Superduplex-Edelstahl 2507 / F53: Normen, Zusammensetzung und Eigenschaften
UNS S32750, 1.4410
Superduplex 2507 ist der austenitisch-ferritische Edelstahl UNS S32750 (etwa 50/50 Ferrit und Austenit) mit 24–26 % Cr, 3–5 % Mo und 0,24–0,32 % N, ausgelegt auf PREN ≥ 40 und eine Streckgrenze von 550 MPa, das Doppelte der Austenite. Bei Schmiedestücken und Flanschen ist er ASTM A182 F53, in der EN 1.4410, als Guss die Güte 5A (CE3MN). F55 (S32760, Zeron 100) ist ein weiterer Superduplex mit Kupfer und Wolfram und hat eine eigene Seite.
Eine Zusammensetzung, mehrere Normen
Der Name ändert sich mit der Lieferform. Geben Sie bei der Spezifikation Norm, Sorte und Klasse an.
| Erzeugnisform | ASTM/ASME | Güte/Klasse | EN | ABNT/weitere |
|---|---|---|---|---|
| Schmiedestück und Flansch (B16.5) | A182 / SA-182 | F53 (S32750) | EN 10250-4 / EN 10222-5: 1.4410* | NORSOK M-630 MDS D54* |
| Stab | A479 / SA-479; A276 | S32750 | EN 10088-3 / EN 10272: 1.4410 | NORSOK MDS D57*; JIS G4303 SUS327L1 (S32750)* |
| Blech, Coil, Band | A240 / SA-240 | S32750 | EN 10088-2 / EN 10028-7: 1.4410 | NORSOK MDS D55*; JIS G4304 SUS327L1* |
| Nahtloses Rohr (Leitungsrohr) | A790 / SA-790 | S32750 | EN 10216-5: 1.4410 | NORSOK MDS D51* |
| Wärmetauscherrohr | A789 / SA-789 | S32750 | EN 10216-5 | NORSOK MDS D58* |
| Geschweißtes Rohr | A790 (geschweißt); A928 (schmelzgeschweißt, Klassen 1–5) | S32750 | EN 10217-7: 1.4410* | NORSOK MDS D52* |
| Fittings (Stumpfschweiß) | A815 / SA-815 | WPS32750 (Klassen WP-S, WP-W, WP-WX, CR)* | EN 10253-4* | NORSOK MDS D53* |
| Guss | A890 / A995 (druckführend) | 5A = CE3MN (J93404) | EN 10213 / EN 10283: 1.4469 GX2CrNiMoN26-7-4 | NORSOK MDS D56* |
| Schweißzusatz | AWS A5.9 / A5.4 / A5.22 | ER2594, E2594, E2594T | EN ISO 14343: 25 9 4 N L | ASME IX: P-No. 10H |
| Scheibe/Schraube, Sauergasbetrieb | A182 / A479 / A276 + NACE | S32750 | — | NACE MR0175/ISO 15156-3; NACE MR0103; API 6A* |
Die NBR 5601 enthält keine Superduplex-Güte (nicht bestätigt*); Angabe über UNS + ASTM/EN-Erzeugnisnorm. Die NORSOK-MDS-Nummern stammen aus einer alten Revisionsliste und können sich in aktuellen Ausgaben der M-630 geändert haben*.
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 nach Norm (%)
Die Bereiche jeder Norm nebeneinander, um die Unterschiede zu erkennen.
| Norm / Güte | C max. | Mn max. | P max. | S max. | Si max. | Cr | Ni | Mo | N | Sonstige |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A240/A182 F53 (S32750) | 0,030 | 1,20 | 0,035 | 0,020 | 0,80 | 24,0–26,0 | 6,0–8,0 | 3,0–5,0 | 0,24–0,32 | Cu 0,50 max. |
| A890/A995 5A (CE3MN) | 0,03 | 1,50 | 0,04 | 0,04 | 1,00 | 24,0–26,0 | 6,0–8,0 | 4,0–5,0 | 0,10–0,30 | — |
| EN 1.4410 (X2CrNiMoN25-7-4) | 0,030 | 2,00* | 0,035 | 0,015 | 1,00 | 24,0–26,0 | 6,0–8,0 | 3,0–4,5* | 0,24–0,35* | — |
PREN von Superduplex 2507 / F53 / S32750 im PREN-Rechner berechnen →
Mechanische Eigenschaften nach Norm
Mindestwerte bei Raumtemperatur im angegebenen Lieferzustand.
| Norm und Zustand | Rp0,2 min. | Rm | A | Z | Härte |
|---|---|---|---|---|---|
| SCHMIEDESTÜCKE | |||||
| A182 F53, lösungsgeglüht, ≤ 50 mm | 550 MPa (80 ksi) | 800 MPa min. (116 ksi) | 15 % | nicht festgelegt* | 310 HBW max. |
| A182 F53, > 50 mm | 515 MPa (75 ksi) | 730 MPa min. (106 ksi) | 15 % | — | 310 HBW max. |
| WALZERZEUGNISSE | |||||
| A240 S32750, Blech | 550 MPa | 795 MPa min. | 15 % | — | 310 HBW / 32 HRC max. |
| ROHRE, FORMSTÜCKE UND GUSSTEILE | |||||
| A790 / A789 S32750 | 550 MPa | 800 MPa min. | 15 % | — | 300 HBW / 32 HRC max. |
| A890 / A995 5A (CE3MN) | 515 MPa (75 ksi) | 690 MPa min. (100 ksi) | 18 % | — | — |
| FORMSTÜCKE | |||||
| A815 WPS32750 | gemäß Ausgangswerkstoff* | 800 MPa min.* | 15 %* | — | * |
Gewicht von Stab, Blech oder Rohr aus Superduplex 2507 / F53 / S32750 berechnen →
F53 (S32750) im Vergleich zu F55 (S32760): 2507 gegenüber Zeron 100
Beide Legierungen haben dieselbe 25Cr-7Ni-Basis und dieselbe Streckgrenze von 550 MPa. S32750 (2507) enthält mehr Mo (bis 5 %) und N (0,24–0,32 %) und kein W; er hat eine höhere Mindest-Zugfestigkeit (800 MPa) und eine geringere Bruchdehnung (15 %). S32760 (Zeron 100) ergänzt Cu und W (je 0,5–1,0 %), hat Mo max. 4 % und führt PREN ≥ 40 als Anforderung in der Analyse selbst; die Zugfestigkeit liegt bei 750–895 MPa mit 25 % Bruchdehnung. In der Praxis sind sie in vielen MDS austauschbar (NORSOK führt beide im selben Datenblatt), sie sind aber nicht dieselbe Güte: Prüfen, welche UNS-Nummer die Spezifikation verlangt, und einen passenden Zusatzwerkstoff verwenden (Typ ER2594 oder Zeron 100X).
Von den Normen geforderte Wärmebehandlungen
| Norm | Lieferzustand | Temperatur |
|---|---|---|
| A182 F53 / A240 S32750 | Lösungsgeglüht und rasch in Wasser oder flüssigem Medium abgekühlt | 1025 °C min. (1880 °F); A240: 1025–1125 °C* |
| A890 / A995 5A | Lösungsgeglüht und in Wasser abgeschreckt | 1120 °C min.* |
Freiformschmiedestück aus Superduplex 2507 / F53 / S32750 planen: Umformgrad, Schlankheit und die zu liefernde Materialmenge →Zuschnittplan des Blocks oder Stabs simulieren →
Varianten der Familie
| Variante | Normen | Unterschied | Rp0,2 / Rm |
|---|---|---|---|
| S32750 (2507, SAF 2507, 1.4410) | A182 F53, A240, A479, A790, A789, A815, A928 | Mo 3–5 %, N 0,24–0,32 %, no W/Cu | 550 / 800 MPa |
| S32760 (Zeron 100, 1.4501) | A182 F55, A240, A276, A479, A790, A789, A815, A928 | Cu 0,5–1 % und W 0,5–1 %; PREN ≥ 40 gefordert | 550 / 750–895 MPa |
| S32550 (Ferralium 255, 1.4507) | A182 F61, A240, A479, A276, A790 | Cu 1,5–2,5 %, niedrigeres Ni und N; PREN-Mindestwert kann < 40 sein | 550 / 750–760 MPa |
| S32520 (UR 52N+, Ferralium 255-SD50, 1.4507) | A182 F59, A240, A789, A790, A928 | Cu 0,5–3 %*, N bis 0,35 %; PREN > 40 | 550 / 770 MPa |
| CE3MN (5A, J93404) | A890 / A995 5A | Gussäquivalent zu 2507; Mo 4–5 % | 515 / 690 MPa |
| CD3MWCuN (6A, J93380) | A890 / A995 6A | Gussäquivalent zu Zeron 100 (Cu + W) | 450 / 690 MPa |
Korrosion, PREN und Temperatur
- PREN: Cr + 3,3 Mo + 16 N. Bei den ASTM-Mindestwerten kann S32750 ~38 ergeben; deshalb verlangen Offshore-Einkäufe PREN ≥ 40, berechnet an der Schmelze.
- Loch- und Spaltkorrosion: Die übliche Prüfung ist ASTM G48 Verfahren A bei 50 °C über 24 h, ohne Lochfraß (22Cr: 40 °C). Typische CPT deutlich über der von 22Cr-Duplex und 316L.
- Intermetallische Phasen (Sigma, Chi): scheiden sich zwischen ~600 und 1000 °C schnell aus; der kritische Bildungsbereich reicht von ~320 bis 955 °C (A923). Langsames Abkühlen nach dem Lösungsglühen oder Schweißen mit hoher Wärmeeinbringung lässt Zähigkeit und Lochkorrosionsbeständigkeit einbrechen.
- 475-°C-Versprödung: Der Ferrit härtet bei langer Auslagerung zwischen ~300 und 525 °C, was den Dauereinsatz auf etwa 250 °C begrenzt (ASME lässt meist bis ~315 °C zu)*.
- Tiefe Temperaturen: Zähigkeit durch Charpy-Prüfung bei −46 °C nachgewiesen (NORSOK: 45 J Mittelwert / 35 J Einzelwert) oder bei −40 °C (A923 Verfahren B).
- NACE MR0175/ISO 15156-3: Lösungsgeglühter Superduplex ist zulässig mit Grenzen für pH2S, Chlorid und Temperatur, die vom PREN-Bereich (40–45) abhängen; NACE MR0103 begrenzt Superduplex auf 32 HRC; NORSOK-Einkäufe verlangen meist 28 HRC / 270 HB*.
Legierungen nach korrosivem Medium, Konzentration und Temperatur vergleichen →
Erforderliche Prüfungen für Superduplex (ASTM A923, G48, NORSOK)
- ASTM A923: weist intermetallische Phasen nach: Verfahren A (NaOH-Ätzung, nur zur Abnahme), Verfahren B (Charpy) und Verfahren C (Eisenchlorid).
- A923 Verfahren C: S32750, S32550 und S32520 bei 40 °C geprüft, maximaler Masseverlust 10 mdd. S32760 kam in der Ausgabe 2008 nicht vor; in der aktuellen Ausgabe bestätigen*.
- A923 Verfahren B: S32750 bei −40 °C mit zwischen Besteller und Lieferant vereinbarter Energie; Guss J93404 (5A) bei −46 °C, min. 54 J.
- ASTM G48 A at 50 °C / 24 h: Kein Lochfraß und Masseverlust ≤ 4 g/m² ist das übliche Kriterium nach NORSOK M-630/M-650*.
- Ferrit (ASTM E562): 35–55 % im Grundwerkstoff; in der Schweißnaht 30–70 % (NORSOK M-601)*.
- NORSOK M-650: Herstellerqualifizierung (Schmiede, Gießerei, Walzwerk) für 25Cr; erfordert ein Qualifizierungsstück mit den obigen Prüfungen.
Schweißen
| Punkt | Übliche Praxis |
|---|---|
| Zusatzwerkstoff | ER2594 (AWS A5.9), E2594 (A5.4), E2594T (A5.22); EN ISO 14343 25 9 4 N L |
| Gas | Ar + 2 % N2 (Schutzgas) und Ar oder Ar + N2 für den Wurzelschutz, um Stickstoffverlust an der Wurzel zu vermeiden |
| Vorwärmen | Nicht angewendet |
| Zwischenlagentemperatur | Max. 100–150 °C (100 °C üblich für 25Cr)* |
| Wärmeeinbringung | Niedrig und kontrolliert, ~0,5–1,5 kJ/mm, um den Ferritanteil auszugleichen, ohne Sigma-Phase auszuscheiden* |
| Wärmebehandlung nach dem Schweißen | Es wird kein Spannungsarmglühen durchgeführt; falls nötig, nur vollständiges Lösungsglühen mit Wasserabschreckung |
| Kontrolle | Ferrit und Härte in der Qualifizierung (üblich 350 HV10 max.), G48 und Charpy nach NORSOK M-601/M-650* |
Schweißzusatz zum Schweißen
Die Drahtzusammensetzung ist meist nicht mit dem Werkstoff identisch: Jede Seite erklärt, warum.
Internationale Entsprechungen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| UNS | S32750; entsprechender Guss J93404 (5A) |
| ASTM-Schmiedestück | F53 (S32750) |
| EN / W.Nr. | 1.4410 X2CrNiMoN25-7-4; Guss 1.4469 GX2CrNiMoN26-7-4 |
| Handelsnamen | SAF 2507 (Alleima), Forta SDX 2507 (Outokumpu), UR 2507 |
| JIS | SUS327L1 (≈ S32750)* |
| GB | 022Cr25Ni7Mo4N / S25073 (≈ S32750)* |
| ABNT / SAE / AISI | Keine AISI/SAE-Bezeichnung; die NBR 5601 enthält keine entsprechende Güte* |
Die Gleichwertigkeit beruht auf ähnlicher Zusammensetzung; Mindesteigenschaften, Prüfungen und Wärmebehandlung ändern sich von Norm zu Norm.
Typische Anwendungen
| Erzeugnisform oder Branche | Einsatzgebiet |
|---|---|
| Offshore-Öl und -Gas | Meerwasserleitungen, Injektion, Manifolds, Umbilicals und Löschwassersysteme (NORSOK) |
| Unterwassertechnik | Konnektoren, F53-Flansche, Hubs und Armaturen mit Meerwasserkontakt |
| Entsalzung (SWRO) | Hochdruckrohre und -behälter mit Sole |
| Chemie und Zellstoff | Wärmetauscher, Pumpen und Anlagen mit Chloriden und Säuren |
| Pumpen und Armaturen | Gehäuse aus Guss 5A, Wellen und Einbauten aus A479-Stab |
| Verbindungselemente | Superduplex-Stehbolzen und -Muttern für Chlorid- und H2S-Betrieb |
Häufig gestellte Fragen
Sind F53 und F55 dasselbe?
Nein. F53 ist S32750 (2507) und F55 ist S32760 (Zeron 100, mit Cu und W). Sie haben dieselbe Streckgrenze von 550 MPa und dieselbe 25Cr-Basis, unterscheiden sich aber in Zusammensetzung, Zugfestigkeit und Wärmebehandlung.
Wie hoch ist der PREN-Mindestwert von 2507?
Marktpraxis und NORSOK verlangen PREN ≥ 40. Bei den ASTM-Mindestwerten kann S32750 etwa 38 ergeben; der PREN muss daher an der Schmelze berechnet und im Zeugnis angegeben werden.
Was ist der Unterschied zwischen Duplex und Superduplex?
22Cr-Duplex (S31803/S32205, F51/F60) hat PREN ~34 und eine Streckgrenze von 450 MPa. 25Cr-Superduplex hat PREN ≥ 40 und eine Streckgrenze von 550 MPa, für Meerwasser und aggressivere Chloride.
Welcher Guss entspricht 2507?
ASTM A890/A995 Güte 5A (CE3MN, J93404).
