Materialauswahl
Leitfaden
Vergleichen Sie die sechs Legierungen, die in FILTURE-Sintermetallfiltern und Titanbauteilen verwendet werden – Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit, typische Anwendungen und Kosteneffizienz –, um das richtige Material für Ihre Prozessbedingungen zu identifizieren.
Edelstahl 316L
Eigenschaften
Vorteile
- Niedrigste Kosten unter allen aufgeführten Legierungen
- Hervorragende Verfügbarkeit — kurze Lieferzeiten
- In Pharma- und Lebensmittelanlagen gebräuchlich; die einschlägige Spezifikation ist zu prüfen
- Einfach zu schweißen, zu bearbeiten und zu sintern
- Bewährt in tausenden Filtrationsanwendungen
Einschränkungen
- Anfällig für Chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion (SRK) oberhalb von 60 °C
- Nicht geeignet für konzentrierte Salzsäure oder Schwefelsäure
- Geringere Korrosionsbeständigkeit als Titan in aggressiven Medien
- Maximale Servicetemperatur begrenzt auf ~400 °C in oxidierender Atmosphäre
Ausgangspunkt für viele neue Anwendungen. Bei entsprechenden Korrosionsdaten Titan oder höher legierte Werkstoffe prüfen.
Reintitan
Eigenschaften
Vorteile
- Überlegene Korrosionsbeständigkeit gegenüber 316L in den meisten Umgebungen
- Resistent gegen chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion
- In regulierten Anwendungen eingesetzt; erforderliche Güte und Konformitätsgrundlage bestätigen
- ~40 % leichter als Edelstahl
- Hervorragender Widerstand gegen Meerwasser, nasses Chlor und oxidierende Säuren
- Standardwahl für Gasdiffusionsschichten von PEM-Elektrolyseuren
Einschränkungen
- Geringere Streckgrenze als Ti-6Al-4V-Legierung oder Hastelloy
- Angegriffen von Fluor, Fluoridlösungen und roter rauchender Salpetersäure (HNO₃)
- Teurer als 316L Edelstahl
- Maximale Servicetemperatur niedriger als bei Nickelbasislegierungen
Bei chloridinduzierter Spannungsrisskorrosion oder korrosiven Medien als Alternative zu 316L prüfen. Ein Werkstoffschwerpunkt von FILTURE.
Ti-6Al-4V
Eigenschaften
Vorteile
- Höchste Festigkeit der Standard-Titanlegierungen – ideal für tragende Verbindungselemente
- Hervorragende Ermüdungsbeständigkeit für geschraubte und angezogene Bauteile
- Hohe Korrosionsbeständigkeit; die Eignung ist jedoch für Medium, Temperatur, Oberflächenzustand und Spannungszustand zu prüfen
- ~40 % leichter als vergleichbare Befestigungselemente aus Edelstahl
- Weit verbreitet in der Luft- und Raumfahrt sowie in medizinischen und industriellen Befestigungsanwendungen
Einschränkungen
- Die porösen Standardfiltermedien von FILTURE bestehen derzeit aus Reintitan oder Edelstahl; Grade 5 wird hauptsächlich für spanend bearbeitete Teile und Verbindungselemente geliefert, sofern nicht ein poröses Grade-5-Produkt ausdrücklich dokumentiert ist.
- Al und V Legierungselemente können die Kompatibilität mit bestimmten Prozessflüssigkeiten einschränken
- Deutlich teurer als reines Titan oder 316L Edelstahl
- Übermäßiger Einsatz, wo reine Titanschrauben die Festigkeitsanforderungen erfüllen
FILTURE liefert Ti-6Al-4V derzeit hauptsächlich für dokumentierte bearbeitete Teile und Verbindungselemente. Standardmäßige Sinterfiltermedien bestehen aus Reintitan oder Edelstahl; prüfen Sie jede nicht standardmäßige poröse Legierung im Angebot und in den Werkstoffunterlagen.
Hastelloy C-276
Eigenschaften
Vorteile
- Hervorragender Widerstand gegen eine breite Palette aggressiver Chemikalien
- Beständig gegen Lochfraß und Spaltkorrosion in chloridreichen Medien
- Hervorragende Leistung sowohl in oxidierenden als auch in reduzierenden Umgebungen
- Hohe Service-Temperatur bis 650 °C
- Beständig gegen HCl, H₂SO₄, HF in vielen Konzentrationen
Einschränkungen
- Sehr hohe Kosten – typischerweise 8-12x mehr als 316L
- Begrenzte Verfügbarkeit, längere Lieferzeiten
- Schwer (Nickelbasisdichte ~8,9 g/cm³)
- Überdimensioniert für die meisten Standard-Filtrationsaufgaben
Für Umgebungen erwägen, in denen geringer legierte Werkstoffe korrodieren oder versagen. Die Auswahl mit Korrosionsdaten begründen.
Monel 400
Eigenschaften
Vorteile
- Außergewöhnliche Beständigkeit gegenüber Flusssäure (HF)
- Ausgezeichnete Beständigkeit gegen Meerwasser, Sole und maritime Atmosphäre
- Gute Beständigkeit gegen Laugen und reduzierende Säuren
- Höhere Betriebstemperatur als Titan
- Überlegen gegenüber 316L in vielen Halogenidumgebungen
Einschränkungen
- Anfällig für SCC in feuchtem HF-Dampf unter Spannung
- Nicht beständig gegen starke Oxidationssäuren (HNO₃)
- Deutlich teurer als 316L Edelstahl
- Nickel-Kupfer-Legierung — beschränkt in einigen Lebensmittelkontaktvorschriften
Erste Wahl für HF-Säure-Anwendungen. Auch bevorzugt in der Offshore- und Schiffsfiltration, wo Meerwasser das Prozessfluid ist.
Inconel 625
Eigenschaften
Vorteile
- Außergewöhnliche Hochtemperaturfestigkeit bis 980 °C
- Hervorragender Oxidations- und Zunderbeständigkeit
- Hervorragende Ermüdungs- und thermische Ermüdungsfestigkeit
- Beständig gegen Lochfraß, Spaltkorrosion und chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion
- Breite chemische Beständigkeit – geeignet für exotische Prozessflüssigkeiten
Einschränkungen
- Extrem hohe Kosten – Premium-Legierung
- Sehr begrenzte Verfügbarkeit, lange Lieferzeiten
- Eigenschaften sind für die meisten industriellen Filtrationen übertrieben
Für Ofen- und Heißgasfiltration erwägen, wenn andere Legierungen die kombinierten Korrosions- und Temperaturanforderungen nicht erfüllen.
Eigenschaftsvergleich
Schnellübersichtstabelle über wichtige Leistungskennzahlen. Auf kleineren Bildschirmen horizontal scrollen.
| Eigenschaft | 316L Edelstahl | Reines Ti | Ti-6Al-4V | C-276 | Monel | Inconel 625 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Maximale Servicetemperatur | 400 °C | 350 °C | Anwendungsprüfung erforderlich | 650 °C | 480 °C | 980 °C |
| Korrosion — Allgemeines | Gut | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet | Überlegen | Sehr gut | Ausgezeichnet |
| Chloridbeständigkeit | Mäßig / Prüfen | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet | Gut | Ausgezeichnet |
| Starke Säurebeständigkeit | Begrenzt | Mäßig / Prüfen | Mäßig / Prüfen | Ausgezeichnet | Mäßig / Prüfen | Ausgezeichnet |
| HF / Fluorid Service | Schlecht | Schlecht | Schlecht | Gut | Ausgezeichnet | Gut |
| Hochtemperaturfestigkeit | Mäßig / Prüfen | Mäßig / Prüfen | Ausgezeichnet | Gut | Gut | Ausgezeichnet |
Die Konformität ist für den festgelegten Werkstoff, das fertige Bauteil und die Verwendung zu prüfen. Die Werkstoffwahl allein belegt weder FDA-Zulassung noch Biokompatibilität oder Lebensmittelkonformität. Vereinbaren Sie die erforderlichen Nachweise vor der Bestellung.
Wie wählt man aus
Wählen Sie anhand Ihrer wichtigsten Prozessbedingungen einen ersten Werkstoffvorschlag aus. Stimmen Sie die endgültige Auswahl stets mit Ihrem FILTURE-Ingenieur ab.
Standard-Service, moderates Budget
Nicht aggressive Prozessflüssigkeiten, Temperaturen unter 300 °C, keine besonderen Korrosionsbedenken.
→ Edelstahl 316LKorrosive Medien oder Chloridrisiko
Meerwasser, Bleichmittel, feuchtes Chlor, oxidierende Säuren, pharmazeutische CIP/SIP-Verfahren, Wasserstoffelektrolyse.
→ Reines TitanTitanium-Befestigungselemente oder bearbeitete Teile
Schrauben, Bolzen, Muttern, Unterlegscheiben und präzise CNC-Bauteile, die eine hohe Festigkeit bei geringem Gewicht erfordern.
→ Ti-6Al-4V (Befestigungselemente und Bauteile)Äußerst aggressive Chemikalien
Konzentrierte Salzsäure, Säuregemische, Rauchgaswäsche, Umgebungen, in denen 316L oder Titan korrodieren.
→ Hastelloy C-276HF-Säure oder Meerwasser
Umgang mit Flusssäure, Offshore-/Unterwasser-Sole, alkalische Prozessströme, Öl und Gas.
→ Monel 400Sehr hohe Temperatur (> 500 °C)
Ofen-Gasfiltration, Abgase aus der Luft- und Raumfahrt, Hochtemperatur-Kalzinierung, extrem oxidierende Atmosphären.
→ Inconel 625Sie sind sich nicht sicher, welches Material Sie wählen sollen?
Teilen Sie uns Ihre Prozessbedingungen mit – Temperatur, Druck, chemische Zusammensetzung der Flüssigkeit – und unsere Ingenieure empfehlen Ihnen die richtige Legierung und Porengröße für Ihre Anwendung.