Hitzebeständige Stähle

Als hitzebeständig gelten Stähle, die sich bei guten mechanischen Eigenschaften bei Kurz- und Langzeitbeanspruchung durch besondere Beständigkeit gegen die Einwirkung heißer Gase und Verbrennungsprodukte sowie Salz- und Metallschmelzen bei Temperaturen etwa oberhalb 550°C auszeichnen. Ihre Beständigkeit ist jedoch sehr stark von den Angriffsbedingungen abhängig und kann deshalb nicht exakt durch in einem einzelnen Prüfverfahren erhaltene Werte gekennzeichnet werden. Bei Temperaturen über 550°C kommt es zu einer Reaktion zwischen Stahloberfläche und Gasatmosphäre, bei der sich Oxydschichten, der Zunder, bilden. Spielt am Anfang der Zunderbildung die Affinität der Reaktionspartner eine ausschlaggebende Rolle, wird hingegen in weiterer Folge, bei ausreichender Haftung und Dichtheit der Zunderschicht, dieser Vorgang von der Diffusion beeinflusst und durch spezielle Legierungselemente gehemmt.
Dies wird vor allem durch die Oxyde des Legierungselementes Chrom erreicht. Silizium und Aluminium erhöhen ebenfalls die Zunderbeständigkeit.
Man unterscheidet zwischen ferritischen, ferritisch-austenitischen und austenitischen Stählen, die ferritischen und ferritisch- austenitischen sind magnetisierbar, die austenitischen Stähle nicht.
Die höchste Temperaturbeanspruchung an Luft bis etwa 1150°C ist mit speziellen ferritischen und austenitischen hitzebeständigen Stählen erzielbar. Die höchste Beständigkeit in schwefelhaltigen Gasen wird mit ferritischen Stählen erreicht. Austenitische Stahltypen erreichen die höchste Beständigkeit in Stickstoff- und Sauerstoff-haltigen Gasen. Austenitische hitzebeständige Stähle sind besser schweißgeeignet als ferritische und ferritisch-austenitische Stahltypen. Bei einigen Stahltypen mit besonders hohen Chrom-Gehalten besteht die Gefahr von Versprödung durch Sigma-Phase im Dauerbetrieb im Temperaturbereich von 600 bis 850°C und durch Grobkornbildung über 950°C.
Hitzebeständige Stähle werden üblicherweise an Luft erschmolzen.
Bevorzugte Einsatzgebiete für hitzebeständige Stähle sind der Ofen- und Kesselbau, die Glas-, Porzellan-, Zement- und keramische Industrie, der Maschinenbau , die Öl- und Gasindustrie und die Energietechnik.