Opis ogólny
Stal AISI 441 (EN 1.4509, X2CrTiNb18) to wysokiej jakości ferrytowa stal nierdzewna stabilizowana tytanem (Ti) oraz niobem (Nb). Zawiera około 17,5–18,5% chromu, co zapewnia bardzo dobrą odporność korozyjną, znacznie wyższą niż w stalach typu 409 i 410 oraz porównywalną z wyższymi ferrytami (np. AISI 444). Jest to stal zaprojektowana do pracy w podwyższonych temperaturach, przy jednoczesnej odporności na sensytyzację, korozję międzykrystaliczną i zmęczenie cieplne.
Dzięki podwójnej stabilizacji Ti+Nb, stal 1.4509 wyróżnia się doskonałą spawalnością i trwałością strukturalną nawet po intensywnych cyklach nagrzewania i chłodzenia. Występuje w wielu zastosowaniach konstrukcyjnych, motoryzacyjnych, grzewczych oraz dekoracyjnych.
Najważniejsze oznaczenia
- AISI 441
- EN 1.4509
- din X2CrTiNb18
- UNS S44100
- 441 Stainless Steel
- Ferritic stainless steel grade 441
- Stal nierdzewna ferrytowa stabilizowana Ti+Nb
Skład chemiczny (wg EN 10088 / typowy)
| Pierwiastek | Zawartość [%] |
|---|---|
| C (Węgiel) | ≤ 0,03 |
| Cr (Chrom) | 17,5 – 18,5 |
| Ti (Tytan) | 0,10 – 0,70 |
| Nb (Niob) | 0,10 – 1,00 |
| Mn (Mangan) | ≤ 1,0 |
| Si (Krzem) | ≤ 1,0 |
| P (Fosfor) | ≤ 0,040 |
| S (Siarka) | ≤ 0,015 |
| Ni (Nikiel) | ≤ 1,0 (typowo bardzo niski) |
| N (Azot) | ≤ 0,03 |
| Fe (Żelazo) | równowaga |
Właściwości mechaniczne (wyżarzona stal AISI 441 / 1.4509)
| Właściwość | Wartość typowa |
|---|---|
| Granica plastyczności Rp0,2 | 250–300 MPa |
| Wytrzymałość na rozciąganie Rm | 430–600 MPa |
| Wydłużenie A5 | 20–25% |
| Twardość HB | ok. 180 HB |
| Moduł sprężystości E | 200–210 GPa |
| Gęstość | 7,70 g/cm³ |
Właściwości fizyczne
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Przewodność cieplna | ~25 W/m·K |
| Współczynnik rozszerzalności (20–100°C) | ok. 10,5 × 10⁻⁶ /K |
| Odporność elektryczna | ~0,60 Ω·mm²/m |
| Temperatura topnienia | 1450–1520°C |
| Magnetyczność | stal ferrytowa – w pełni magnetyczna |
Odporność na korozję
Stal 1.4509 / AISI 441 / X2CrTiNb18 wyróżnia się:
Bardzo dobrą odpornością na:
- korozję atmosferyczną,
- korozję w środowisku wilgotnym i parowym,
- korozję międzykrystaliczną (Ti+Nb → wysoka stabilność),
- utlenianie w wysokich temperaturach (do ok. 950°C),
- korozję naprężeniową przewyższającą gatunki austenityczne w niektórych warunkach.
Znacznie wyższą odpornością niż stal:
- AISI 409 / 1.4512,
- AISI 430 / 1.4016.
Stal 441 może stanowić ekonomiczną alternatywę dla stali austenitycznych AISI 304, gdy wymagany jest niski poziom niklu oraz wysoka stabilność termiczna.
Właściwości technologiczne i obróbka
Obróbka plastyczna
- bardzo dobra formowalność na zimno i tłoczność,
- wysoka stabilność przy gięciu, profilowaniu oraz walcowaniu,
- odporność na pękanie krawędzi przy obróbce plastycznej.
Spawalność
Stal AISI 441 jest uznawana za jedną z najlepiej spawalnych ferrytowych stali nierdzewnych:
- bardzo niskie ryzyko powstawania fazy sigma,
- znikoma skłonność do sensytyzacji,
- możliwość spawania metodami TIG, MIG, MAG,
- brak konieczności stosowania specjalnych materiałów dodatkowych (w wielu aplikacjach).
Obróbka skrawaniem
- dobra obrabialność,
- mniejsze zużycie narzędzi niż w stalach austenitycznych.
Wykończenia powierzchni
- 2B, BA, SB, szlif, satyna,
- dobre właściwości estetyczne (lepsze niż w 409, porównywalne z 430).
Zastosowania stali AISI 441 / EN 1.4509
Stal X2CrTiNb18 znajduje szerokie zastosowanie w branżach wymagających stabilności termicznej, wytrzymałości i odporności na korozję.
Motoryzacja
- układy wydechowe,
- kolektory spalin,
- elementy turbosprężarek,
- osłony termiczne.
Przemysł grzewczy i energetyczny
- wymienniki ciepła,
- komory spalania,
- przewody dymowe i spalinowe,
- elementy pieców i nagrzewnic.
AGD i przemysł użytkowy
- elementy urządzeń grzewczych,
- części piekarników, pieców i kuchenek,
- elementy narażone na cykliczne zmiany temperatur.
Budownictwo i infrastruktura
- systemy wentylacyjne,
- profile i elementy konstrukcyjne w środowisku umiarkowanie korozyjnym,
- architektura wnętrz.
Zalety stali X2CrTiNb18 / AISI 441
- bardzo wysoka odporność na korozję w porównaniu do innych ferrytów,
- doskonała odporność na utlenianie do ~950°C,
- podwójna stabilizacja Ti+Nb → najwyższa odporność na korozję międzykrystaliczną,
- świetna formowalność i spawalność,
- niska zawartość niklu → stabilna, przewidywalna cena,
- idealna równowaga między ekonomią a parametrami technicznymi,
- materiał ekologiczny i w pełni recyklingowalny.
Dostępne formy materiału
- blachy walcowane na zimno,
- blachy walcowane na gorąco,
- taśmy i kręgi,
- rury i profile,
- komponenty tłoczone.
Podsumowanie
Stal nierdzewna AISI 441 / EN 1.4509 / X2CrTiNb18 to zaawansowany ferrytowy gatunek o znacznie podwyższonej odporności korozyjnej i termicznej. Dzięki stabilizacji Ti+Nb gatunek wykazuje wyjątkową spawalność, znakomitą trwałość oraz stabilność struktury w temperaturach znacznie wyższych niż popularne ferryty 430 i 409. To materiał idealny do systemów wydechowych, urządzeń grzewczych, wymienników ciepła oraz elementów narażonych na duże obciążenia cieplne i środowiskowe — a jednocześnie stanowiący ekonomiczną alternatywę dla stali austenitycznych.