Die Eigenschaften von Edelstahl 321 und Edelstahl 347 sind in den meisten Fällen ähnlich. Edelstahl 321 ist eine Art titanstabilisierter austenitischer Edelstahl 18/8 (304). Durch den geringen Titananteil tritt im Temperaturbereich der Karbidausscheidung von 425-850 °C nach dem Erhitzen keine interkristalline Korrosion auf. Er weist eine gute Festigkeit, Beständigkeit gegen Oxidationsabplatzungen und Beständigkeit gegen wässrige Korrosion auf.
321H ist eine kohlenstoffreiche Variante von 321 mit höherer Hochtemperaturfestigkeit und wird hauptsächlich für Hochtemperaturanwendungen um 900 °C eingesetzt. Der Nachteil von 321 liegt in der schlechten Schweißbarkeit von Titan, weshalb es nicht als Schweißzusatzwerkstoff verwendet werden kann. 347 hingegen enthält Niob, das zusätzlich zur Stabilisierung der Karbide beiträgt und sich gut für das Schweißen eignet. 347 ist der Standard-Schweißzusatzwerkstoff für 321-Edelstahl und wird gelegentlich auch als Grundwerkstoff verwendet. Im Folgenden werden die chemischen und mechanischen Eigenschaften der beiden Werkstoffe verglichen:
Vergleich der chemischen Zusammensetzung
| Noten | C | Mn | Si | P | S | Cr | Ni | Mo | N | Andere |
| 321 | 0,08 | 2,00 | 0,75 | 0,045 | 0,03 | 17,0–19,0 | 9,0-12,0 | / | 0,1 | Ti=5(C+N)0,7 |
| 347 | 0,08 | 2,00 | 0,75 | 0,045 | 0,03 | 17,0–19,0 | 9,0-13,0 | / | / | Nb=10(C+N)1.0 |
Der Unterschied zwischen den beiden Werkstoffen liegt in der Zugabe von Titan (Ti) und Niob (Nb). Durch die Zugabe des stabilisierten Elements Titan widersteht 321 der Bildung von Chromcarbid im Temperaturbereich von 426 °C bis 815 °C. Dadurch weist er eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion und hohe Hochtemperatureigenschaften auf und besitzt im Vergleich zu 304 und 304L bessere Kriech- und Spannungsbruchfestigkeitseigenschaften. Darüber hinaus zeichnet sich 321 durch eine gute Tieftemperaturzähigkeit sowie hervorragende Umform- und Schweißeigenschaften aus, ohne dass nach dem Schweißen eine Wärmebehandlung erforderlich ist.
Edelstahl 347 ist ein niobhaltiger austenitischer Edelstahl, 347H ist die kohlenstoffreiche Variante. 347 kann als niobhaltige Variante von 304 betrachtet werden. Niob, ein Seltenerdelement, hat eine ähnliche Wirkung wie Titan bei der Kornfeinung, bietet Schutz vor interkristalliner Korrosion und fördert die Aushärtung.
Vergleich der physikalischen Eigenschaften
| Noten | Zugfestigkeit, MPa | Streckgrenze, MPa | Dehnung (50 mm) | Härte, HB |
| 321 | 515 | 205 | 40 | 217 |
| 347 | 515 | 205 | 40 | 201 |
Typische Anwendungen
Edelstahl 347 und 347H weist im Vergleich zu 304 und 321 eine bessere Hochtemperaturleistung auf. Er findet breite Anwendung in der Luftfahrt, der Petrochemie, der Lebensmittelindustrie, der Papierherstellung und anderen Branchen, beispielsweise für Abgasrohre und Abzweigrohre von Flugzeugtriebwerken, Heißgasleitungen von Turbinenkompressoren sowie für Bauteile, die unter geringer Last und bei Temperaturen bis maximal 850 °C arbeiten.
Durch die Zugabe von Titan eignet sich der Edelstahl 321 besonders für Anwendungen, die hohe Temperaturen und gute Korrosionsbeständigkeit erfordern. Er ist eine Alternative zu sensibilisiertem 304 und 304L, deren Hochtemperaturfestigkeit unzureichend ist. Typische Anwendungsbereiche sind Wärmedehnungsfugen, Faltenbälge, Komponenten von Flugzeugabgasanlagen, Heizelementhülsen, Ofenkomponenten und Wärmetauscher.
Veröffentlichungsdatum: 23. Januar 2022