Bei der (nach der europäischen Norm) als EN 1.4571 bezeichneten Sorte handelt es sich um Edelstahl des Typs 316Ti. Er kann als Basisstahl des Typs 316 (1.4401) mit einem stabilisierenden Zusatz bezeichnet werden. Dieser Zusatz ist Titan. Die Rolle des Titans in diesem Stahl ist von grundlegender Bedeutung. Dies ist besonders wichtig, wenn das Produkt auf eine Höchsttemperatur von 815°C erhitzt wird. Durch den Zusatz von Titan wird die Gefahr der interkristallinen Korrosion verringert. Titan bildet in Verbindung mit Kohlenstoff geeignete Karbide, die die Bildung von Chromkarbiden verhindern. Dadurch wird die Chromkonzentration auf einem konstanten Niveau gehalten, so dass keine interkristalline Korrosion auftritt.
Was ist interkristalline Korrosion?
Sie entsteht, wenn die Lösung die Korngrenzen angreift, ohne das Korninnere zu stören. Dies wird auch als selektive Auflösung von Korngrenzen oder angrenzenden Bereichen durch den Korrosionsprozess bezeichnet. Der Auslöser für diesen Prozess ist die Potenzialdifferenz zwischen der an Cr (Chrom) verarmten Korngrenze bei Chromkarbiden – der Anode – und dem Einschluss, der intermetallischen Phase oder den Verunreinigungen, die sich an der Korngrenze bilden. Sie hängt von der chemischen Zusammensetzung und der Wärmebehandlung ab. Diese Korrosion schreitet von der Oberfläche aus tief in das Metall ein. Festigkeit und Duktilität nehmen dann rasch ab. Eine Materialprobe, die von einer solchen Korrosion betroffen ist, gibt kein metallisches Geräusch von sich und reißt, wenn man sie zu biegen versucht. In einem besonderen Fall kann es in Pulver übergehen. Diese Art von Korrosion ist sehr gefährlich. Das genaue Ausmaß dieser Korrosion ist sehr schwer zu bestimmen. Diese Korrosion wird durch mikroskopische Untersuchung und durch Messung des Anstiegs des elektrischen Widerstands beurteilt.
Es gibt noch eine weitere Möglichkeit, der interkristallinen Korrosion entgegenzuwirken. Es handelt sich um eine radikale Verringerung der Kohlenstoffkonzentration im Stahl. Diese Begrenzung reicht bis zu 0,03 %. Dies führte zur Entwicklung einer weiteren Stahlsorte, die als 316L (1.4404) bezeichnet wird. Im Vergleich zum Grundwerkstoff 316 (1.4401) wurde die Kohlenstoffkonzentration deutlich reduziert. Dank dieser Behandlungen zeichnen sich die Stähle 316Ti und 316L durch eine erhöhte Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion aus.
Das in der Stahlsorte 316Ti (EN 1.4571) enthaltene Titan erhöht die mechanische Leistungsfähigkeit bei hohen Temperaturen über 590 °C. Daher ist die Verwendung der Stahlsorte 1.4404 in Anwendungsbereichen, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, nicht vollständig gerechtfertigt. In ähnlicher Weise zeigt die Sorte 1.4571 bei Raumtemperatur eine geringere Umformbarkeit als der Stahl 1.4404. Darüber hinaus ist die Sorte 316Ti schwieriger zu polieren und weniger gut zerspanbar als 316L. Dies ist auf das Vorhandensein von Titan-Stickstoff-Karbiden in 1.4571 zurückzuführen. Die Schweißbarkeit der beiden Stähle (316Ti und 316L) ist ähnlich. Die Unterschiede in diesem Bereich sind nicht sehr auffällig.
Die nichtrostenden Stähle 1.4404 und 1.4571 sind bei sehr niedrigen Temperaturen getestet worden. Die Ergebnisse zeigen, dass beide Arten in der Kryotechnik verwendet werden können, da dort eine hohe Schlagfestigkeit erforderlich ist. Bei Temperaturen unter 200 °C werden kohlenstoffarme Stahlsorten wie 1.4301, 1.4404 und andere empfohlen.
Im Gegensatz zu den klassischen austenitischen Stählen weisen Duplex- und Superduplexstähle eine wesentlich höhere Zugfestigkeit auf. Sie beträgt in der Regel etwa das Doppelte der Streckgrenze, während dieses Verhältnis bei austenitischen Stählen nur etwa 0,35 beträgt. Der Vergleich fällt zugunsten von Duplexstahl aus, da die Streckgrenze die wichtigste Bemessungsgröße für Konstrukteure ist. Beim Betrieb bei erhöhten Temperaturen ist eine Abnahme der Streckgrenze zu erwarten, da die verstärkende Wirkung des Stickstoffs abgeschwächt wird. Dies liegt daran, dass die im Austenit gelösten Stickstoffatome mobiler werden und daher weniger in der Lage sind, die Bewegung von Versetzungen zu blockieren.
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