Ferralium 255 / F61 – UNS S32550
Super-Duplex-Edelstahl 25Cr-6Ni-3,5Mo-2Cu-N
Super-Duplex mit Kupfer (1,5–2,5 %), entwickelt von Langley Alloys (Vereinigtes Königreich); Cu verbessert die Beständigkeit in Schwefelsäure und gegen Erosionskorrosion. Er hat ~50 % Ferrit (35–55 %) und einen PREN von ≈ 38–41, je nach Zusammensetzung (Ausführung SD50 ≥ 40). S32520 (UR 52N+, F59) ist eine nahe verwandte Legierung mit mehr N und wird bei Blechen als Alternative akzeptiert. Übliche Prüfungen: ASTM A923 (A: Metallografie; B: Charpy; C: FeCl3 bei 40 °C), ASTM G48 Verfahren A bei 50 °C/24 h (Kriterium NORSOK M-630), Charpy bei −46 °C (45 J Mittelwert/35 J Einzelwert) und Ferrit nach ASTM E562 (35–55 %).
Bezeichnungen und Entsprechungen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| UNS | S32550 (S32520 = nahe Variante, F59) |
| W.Nr./EN | 1.4507 – X2CrNiMoCuN25-6-3 |
| DIN | X2CrNiMoCuN25-6-3 |
| Handelsnamen | Ferralium 255, Ferralium 255-SD50 (Langley Alloys); UR 52N+ (S32520) |
| Weitere | ASTM A182 F61 |
Normen nach Lieferform
| Form | Norm |
|---|---|
| Stangen | ASTM A479 / A276 – S32550 |
| Schmiedestücke | ASTM A182 F61 (S32520: F59) |
| Platten | ASTM A240 – S32550 / S32520 |
| Rohre | ASTM A790 / A789 |
| Offshore | NORSOK M-630 MDS D54/D57; API 6A |
| H2S | NACE MR0175 / ISO 15156-3 |
Toleranzen und Zolltarifnummern
- Geschmiedete Stäbe (rund und vierkant): Bearbeitungszugabe von 2 mm (Ø 6–16 mm) bis 24 mm (Ø 400–500 mm) auf den Durchmesser. Z. B. fertig Ø 100–125 mm: +7 mm, Toleranz +6 / −0 (Länge bis 3.500 mm).
- Geschmiedete Scheiben: Zugabe von 4 bis 9 mm auf den Durchmesser und 3 bis 11 mm auf die Höhe, nur positive Toleranz.
- Zuschnitt und Zerspanung: Bandsäge −0 / +5 bis +15 mm auf die Länge; Wasserstrahl +10 % der Dicke auf den Durchmesser (mind. 2 mm); zerspante Teile −0 / +2 bis +5 mm auf den Durchmesser. Vollständige Tabellen ansehen (INF 002 und INF 003, für alle Legierungen gleich).
| Form | NCM (Brasilien, 8 Stellen) | HS (international, 6 Stellen) | HTS (USA, 10 Stellen)* | KN (Europäische Union, 8 Stellen)* |
|---|---|---|---|---|
| Geschmiedeter Stab | 7222.30.00 | 7222.30 | 7222.30.0024 | 7222 30 51 |
| Warmgewalzter Stab | 7222.11.00 | 7222.11 | 7222.11.0059 | 7222 11 11 |
| Blech (> 10 mm, Breite ≥ 600 mm) | 7219.21.00 | 7219.21 | 7219.21.0020 | 7219 21 10 |
| Nahtloses Rohr | 7304.41.90 | 7304.41 | 7304.41.6045 | 7304 41 00 |
| Geschweißtes Rohr | 7306.40.00 | 7306.40 | 7306.40.5085 | 7306 40 80 |
| Flansch und Fitting | 7307.21.00 | 7307.21 | 7307.21.5000 | 7307 21 00 |
Zolltarifklasse: nichtrostender Stahl (nach chemischer Zusammensetzung, gemäß den Anmerkungen zu Kapitel 72 und Anmerkung 5 zu Abschnitt XV).
*: US- und EU-Codes zur Orientierung. NCM nach geltendem Recht (Allgemeine Vorschriften für die Auslegung, Anmerkungen zu den Kapiteln 72, 74 und 75 sowie Anmerkung 5 zu Abschnitt XV). Bestätigen Sie den endgültigen Code mit Ihrem Zollagenten anhand von Größe und Ausführung des Artikels. HS = die ersten 6 Stellen der NCM.
Chemische Zusammensetzung (%)
ASTM A182 F61 / A479 (UNS S32550)
| Element | Bereich (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,04 |
| Mn | ≤ 1,50 |
| P | ≤ 0,040 |
| S | ≤ 0,030 |
| Si | ≤ 1,00 |
| Cr | 24,0 – 27,0 |
| Ni | 4,5 – 6,5 |
| Mo | 2,9 – 3,9 |
| N | 0,10 – 0,25 |
| Cu | 1,50 – 2,50 |
| Fe | Rest |
Mechanische Eigenschaften
Lösungsgeglüht und in Wasser abgeschreckt (ASTM A182 F61)
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Streckgrenze (0,2 %) | ≥ 550 MPa (SD50: ≥ 586 MPa) |
| Zugfestigkeit | ≥ 750 MPa (SD50: ≥ 790 MPa) |
| Bruchdehnung | ≥ 25 % |
| Brucheinschnürung | ≥ 50 % |
| Härte | 220 – 270 HB (SD50); NACE ≤ 28 HRC |
| Charpy (SD50, −46 °C) | ≥ 45 J Mittelwert / 35 J Einzelwert |
Typische physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 7,81 g/cm³ |
| Elastizitätsmodul | 199 GPa |
| Wärmeleitfähigkeit (20 °C) | 14,2 W/m·K |
| Wärmeausdehnung (20–100 °C) | 11,1 µm/m·K |
| Ferrit (lösungsgeglüht) | 35 – 55 % |
Gewicht von Stab, Blech oder Rohr aus Ferralium 255 / F61 berechnen →
Wärmebehandlung, Schweißen und Zerspanung
| Punkt | Übliche Praxis |
|---|---|
| Einsatztemperatur | Der Hersteller empfiehlt bis 275 °C im Dauereinsatz; darüber treten 475-°C-Versprödung und Sigma-Phasen-Ausscheidung (700–1.000 °C) auf. Gute Zähigkeit bis ~−46 °C. |
| Wärmebehandlung | Lösungsglühen bei 1.050–1.125 °C nach ASTM A182 F61 (der Hersteller empfiehlt 1.060–1.120 °C) mit sofortigem Abschrecken in Wasser. Schmieden zwischen 1.050 und 1.250 °C, anschließend Lösungsglühen. |
| Schweißen | Artgleicher Zusatzwerkstoff AWS A5.9 ER2553 / A5.4 E2553 (Typ Ferralium) oder ER2594/E2594. Wärmeeinbringung 0,5–1,5 kJ/mm, Zwischenlagentemperatur ≤ 100 °C, N2-Spülung; ohne Vorwärmen und ohne Wärmebehandlung nach dem Schweißen. |
| Zerspanung | Ähnlich wie bei Super-Duplex-Güten: erfordert Hartmetall, niedrige Schnittgeschwindigkeit und Kühlschmierstoff; wird geschält/poliert geliefert, um die Endbearbeitung zu erleichtern. |
Freiformschmiedestück aus Ferralium 255 / F61 planen: Umformgrad, Schlankheit und die zu liefernde Materialmenge →Zuschnittplan des Blocks oder Stabs simulieren →
Schweißzusatz zum Schweißen
Die Drahtzusammensetzung ist meist nicht mit dem Werkstoff identisch: Jede Seite erklärt, warum.
Typische Anwendungen
- Meerwasserpumpen, Armaturen und Wellen
- Bohrlochkopf- und Unterwasserausrüstung (API 6A)
- Schiffspropeller, -wellen und -ruder
- Prozesse mit Schwefelsäure und Phosphorsäure (Nassverfahren)
- Gaswäscher und Ventilatoren zur Emissionsminderung
- Zellstoff- und Papier-Kocher und -Bleiche
- Abwasserwirtschaft und Entsalzung
Alternativen: F53 (2507) und F55 (Zeron 100) haben einen ähnlichen PREN und eine größere Verfügbarkeit; Ferralium ist vorzuziehen, wo H2SO4 oder Erosion vorliegen; für stark reduzierende Säuren Nickellegierungen.
Legierungen nach korrosivem Medium, Konzentration und Temperatur vergleichen →
Ferralium 255 / F61: vollständiger Leitfaden
Was Ferralium 255 ist
Ferralium 255 gehört zur Familie der nichtrostenden Sonderstähle und zur Gruppe der Super-Duplex-Stähle: ein Gefüge aus je zur Hälfte Ferrit und Austenit, 25 % Chrom und ein typischer PREN von 38 bis 41 (die Ausführung SD50 garantiert einen PREN ≥ 40). Es war der erste kommerzielle Super-Duplex und unterscheidet sich von den anderen durch den Zusatz von 1,5 bis 2,5 % Kupfer. Ferralium ist der Handelsname; die UNS-Nummer ist S32550, und in ASTM A182 ist das Schmiedestück F61. Er hat nichts mit F60 zu tun, dem Duplex 2205, auch wenn das Menü der Website beide zusammenfasst.
Chemische Zusammensetzung und Rolle der Elemente
Chrom (24 – 27 %), Molybdän (2,9 – 3,9 %) und Stickstoff (0,10 – 0,25 %) sorgen für die Beständigkeit gegen Loch- und Spaltkorrosion, mit einem PREN von 35 bis 44; Nickel stellt das Phasengleichgewicht ein; Kupfer mit 1,5 bis 2,5 % verbessert die Beständigkeit in Schwefelsäure und in Spalten und verleiht der Legierung ihre Eigenständigkeit. Eisen bildet den Rest, zwischen 57 und 67 %.
Korrosion und Einsatzgrenzen
Er ist beständig gegen Loch- und Spaltkorrosion in Meerwasser, Salzlösungen und heißen Chloridlösungen, mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion, Erosionskorrosion und Kavitation, weshalb er bevorzugt für Laufräder und Wellen von Meerwasserpumpen verwendet wird. Kupfer erweitert die Beständigkeit auf Schwefelsäure und mild reduzierende Medien, doch die Legierung ist nicht für Salzsäure oder heiße reduzierende Säuren geeignet. Der Dauereinsatz reicht bis etwa 275 °C, die Mindesttemperatur beträgt −50 °C.
Ferralium in der Zellstoff- und Papierindustrie
Als Umweltgesetze in Papierfabriken geschlossene Wasserkreisläufe verlangten, reicherten sich Chloride und andere Chemikalien im Prozess an. Anlagen aus gewöhnlichem Edelstahl begannen zu korrodieren. Super-Duplex-Güten wie Ferralium kamen an diesen Stellen zum Einsatz, dank der Kombination aus Beständigkeit gegen Chloride, Abrasion und Kavitation mit hoher mechanischer Festigkeit.
Anwendungen und ähnliche Güten
Wellen, Laufräder und Gehäuse von Meerwasser- und Salzlösungspumpen, Spindeln und Gehäuse von Armaturen, Offshore-Schrauben und -Bauteile, Rauchgasentschwefelung, Anlagen für Zellstoff und Schwefelsäure sowie Teile, die Erosion und Kavitation ausgesetzt sind. Die Super-Duplex-Güten F53 und F55 sind die Alternativen ohne und mit Wolfram; 254 SMO ist die unmagnetische austenitische Option.
Lieferformen und Dienstleistungen von Dustre
Rundstangen und im Gesenk offen geschmiedete Blöcke, zugeschnitten auf der Bandsäge, mit Schrupp- oder Schlicht-Bearbeitung, Lösungsglühen in eigenen Öfen sowie Härte-, Zug- und Kerbschlag-Prüfungen. Jedes Material wird mit einem Abnahmeprüfzeugnis 3.1 und Schmelzenrückverfolgbarkeit geliefert.
Häufig gestellte Fragen
Wie ist die chemische Zusammensetzung von Ferralium 255 / F61?
Nach ASTM A182 F61 / A479 (UNS S32550): C ≤ 0,04; Mn ≤ 1,50; P ≤ 0,040; S ≤ 0,030; Si ≤ 1,00; Cr 24,0 – 27,0.
Welche Normen gelten für Ferralium 255 / F61?
Stangen: ASTM A479 / A276 – S32550. Schmiedestücke: ASTM A182 F61 (S32520: F59). Platten: ASTM A240 – S32550 / S32520. Rohre: ASTM A790 / A789. Offshore: NORSOK M-630 MDS D54/D57; API 6A. H2S: NACE MR0175 / ISO 15156-3.
Bis zu welcher Temperatur kann Ferralium 255 / F61 eingesetzt werden?
Der Hersteller empfiehlt bis 275 °C im Dauereinsatz; darüber treten 475-°C-Versprödung und Sigma-Phasen-Ausscheidung (700–1.000 °C) auf. Gute Zähigkeit bis ~−46 °C.
Welche Werkstoffe können Ferralium 255 / F61 ersetzen?
F53 (2507) und F55 (Zeron 100) haben einen ähnlichen PREN und eine größere Verfügbarkeit; Ferralium ist vorzuziehen, wo H2SO4 oder Erosion vorliegen; für stark reduzierende Säuren Nickellegierungen.
Ist Ferralium fester als Duplex 2205?
Ja. Die Mindeststreckgrenze von Ferralium 255 beträgt 550 MPa, gegenüber 450 MPa bei 2205 (S31803) und 241 MPa bei Alloy 20; auch der PREN ist höher (≈ 38 – 41 gegenüber typisch ≈ 35 bei 2205).
Wo kann man Ferralium 255 / F61 in Brasilien kaufen?
Dustre liefert Ferralium 255 / F61 als Stab, Blech, Rohr, Block sowie als geschmiedete oder zerspante Teile, vorbehaltlich der Verfügbarkeit und mit Qualitätszeugnis. Hauptsitz in Osasco/SP, Niederlassungen in Joinville/SC und Baixo Guandu/ES, Lieferung in ganz Brasilien. Für ein Angebot schreiben Sie Helena, unserer Assistentin, per WhatsApp unter +55 11 98649-0075 oder an [email protected].
