Edelstahl Schneidtechnik Rhein-Ruhr

Werkstoff
1.4541 / AISI 321

Nichtrostender, austenitischer Edelstahl, als stabilisierte Variante von 1.4301 (AISI 304)

Der Werkstoff 1.4541 ist ein nichtrostender, austenitischer Edelstahl, der als stabilisierte Variante von 1.4301 (AISI 304) entwickelt wurde. Dieser Werkstoff wird insbesondere dann verwendet, wenn thermische Belastungen auftreten, die eine Sensibilisierung und Korrosionsanfälligkeit fördern könnten.

Chemische Zusammensetzung (in %):

Die chemische Zusammensetzung des Werkstoffs 1.4539 (Alloy 904L) umfasst:

Element

Anteil

Chrom (Cr)

17,0 – 19,0 % → sorgt für Korrosionsbeständigkeit

Nickel (Ni)

9,0 – 12,0 % → verbessert die Korrosions- und Hitzebeständigkeit.

Titan (Ti)

≥ 5x C-Gehalt → bindet Kohlenstoff und verhindert Karbidausscheidungen

Kohlenstoff (C)

≤ 0,08 %

Mangan (Mn)

≤ 2,0 %

Silizium (Si)

≤ 1,0 %

Phosphor (P)

≤ 0,045 %

Schwefel (S)

≤ 0,015 %

Das Besondere an 1.4541 ist der Zusatz von Titan, der den Kohlenstoff im Material bindet und die Bildung von Chromkarbiden verhindert.

Eigenschaften:

Korrosionsbeständigkeit:

  • Gute Beständigkeit gegenüber Korrosion in oxidierenden und leicht reduzierenden Medien.
  • Weniger anfällig für interkristalline Korrosion bei Temperaturen von 450–800 °C, da die Karbidausscheidung durch Titan verhindert wird. 

Hitzebeständigkeit:

  • Beständig bis ca. 600 °C in oxidierenden Umgebungen.
  • Geeignet für Anwendungen, bei denen wiederholtes Aufheizen und Abkühlen auftritt. 


Mechanische Eigenschaften:

  • Zugfestigkeit: ca. 500–700 MPa.
  • Dehngrenze: ≥ 190 MPa.
  • Bruchdehnung: ≥ 40 %.
  • Hochduktil und zäh, auch bei tiefen Temperaturen.

Schweißbarkeit:

  • Gute Schweißbarkeit mit allen gängigen Verfahren.
  • Keine zusätzliche Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich.


Magnetisierbarkeit:

  • Im lösungsgeglühten Zustand nicht magnetisierbar.

Vorteile von 1.4541 gegenüber 1.4301:

Der Hauptvorteil von 1.4541 ist seine Stabilisierung gegen interkristalline Korrosion. Bei 1.4301 kann es in temperaturkritischen Bereichen (450–800 °C) zu Chromverarmung kommen, wodurch die Korrosionsbeständigkeit sinkt. Durch die Titanstabilisierung bei 1.4541 wird dieses Problem vermieden.

Anwendungen

1.4541 wird in vielen Industrien verwendet, wo Korrosionsbeständigkeit und Hitzebeständigkeit entscheidend sind:

  • Chemische Industrie: Behälter, Wärmetauscher, Rohre.
  • Lebensmittelindustrie: Anlagen zur Verarbeitung bei hohen Temperaturen.
  • Kraftwerke: Rauchgasleitungen, Kesselrohre.
  • Automobilindustrie: Abgasanlagen, Hitzeschutzkomponenten.
  • Luft- und Raumfahrt: Strukturen mit thermischen Belastungen.

Einschränkungen

In chloridhaltigen Umgebungen (z. B. Seewasser oder Schwimmbäder) ist 1.4541, wie 1.4301, anfällig für Lochfraß und Spannungsrisskorrosion. Höher legierte Stähle wie 1.4404 (AISI 316L) sind in solchen Fällen vorzuziehen.

Aufgrund des Titananteils ist die Verarbeitung (z. B. Polieren) etwas anspruchsvoller.

Fazit:

1.4541 ist ein vielseitiger Edelstahl mit besonderen Vorteilen bei thermischen Belastungen und einer höheren Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion. Er wird bevorzugt in Anwendungen mit höheren Temperaturen oder schwierigen chemischen Bedingungen eingesetzt.

Hinweis: Die in diesem Datenblatt enthaltenen Angaben dienen der Beschreibung, eine Haftung ist ausgeschlossen!