne die Korrosionsbeständigkeit zu verlieren.
- Nicht magnetisch im geglühten Zustand: Geeignet für Anwendungen, bei denen Magnetismus ein Problem darstellen könnte.
Benachteiligungen
- Höhere Kosten: Aufgrund des Niobgehalts teurer als gängige Güten wie 304 und 316.
- Geringere Bearbeitbarkeit: Mit einer Bearbeitbarkeitsbewertung von ungefähr 36% ist es schwieriger zu bearbeiten als andere rostfreie Stähle.
- Eingeschränkte Chloridbeständigkeit: Nicht geeignet für chloridreiche Umgebungen, wie z. B. Meeresanwendungen, bei denen Lochfraß und Spaltkorrosion auftreten kann.
Welche Verarbeitungsmethoden gibt es für Edelstahl 347?
Bildung von
Edelstahl 347 bietet eine gute Formbarkeit, ähnlich wie andere austenitische Stähle. Er kann mit verschiedenen Formverfahren wie Tiefziehen und Stanzen geformt werden. Aufgrund seiner Festigkeit kann jedoch eine höhere Kraft erforderlich sein.
Schweißen
Edelstahl 347 eignet sich hervorragend zum Schweißen und weist dank seiner Niobstabilisierung eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion nach dem Schweißen auf.
- Zu den üblichen Schweißverfahren zählen WIG, MIGund Widerstandsschweißen.
- Eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist normalerweise nicht erforderlich, es werden jedoch Füllmetalle der Güte 347 empfohlen, um ähnliche Eigenschaften an der Schweißverbindung aufrechtzuerhalten.
Schneiden
Zu den Standardschneidverfahren für Edelstahl 347 gehören:
- Plasmaschneiden
- Laserschneiden
- Wasserstrahlschneiden
- Mechanische Verfahren wie Sägen
Aufgrund der höheren Härte werden Werkzeuge mit Hartmetallspitze für präzises Schneiden und eine längere Werkzeuglebensdauer empfohlen.
Heißarbeit
Edelstahl 347 kann mit guten Ergebnissen geschmiedet und warmbearbeitet werden, erfordert jedoch eine genaue Temperaturkontrolle.
- Schmiedetemperatur: Typischerweise zwischen 1150 °C bis 1250 °C (2100 °F bis 2300 °F).
- Warmwalzen ist auch wirksam, aber das Material sollte über 980 °C (1800 °F) um die Duktilität aufrechtzuerhalten.
- Zur Stabilisierung der Mikrostruktur wird nach der Warmbearbeitung eine Luftkühlung oder ein Abschrecken in Wasser durchgeführt.
Kaltbearbeitung
Kaltbearbeitung ist bei Edelstahl 347 möglich, er härtet jedoch schneller aus als einige andere austenitische Güten, sodass bei umfangreichen Verformungsprozessen wie Kaltwalzen, Biegen oder Ziehen ein Zwischenglühen erforderlich ist.
- Durch Kaltverfestigung werden Festigkeit und Zähigkeit erhöht und zur Wiederherstellung der Duktilität kann ein Glühen erforderlich sein.
Wärmebehandlung
Glühen und Spannungsabbau sind häufig verwendete Wärmebehandlungsverfahren für Edelstahl 347, um die Duktilität des Materials wiederherzustellen oder innere Spannungen zu beseitigen.
Glühen: 1010 °C bis 1193 °C (1850 °F bis 2000 °F). Schnelles Abkühlen nach dem Glühen (normalerweise Wasserabschrecken) kann die Ausfällung von Chromkarbiden verhindern und so die Korrosionsbeständigkeit verbessern.
Stressabbau: Normalerweise im Bereich von 800 °C bis 870 °C (1470 °F bis 1600 °F). Dadurch kann Spannungsrisskorrosion wirksam vermieden und die strukturelle Integrität des Materials bewahrt werden.
Lösung Behandlung: Normalerweise im Bereich von 1065 °C bis 1150 °C (1950 °F bis 2100 °F). Nach der Lösungsbehandlung ist eine schnelle Abkühlung erforderlich, normalerweise durch Abschrecken in Wasser, um interkristalline Korrosion und Sensibilisierung zu verhindern.
Aushärtung: Das Material wird durch Kaltverformung gehärtet und seine Festigkeit kann anschließend bei moderaten Temperaturen durch eine Alterungsbehandlung weiter erhöht werden. Die Alterungstemperatur liegt typischerweise im Bereich von unter 800 °C (oder 1470 °F).
Oberflächenbehandlung
Durch eine Oberflächenbehandlung können die Korrosionsbeständigkeit und das Aussehen von Edelstahl 347 verbessert werden. Zu den üblichen Oberflächenbehandlungsmethoden gehören:
- Polieren: Wird zur Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit verwendet und häufig in dekorativen und hygienischen Anwendungen eingesetzt.
- Beizen und Passivieren: Durch Beizen können die oberflächliche Oxidschicht und Schweißrückstände entfernt werden und durch Passivieren wird durch chemische Behandlung eine dichte Oxidschutzschicht gebildet, um die Korrosionsbeständigkeit weiter zu verbessern.
- Sandstrahlen: Verwenden Sie zum Sandstrahlen eisenfreien Sand oder Glasperlen, um Oberflächendefekte und Mikrorisse zu beseitigen und eine gleichmäßige Oberfläche sicherzustellen.
- Bürsten und Schleifen: Oberflächenrückstände, Rost und Oxide können durch Bürsten oder Schleifen effektiv entfernt und so die Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche verbessert werden.
Unterschied zwischen 347 und anderen Qualitäten
Was ist der Unterschied zwischen Edelstahl 316 und 347?
347 hat eine bessere Hochtemperaturleistung als Edelstahl 316, dank seiner Niobstabilisierung, die eine Sensibilisierung und interkristalline Korrosion bei hohen Temperaturen verhindert, aber 316 ist besser geeignet, um Lochfraß in korrosiven Umgebungen, insbesondere solchen, die Chlorid enthalten, zu widerstehen.
Was ist der Unterschied zwischen Edelstahl SS 347 und 304?
Rostfreier Stahl 304 ist der am häufigsten verwendete Edelstahl und eignet sich gut für allgemeine Anwendungen wie Küchengeräte und Lebensmittelverarbeitung, weist jedoch nicht die erforderliche Stabilität für Umgebungen über 800 °F (427 °C) auf. 347 enthält Niob, das interkristalliner Korrosion widersteht und für den Einsatz bei hohen Temperaturen geeignet ist. Während 304 für den alltäglichen Gebrauch eine wirtschaftlichere Wahl ist, ist 347 die bevorzugte Wahl für hohe Temperaturen und korrosive Umgebungen.
347 gegen 321
Sowohl 347 als auch 321 sind stabilisierte austenitische rostfreie Stähle, die einer Sensibilisierung widerstehen sollen, aber sie unterscheiden sich in ihren stabilisierenden Elementen – Niob für 347 und Titan für 321 Edelstahl. Die Niobstabilisierung von 347 bietet verbesserte Stabilität, weshalb 347 häufig für anspruchsvollere Hochtemperaturanwendungen gewählt wird.
347 Edelstahl vs. 4140 legierter Stahl
347 ist ein austenitischer Edelstahl mit ausgezeichneter Oxidations- und interkristalliner Korrosionsbeständigkeit und wurde für hohe Temperaturen und korrosive Umgebungen entwickelt. 4140 ist ein niedriglegierter Stahl, der für seine hohe Festigkeit und Zähigkeit bekannt ist, aber nicht die Korrosionsbeständigkeit von rostfreiem Stahl aufweist. 347 eignet sich hervorragend für die chemische Verarbeitung, die Luft- und Raumfahrt und Hochtemperaturanwendungen, während 4140 besser für mechanische Teile geeignet ist, die eine hohe Festigkeit erfordern, wie Zahnräder und Wellen.
Ist Edelstahl 347 magnetisch?
Im geglühten Zustand ist Edelstahl 347 im Allgemeinen nicht magnetisch. Durch Kaltbearbeitung oder starke Verformung können jedoch aufgrund der Bildung martensitischer Strukturen leichte magnetische Eigenschaften entstehen.
Rostet Edelstahl 347?
Aufgrund seines hohen Chromgehalts und der Stabilisierung mit Niob ist Edelstahl 347 äußerst rost- und korrosionsbeständig. Bei hohen Chloridkonzentrationen kann es jedoch, wie bei allen rostfreien Stählen, zu örtlicher Lochfraß- oder Spaltkorrosion kommen.
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