Ist Duplex Edelstahl?
Ja. Laut ISER-Merkblatt 914 vereinen die austenitisch-ferritischen nichtrostenden Stähle Merkmale der ferritischen und der austenitischen Sorten. Ihre Zusammensetzung ist so gewählt, dass ein Mischgefüge mit ungefähr 50 % Austenit und 50 % Ferrit entsteht; wegen dieses Mischgefüges heißen sie Duplexstähle. Das ISER-Merkblatt 823 beschreibt ihr Gefüge mit 40 bis 60 % Ferrit.
Nach demselben Merkblatt 823 sind Duplex-Stähle den ferritischen Stählen in Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit deutlich überlegen; gegenüber den Austeniten gewinnen sie deutlich an Festigkeit, ohne an Korrosionsbeständigkeit zu verlieren. Die ISO 15608:2025 fasst sie als Gruppe 10 „Austenitic ferritic stainless steels (duplex)“ zusammen.
Welche Werkstoffnummer hat Duplexstahl?
Duplex ist eine Werkstofffamilie, keine einzelne Sorte. Das ISER-Merkblatt 823 nennt beim Schweißen die ferritisch-austenitischen Stähle 1.4462, 1.4362, 1.4162 und 1.4062. Die Sorte 1.4462 trägt den Kurznamen X2CrNiMoN22-5-3 (ISER-Merkblätter 821 und 823). Das ISER-Merkblatt 830 führt als austenitisch-ferritische Duplexstähle zusätzlich 1.4501 und 1.4410.
Superduplex und Lean-Duplex
Das ISER-Merkblatt 914 ordnet in seiner Tabelle 2 die Sorten 1.4362 und 1.4462 als Duplex und 1.4410 (X2CrNiMoN25-7-4) als Superduplex ein; Superduplexstähle sind dort für hoch korrosive Umgebungen wie Meerwasser bestimmt. Laut ISER-Merkblatt 821 erlauben die Superduplexstähle 1.4410 und 1.4501 mit ihrer Kombination aus hoher Festigkeit und Meerwasserbeständigkeit gewichtsreduzierte Bauweisen bei Offshore-Plattformen.
Lean-Duplex-Stähle haben laut ISER-Merkblatt 823 einen abgesenkten Molybdängehalt. Ihre Korrosionsbeständigkeit ist etwas geringer, dafür neigen sie deutlich weniger zur Bildung versprödender Phasen.
Für die Beständigkeit gegen Loch- und Spaltkorrosion nennt das ISER-Merkblatt 821 die Wirksumme W = %Cr + 3,3 × %Mo; bei austenitisch-ferritischen Stählen wird Stickstoff meist mit dem Faktor 16 einbezogen. Gegen chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion sind ferritisch-austenitische Stähle laut den ISER-Merkblättern 821 und 823 weniger empfindlich als austenitische Stähle mit 8 bis 12 % Nickel. Mehr dazu unter Lochfraß an Edelstahl und Spannungsrisskorrosion.
Gefüge beim Schweißen: Ferrit, Austenit, Stickstoff
Laut ISER-Merkblatt 823 erstarren Duplex-Stähle vollständig ferritisch; das begründet ihre Beständigkeit gegen Heißrisse. Erst bei der weiteren Abkühlung scheidet sich aus dem Ferrit der Austenit aus. Diese Umwandlung läuft über Diffusion und braucht Zeit und Temperatur, deshalb darf die Abkühlung nicht zu rasch sein. Die ersten Duplex-Stähle versprödeten nach dem Schweißen durch zu wenig Austenit; die Zugabe von Stickstoff hat das nach dem Merkblatt beseitigt.
Das ISER-Merkblatt 914 fasst die Folge für die Werkstatt zusammen: Duplexstähle sind schweißbar, das gewünschte Volumenverhältnis von Austenit und Ferrit muss in der Schweißnaht aber erhalten bleiben. Zur Abschätzung des Ferritgehalts genügt laut Merkblatt 823 das De-Long-Diagramm nicht mehr; das WRC-Diagramm berücksichtigt Ferritgehalte bis 100 %, liefert aber auch nur Anhaltswerte. Wie der Ferritanteil im Schweißgut austenitischer Stähle eingeordnet wird, steht unter Delta-Ferrit.
Sigma-Phase und 475-°C-Versprödung
Kühlt eine Duplex-Naht zu langsam ab oder verweilt sie deutlich zu lange im Bereich um 800 °C, können sich laut ISER-Merkblatt 823 intermetallische Phasen wie die Sigma- oder die Chi-Phase ausscheiden. Das Merkblatt beziffert die Wirkung: „Bildet sich auch nur 1 % Sigma-Phase, halbiert sich die Kerbschlagarbeit, d.h. der Werkstoff versprödet deutlich.“
Die 475-°C-Versprödung ist eine Entmischung des Ferrits in eine chromarme und eine chromreiche Phase. Sie betrifft laut demselben Merkblatt den Langzeit-Einsatz bei höheren Temperaturen und begrenzt die Einsatztemperatur; beim Schweißen ist sie wegen der kurzen Verweilzeiten nicht zu erwarten.
Wärmeeinbringung und Schweißfolge
Das ISER-Merkblatt 823 hält zwei Aussagen nebeneinander fest: Duplex-Stähle sind grundsätzlich gut schweißgeeignet, und im Schrifttum findet sich der Hinweis, dass die eingebrachte Wärmemenge weder zu groß noch zu klein sein soll. Zu den Schweißzusätzen heißt es dort: „Die ferritisch-austenitischen Stähle 1.4462, 1.4362, 1.4162 und 1.4062 sind schweißtechnisch wie die austenitischen Stähle mit Ferritanteil zu behandeln. Das Schweißen mit erhöhtem Wärmeeinbringen ist nicht erforderlich, weil die Gehalte an Stickstoff hoch genug sind, um die Bildung der Austenitphase in ausreichendem Maße zu gewährleisten.“
Für die Ausführung empfiehlt das Merkblatt 823, Duplex-Stähle ähnlich wie vollaustenitische Stähle zu verschweißen: Wärmeeintrag begrenzen und die Schweißfolge so wählen, dass die Teile stets ausreichend Zeit zum Abkühlen haben. Dass sich durch zu schnelles Abkühlen zu wenig Austenit bildet, ist bei den üblichen Lichtbogenverfahren nach dem Merkblatt nicht zu befürchten. Beim Heften ist laut Merkblatt die Wärmedehnung, die zwischen der von Austeniten und Ferriten liegt, bei der Spaltbreite zu berücksichtigen; wegen der höheren Festigkeit sind die Heftabstände geringer zu halten. Für Empfehlungen zum Schweißen nichtrostender Stähle verweist das Merkblatt auf die DIN EN 1011-3.
Das Merkblatt 823 nennt eine höchste Zwischenlagentemperatur im Abschnitt zur Schweißausführung, der mit den austenitischen Stählen beginnt; eine eigene Zahl für Duplex nennt es nicht, diese Seite deshalb auch nicht. Unabhängig davon setzt die ISO 15614-1 einen Rahmen: Wer die in der Verfahrensprüfung erreichte höchste Zwischenlagentemperatur um mehr als 50 °C überschreitet, braucht eine neue Verfahrensprüfung (§8.4.9). Die Wärmeeinbringung ist nach §8.4.7 mit der Art ihrer Berechnung zu dokumentieren; für Level 2 begrenzt die Norm sie bei Kerbschlaganforderungen nach oben auf +25 % und bei Härteanforderungen nach unten auf −25 % gegenüber dem Prüfstück.
Werkstoffgruppe 10: was eine Verfahrensprüfung deckt
Die ISO 15614-1 gruppiert Stähle nach ISO/TR 15608, um die Zahl der Verfahrensprüfungen zu verringern (§8.3.1.1); die Einteilung liegt inzwischen als ISO 15608:2025 vor. Dort ist Gruppe 10 in drei Untergruppen geteilt: 10.1 (Cr ≤ 24 %, Ni > 4 %), 10.2 (Cr > 24 %, Ni > 4 %) und 10.3 (Ni ≤ 4 %). Die austenitischen Stähle bilden die getrennte Gruppe 8.
Nach Tabelle 5 der ISO 15614-1 qualifiziert ein Prüfstück aus Gruppe 8 keinen Werkstoff der Gruppe 10. Auch innerhalb der Gruppe 10 ist der Geltungsbereich eng: „Test piece materials in groups 7 and 10 qualify steels in the same sub-group.“ Welche Untergruppe eine Sorte hat, legt ISO/TR 20172 fest, deren Zuordnungen die ISO 15614-1 verbindlich macht (§8.3.1.1); für dort nicht erfasste Werkstoffe richtet sich die Untergruppe nach ISO 15608:2025 (§4.2) nach dem Legierungsgehalt in der Werkstoffbezeichnung, nicht nach der Chargenanalyse. Diese Seite ordnet keine einzelne Werkstoffnummer zu.
Weitere Unterschiede zur Gruppe 8 stehen im Primärtext: Bei Gruppe 10 sind die Schweißpositionen mit der niedrigsten und der höchsten Wärmeeinbringung der Kerbschlagprüfung zu unterziehen (§8.4.2). Für Level 2 — das nach der ISO 15614-1 gilt, wenn Vertrag oder Anwendungsnorm keinen Level festlegen — entfällt die Härteprüfung nach Tabelle 2 für Gruppe 8, für Gruppe 10 nicht. Ebenfalls für Level 2 erfordert jeder Wechsel der Klassifikation des Wurzelschutzgases bei Gruppe 10 eine neue Verfahrensprüfung (§8.5.6) — bei Gruppe 8 nicht zwischen den Gruppen I, N und R. Zum Wurzelschutz selbst: Formieren von Edelstahl. Den Primärtext der Norm ordnet die Schwesterseite ISO 15614-1 bei StahlNorm ein; die Gruppen 1 bis 11 im Überblick stehen unter Werkstoffgruppen für Edelstahl.
Schweißaufsicht nach EN 1090-2
Wer nichtrostende Stähle im Stahlbau nach EN 1090-2 verarbeitet, findet in deren Tabelle 15 die geforderten Fachkenntnisse der Schweißaufsicht. Gruppe 10 steht dort höher als die Gruppen 8 und 7.1: In EXC2 gilt bis 25 mm Dicke für die Gruppen 8 und 7.1 die Stufe B, für Gruppe 10 die Stufe S; in EXC3 bis 25 mm für die Gruppen 8 und 7.1 S, für Gruppe 10 C. Stufe C bezeichnet nach EN ISO 14731 umfassende Fachkenntnisse (so auch die Anmerkung zu Tabelle 14).
Was in WPS und WPQR festgehalten wird
Einordnung: Aus den genannten Stellen der ISO 15614-1 folgen für Duplex-Nähte die Größen, die eine Schweißanweisung und der Bericht der Verfahrensprüfung tragen sollten — Werkstoffgruppe mit Untergruppe, Wärmeeinbringung samt Berechnungsart, höchste Zwischenlagentemperatur, Klassifikation des Wurzelschutzgases und die Kerbschlagprüfung in den Schweißpositionen mit niedrigster und höchster Wärmeeinbringung. Eine Verfahrensprüfung an einem austenitischen Stahl ersetzt diese Nachweise nicht.
EdelstahlNorm bewertet keine Gefüge und keine Korrosionsbeständigkeit. Die Software führt die Nachweise der Schweißtechnik — Schweißanweisungen, Verfahrensprüfungen mit Werkstoffgruppen nach ISO 15608, Schweißerqualifikationen, Zusatzwerkstoffe und Prüfmittel.
Dieser Text ist eine Einordnung, keine Rechtsberatung und kein Normersatz. Grundlage sind die ISER-Merkblätter 821 (5. Auflage 2014), 823 (5. Auflage 2019), 830 (3. Auflage 2012) und 914 (Euro Inox, deutsche Ausgabe 2009, redaktionell angepasst 2023), die ISO 15614-1:2017, die ISO 15608:2025 und die EN 1090-2:2018+A1:2024; maßgeblich ist der Wortlaut der jeweils gültigen Fassung.