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Low-Carbon-Legierung

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Austenitische Edelstahllegierung nach DIN 10027-1/2 mit einem relativ geringen Kohlenstoffanteil, z. B. 1.4306, 1.4404, 1.4435, 1.4539.

Austenitische Edelstahllegierung (kubisch-flächenzentriertes [kfz] Gitter) haben ein sehr geringes Lösungsvermögen für Kohlenstoff (C), bei Raumtemperatur ca. 0,006 % C.

Höhere Mengen an C in der Legierung können nicht völlig im Mischkristallgitter (Mischkristall) eingebaut werden und bilden quasi C-Depots im Korngrenzenbereich. Insofern sind die C-Mengen auch bei Low-Carbon-Legierungen (< 0,02 % C) aus anderen (speziell festigkeitstechnischen) Gründen betreffend der Werkstoffe noch so gestaltet, dass die Mengen merklich über dem Lösevermögen des austenitischen Gitters liegen, wodurch das Korngrenzeneinlagerungsproblem betreffend C mit Risiken der Chromcarbidbildung nur entschärft, aber nicht völlig beseitigt ist. Allerdings ist die Problematik der Chromcarbidbildung (und damit der interkristallinen Korrosion infolge intermetallischer Phasen) beim Glühen / Schweißen durch entsprechend sorgfältige Verfahrensführung in der Praxis weitgehend beseitigt.

Andere Edelstahllegierungen, wie z. B. 1.4301, 1.4401 etc., sind dagegen deutlich überkohlt, d. h. sie enthalten weit mehr C, als im austenitischen kfz Gitter gelöst (eingebaut) werden kann. Überschüssiger C liegt bei der Kristallisation als „Verunreinigung” in den Korngrenzen vor und ist dabei neben anderen Nachteilen eine latente Gefahr hinsichtlich lokaler Chromcarbidbildungen beim Glühen bzw. Schweißen.

Eine Alternative zu Low-Carbon-Legierungen sind z. B. stabilisierte Legierungen, wie 1.4571, 1.4541 etc., welche ebenfalls prinzipiell überkohlt sind, denen aber Ti bzw. Nb als starke und effektive Carbidbildner beilegiert werden, um überschüssigen C, welcher im Austenit nicht gelöst (eingebaut) werden konnte, über sogenannte Ti-Nb-Carbonitride, effektiv als intermetallische Verbindung abzubinden. Die Folge dieser Operation sind aber im Strukturbereich des Werkstoffs fein verteilt vorliegende TiC- bzw. NbC-Partikel als störende Verunreinigungen, störend aus korrosionstechnischer (Korrosion) Sicht, wie auch hinsichtlich des mechanischen Schleifens (extrem harte Einlagerungen) und elektrochemischen Polierens (unlösliche bzw. elektrochemisch resistente Partikel).

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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