Austenitische Werkstoffe

Austenitische Werkstoffe sind Stähle oder Legierungen, deren Gefüge überwiegend aus Austenit besteht. Austenit ist eine kubisch‑flächenzentrierte Mischkristallstruktur des Eisens, die durch Legierungselemente wie Nickel, Mangan, Stickstoff und Kohlenstoff bis Raumtemperatur stabilisiert wird. Typische Vertreter sind austenitische nichtrostende Stähle. Sie enthalten mindestens etwa 17 % Chrom und oft 8 % oder mehr Nickel; Zusätze von Molybdän und Stickstoff erhöhen die Korrosionsbeständigkeit weiter. Austenitische Edelstähle sind zäh, duktil und gut umformbar. Sie lassen sich gut schweißen und sind im lösungsgeglühten Zustand weitgehend nichtmagnetisch. Im Gegensatz zu martensitischen Stählen können sie nicht durch klassische Abschreck‑Härtung vergütet werden; Festigkeit und Härte werden hauptsächlich über Kaltverfestigung und Legierungsdesign eingestellt.

Ein zentrales Merkmal austenitischer nichtrostender Stähle ist ihre hohe Beständigkeit gegen Lochfraßkorrosion, insbesondere in chloridhaltigen Medien. Diese wird häufig mit der Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) abgeschätzt:

PREN = %Cr + 3,3⋅ % Mo + 16⋅ %N

Hier stehen %Cr, %Mo und %N für die Massenanteile von Chrom, Molybdän und Stickstoff in der Legierung. Je höher die PREN‑Zahl, desto höher ist im Allgemeinen die erwartete Lochfraßbeständigkeit. 

Stähle mit PREN‑Werten über etwa 24–25 gelten als gut beständig gegen Lochfraß in vielen Prozessmedien. Superaustenitische Legierungen erreichen deutlich höhere Werte und werden in besonders aggressiven Umgebungen eingesetzt. Für die Konstruktion von Mischern, Trocknern und Reaktoren im Lebensmittel‑, Pharma‑ und Chemiebereich sind austenitische Werkstoffe wichtig.