{"id":2126,"date":"2021-04-06T09:07:28","date_gmt":"2021-04-06T09:07:28","guid":{"rendered":"https:\/\/wldstainless.com\/?p=2126"},"modified":"2021-04-06T09:09:30","modified_gmt":"2021-04-06T09:09:30","slug":"how-the-nitrogen-affect-316ln-stainless-steel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/how-the-nitrogen-affect-316ln-stainless-steel\/","title":{"rendered":"Welchen Einfluss hat Stickstoff auf Edelstahl 316LN?"},"content":{"rendered":"

316LN ist die Version mit Stickstoffzusatz basierend auf 316L Stahl<\/a> (0,06% ~ 0,08%), sodass es die gleichen Eigenschaften wie 316L aufweist, wurde bei der Herstellung von Hochtemperatur-Strukturkomponenten in schnellen Br\u00fctern (FBRS) verwendet. Durch die Reduzierung des Kohlenstoffgehalts wird die Anf\u00e4lligkeit f\u00fcr Spannungsrisskorrosion durch Schwei\u00dfen in nachfolgenden korrosiven Umgebungen erheblich verringert. Das Kriechen, die Erm\u00fcdung bei geringer Zyklenzahl und die Wechselwirkung zwischen Kriechen und Erm\u00fcdung sind die wichtigsten \u00dcberlegungen f\u00fcr FBRS-Komponenten. Die Hochtemperaturfestigkeit von 316L Edelstahl<\/a> kann durch Legieren von 0,06% \u2013 0,08% N zu Edelstahl 316 verbessert werden. Der Einfluss eines Stickstoffgehalts \u00fcber 0,08% auf die mechanischen Eigenschaften von Edelstahl 316L bei hohen Temperaturen wird in diesem Dokument er\u00f6rtert.<\/p>\n

 <\/p>\n

Chemische Zusammensetzung von 316LN Edelstahl<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Ofen<\/td>\nN<\/td>\nC<\/td>\nMn<\/td>\nCr<\/td>\nMo<\/td>\nNi<\/td>\nSi<\/td>\nS<\/td>\nP<\/td>\nFe<\/td>\n<\/tr>\n
Normen<\/td>\n0.06-0.22<\/td>\n0.02-0.03<\/td>\n1.6-2.0<\/td>\n17-18<\/td>\n2.3-2.5<\/td>\n12.0-12.5<\/td>\n\u22640,5<\/td>\n\u22640,01<\/td>\n\u22640,03<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n
1<\/td>\n0.07<\/td>\n0.027<\/td>\n1,7<\/td>\n17.53<\/td>\n2.49<\/td>\n12.2<\/td>\n0.22<\/td>\n0.0055<\/td>\n0.013<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n
2<\/td>\n0.11<\/td>\n0.033<\/td>\n1.78<\/td>\n17.63<\/td>\n2.51<\/td>\n12.27<\/td>\n0.21<\/td>\n0.0055<\/td>\n0.015<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n
3<\/td>\n0.14<\/td>\n0.025<\/td>\n1.74<\/td>\n17.57<\/td>\n2.53<\/td>\n12.15<\/td>\n0.20<\/td>\n0.0041<\/td>\n0.017<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n
4<\/td>\n0.22<\/td>\n0.028<\/td>\n1.70<\/td>\n17.57<\/td>\n2.54<\/td>\n12.36<\/td>\n0.20<\/td>\n0.0055<\/td>\n0.018<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Diese vier Chargen von 316LN-Edelstahl mit einem Stickstoffgehalt von 0,07%, 0,11%, 0,14% und 0,22% und einem Kohlenstoffgehalt von 0,03% wurden getestet, um die Wirkung von Stickstoff auf die Zugfestigkeit, Kriechfestigkeit, Kurzzeiterm\u00fcdung und Kriecherm\u00fcdungseigenschaften von 316LN-Edelstahl zu untersuchen. Ziel dieses Experiments ist es, den optimalen Stickstoffgehalt zu ermitteln, um die beste Kombination aus Zugfestigkeit, Kriechfestigkeit und Kurzzeiterm\u00fcdungseigenschaften zu erhalten. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass Stickstoff die Zugfestigkeit, Kriechfestigkeit und Erm\u00fcdungsfestigkeit von austenitischem Edelstahl verbessern kann. Die Gr\u00fcnde f\u00fcr die Festigkeitssteigerung sind L\u00f6sungsverbesserung, verringerte Stapelfehlerenergie (SFE), Ausscheidungsh\u00e4rtung, Bildung von Verbundstoffen (interstitielle gel\u00f6ste Stoffe), atomare Segregation und geordnete H\u00e4rtung. Aufgrund der unterschiedlichen Elektronenaustauscheigenschaften hat der gel\u00f6ste Stickstoff in austenitischem Edelstahl ein gr\u00f6\u00dferes Ausdehnungsvolumen als Kohlenstoff.<\/p>\n

Neben der elastischen Wechselwirkung zwischen Stickstoff und Versetzung beeinflusst auch die elektrostatische interstitielle Versetzungswechselwirkung die Festigkeit. Versetzungskerne zeichnen sich durch den Mangel an freien Elektronen aus, was bedeutet, dass sie eine positive Ladung aufweisen. Die Stickstoffatome in austenitischem rostfreiem Stahl sind aufgrund der Position der freien Elektronen in der N\u00e4he der Stickstoffatome und der elektrostatischen Wechselwirkung zwischen den Versetzungen und den Stickstoffatomen negativ geladen.<\/p>\n

Die effektive Bindungsenergie zwischen dem Stickstoffatom und der Versetzung steigt mit steigendem Stickstoffgehalt in austenitischem Stahl, aber bei Kohlenstoff ist dieser Zusammenhang nicht offensichtlich. In austenitischem Stahl interstitieller Stickstoff interagiert mit Substituentenelementen und neigt dazu, interstitielle Substituentenatomzusammensetzungen zu bilden. Die Verbindung bindet sich leicht an Elemente links von Fe im Periodensystem, wie etwa Mn, Cr, Ti und V. Es besteht ein starker Zusammenhang zwischen den Eigenschaften der interatomaren Bindung (das hei\u00dft, Orientierung versus Unorientierung) und der N\u00e4he benachbarter Atome in einem Mehrkomponentenlegierungssystem. Bindungen zwischen Metallatomen erleichtern die Nahordnung, also die Bindung von Atomen verschiedener Elemente. Interatomare Polarisation erleichtert den Austausch kovalenter Elektronen, also die Bindung zwischen Atomen desselben Elements. Kohlenstoff f\u00f6rdert die Aggregation von Substitutionsatomen in der eisenbasierten festen L\u00f6sung, w\u00e4hrend Stickstoff die Nahordnung erleichtert.<\/p>\n

Im Allgemeinen sind die Streckgrenze(YS) und die Zugfestigkeit(UTS) von 316L<\/a> Edelstahl wird durch die Legierung mit 0,07% ~ 0,22% Stickstoff deutlich verbessert. Die Festigkeitssteigerung wurde in allen Tests im Temperaturbereich von 300 ~ 1123 K beobachtet. Dynamische Reckalterung wurde innerhalb eines begrenzten Temperaturbereichs beobachtet. Der Temperaturbereich der dynamischen Reckalterung (DSA) verringert sich mit zunehmendem Stickstoffgehalt.<\/p>\n

 <\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

316LN ist die Stickstoffzusatzversion auf Basis von 316L-Stahl (0,06% ~ 0,08%), sodass es die gleichen Eigenschaften wie 316L hat und bei der Herstellung von Hochtemperatur-Strukturkomponenten in schnellen Br\u00fctern (FBRS) verwendet wird. Durch die Reduzierung des Kohlenstoffgehalts wird die Anf\u00e4lligkeit f\u00fcr Spannungsrisskorrosion durch Schwei\u00dfen in nachfolgenden korrosiven [\u2026] erheblich verringert.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-2126","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-social-activities"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2126","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2126"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2126\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2129,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2126\/revisions\/2129"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2126"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2126"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wldstainless.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2126"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}