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Nickelbasislegierungen
Hochkorrosionsbeständige Legierungen
Nickelbasislegierungen kommen immer dann zum Einsatz, wenn Materialien extremsten korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind. Sie weisen eine besonders hohe Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl aggressiver Medien auf. Dort wo nichtrostende Edelstähle starken Laugen, Säuren oder hochkonzentrierten Salzlösungen nicht mehr Stand halten, also zu rosten beginnen, kommen hochkorrosionsbeständige Nickelbasislegierungen zum Einsatz. Beispielhaft zu nennen sind Entschwefelungsanlagen, Offshore- Anwendungen, Seewasser-Anwendungen, Kondensatoren und Kühler.
Ein typisches Beispiel ist die Legierung Alloy C276 (2.4819). Hierbei handelt es sich um eine Nickel-Chrom-Molybdän-Wolfram-Legierung mit einer außergewöhnlichen Beständigkeit in vielen korrosiven, wässrigen Medien, vor allem in reduzierenden und oxidierenden Säuren. Dieser Werkstoff ist einer der wenigen Werkstoffe, die gegen Hypochlorite, feuchtes Chlorgas und Chlordioxid beständig sind.
Werkstoffnummer
EN DIN
UNS
Produkt
1.4529
X1NiCrMoCuN25-20-7/ X1NiCrMoCu25 20 6
N08926
2.4060
Ni99,6
N02200
2.4061
LC-Ni99,6
N02205
2.4068
LC-Ni99
N02201
2.4360
(S-)NiCu30Fe/ NiCu30
N04400
2.4602
NiCr21Mo14W
N06022
2.4642
NiCr29Fe
N06690
2.4819
NiMo16Cr15W
N10276
2.4856
NiCr22Mo9Nb/Inconel 625 LCF
N06625
2.4858
NiCr21Mo
N08825
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Hochtemperatur Nickelbasislegierungen
Die Erhöhung bestimmter Legierungselemente und eine sehr geringe Eisenkonzentration resultieren in sehr guten Hochtemperatur- und Festigkeitseigenschaften, die rostfreier Stahl nicht erreicht. Eingesetzt werden sie in Bereichen, in denen Bauteile dauerhaft hohen Temperaturen bei einem gleichzeitig hohen Anspruch an mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit ausgesetzt sind. Einige Legierungen zeigen eine extreme Hochtemperaturbeständigkeit bis zu 1200°C, die z.B. im Ofenbau gefordert ist. Weitere Einsatzgebiete sind Antriebstechnik, Wärmetauscher und Reaktorbau.
Alloy 601 (2.4851) ist eine Nickel-Chrom-Eisen-Legierung mit ausgezeichneter Oxidationsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen. Die sehr gute Zunderbeständigkeit in Verbindung mit der hohen Warmfestigkeit erlauben Einsatztemperaturen bis zu 1150°C. Dieser Werkstoff zeichnet sich außerdem durch eine gute Beständigkeit in oxidierenden und schwefelhaltigen Medien sowie unter aufkohlenden Bedingungen bei gleichzeitig guten mechanischen Eigenschaften aus, sowohl bei Kurz- als auch bei Langzeitbeanspruchung.
Werkstoffnummer
EN DIN
UNS
Produkt
2.4665
NiCr19Fe19Nb5Mo3
N06002
2.4816
NiCr15Fe/ NiCr15Fe8
N06600
2.4851
NiCr23Fe15/NiCr23Fe15Al
N06601
2.4876
X10NiCrAlTi32-21/ X10NiCrAlTi32-20
N08800
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Nickelsuperlegierungen
Superlegierungen auf Nickelbasis, wie z.B. 2.4650/Alloy 263 und 2.4668/Alloy 718, vereinen Korrosions- und Hochtemperaturbeständigkeit. Nickelsuperlegierungen werden in extremen Umgebungen eingesetzt, unter anderem beim Bau von Flugzeugtriebwerken, in Chemieanlagen und im Gasturbinenbau.
Alloy 718 ist eine ausscheidungshärtbare Nickel-Chrom-Legierung mit Zusätzen von Niob, Molybdän, Aluminium und Titan für verbesserte Korrosionsbeständigkeit in Kombination mit hoher Festigkeit. Alloy 718 hat eine ausgezeichnete Zeitstandfestigkeit bei Temperaturen bis zu 700 °C. Alloy 718 kann im lösungsgeglühten Zustand geliefert werden, um die Bearbeitung zu erleichtern, und um anschließend wärmebehandelt zu werden, um die volle Festigkeit zu erreichen. Auf Wunsch kann das Material im ausscheidungsbehandelten Zustand geliefert werden.
Werkstoffnummer
EN DIN
UNS
Produkt
2.4650
NiCo20Cr20MoT
N07263
2.4668
NiCr19NbMo
N07718
2.4669
NiCr15Fe7TiAl
N07750
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Ausdehnungslegierungen
Auch bei extremen Temperaturschwankungen verfügen Ausdehnungslegierungen über eine hohe Längenstabilität. Im Bereich normaler Umgebungstemperaturen behält diese Nickelbasislegierung nahezu konstant ihre Abmessungen, verfügt aber auch im Tiefst- und Hochtemperaturbereich von -20°C bis zu +500°C über einen extrem niedrigen Ausdehnungskoeffizienten. Hauptanwendungsbereiche sind Glas-Metall-Übergänge, Chip-Basisplatten, Mess- und Kontrolleinrichtungen, Bimetallkomponenten, thermostatische Bimetalle und OLED Frames.
Ein klassisches Beispiel ist die Legierung Alloy 36 (1.3912), eine Nickel-Eisen-Legierung mit geringer Wärmeausdehnung und einem Nickelanteil von 36%. Der Werkstoff ist in atmosphärischer Temperatur formstabil. Diese Legierung behält auch im Tieftemperaturbereich ihre gute Festigkeit und Zähigkeit.
Werkstoffnummer
EN DIN
UNS
Produkt
1.3912
X10Ni 36
K93600
1.3917
X10Ni42
K94100
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Übersicht über alle Nickelbasislegierungen
Sonderwerkstoffe: Gütenormen DIN 10095, DIN 17740 - 17750, DIN 17860; Maßnormen DIN EN ISO 9445-1, DIN EN ISO 9445-2 / DIN 59746 Massenanteil in % | |||||||||||||
EN-Werkstoffnr. | EN-Bezeichnung | ASTM / AISI | C | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | Sonstige | Rp0,2 [MPa] | Rp1,0 [MPa] | Rm | A80 [min.%] |
1.3912 | Alloy 36 | K93600 | 0,05 | 0,30 | 0,80 | 0,25 | 35-37 | - | P 0,01; S 0,01; Fe Rest | - | - | - | - |
1.3917 | Alloy 42 | K94100 | 0,03 | 0,30 | 0,80 | 0,25 | 40-43 | - | P 0,025; S 0,025 0,03; Fe Rest | - | - | - | - |
1.4529 | Alloy 926 | N08926 | 0,02 | 0,5 | 2,0 | 19-21 | 24-26 | 6-7 | P 0,03; S 0,01; N 0,18-0,25; | ≥ 295 | - | ≥ 650 | ≥ 35 |
1.4876 | Alloy 800 | N08800 | 0,10 | 1,0 | 1,5 | 19-23 | 30-35 | - | S 0,0015; Cu 0,75; Al 0,15-0,6; | ≥ 205 | - | ≥ 520 | ≥ 30 |
2.4060 / | Ni 200/201 | N02201 | 0,02 | 0,35 | 0,35 | - | ≥ 99 | - | S 0,01; Cu 0,25; Fe 0,40 | ≥ 80 | - | ≥ 345 | ≥ 40 |
2.4360 | Alloy 400 | N04400 | 0,3 | 0,5 | 2,0 | - | ≥ 63 | - | S 0,024; Cu 28-34; Fe 2,5 | ≥ 195 | - | ≥ 480 | ≥ 35 |
2.4602 | Alloy C22 | N06022 | 0,015 | 0,08 | 0,5 | 20-22,5 | Rest | 12,5-14,5 | P 0,02; S0,02; Fe 2-6; Co 2,5; | ≥ 310 | - | ≥ 690 | ≥ 45 |
2.4642 | Alloy 690 | N06690 | 0,05 | 0,5 | 0,5 | 27-31 | ≥ 58 | - | Fe 7-11; Cu 0,5; s 0,015; | - | - | - | - |
2.4650 | Alloy C263 | N07263 | 0,08 | - | - | 19-21 | Rest | 5,6-6,1 | Fe 0,7; Co 19-21; Al 0,3-0,6; | - | - | - | - |
2.4665 | Alloy HX | N06002 | 0,05-0,15 | 1,0 | 1,0 | 20,5-23 | Rest | 8-10 | P 0,04; S 0,03; Co 0,5-2,5; | ≥ 240 | - | ≥ 655 | ≥ 35 |
2.4668 | Alloy 718 | N07718 | 0,02-0,08 | - | - | 17-21 | 50-55 | 2,8-3,3 | Ti 0,7-1,15; Al 0,3-0,7; Nb 4,8-5,5 | ≤ 550 | - | ≤ 965 | ≥ 30 |
2.4669 | Alloy 750 | N07750 | 0,08 | 0,5 | 1,0 | 14-17 | ≥ 70 | - | P 0,03; S 0,015; Cu 0,5; Al 0,4-1; | ≥ 890 | - | ≥ 800 | ≥ 40 |
2.4816 | Alloy 600 | N06600 | 0,05-0,1 | 0,5 | 1,0 | 14-17 | ≥ 72 | - | P 0,02; S 0,015; Cu 0,5; Fe 6-10 | ≥ 240 | - | ≥ 500 | ≥ 30 |
2.4819 | Alloy C276 | N10276 | 0,01 | 0,08 | 1,0 | 14,5-16,5 | Rest | 15-17 | P 0,04; S 0,03; Fe 4-7; Co 2,5; | ≥ 283 | - | ≥ 690 | ≥ 40 |
2.4851 | Alloy 601 | N06601 | 0,1 | 0,5 | 1,0 | 21-25 | 58-63 | - | P 0,02; S 0,015; Cu 0,5; Al 1-1,7; | ≥ 205 | - | ≥ 550 | ≥ 30 |
2.4856 | Alloy 625 | N06625 | 0,01 | 0,5 | 0,5 | 20-23 | ≥ 58 | 8-10 | P 0,015; S 0,015; Al 4; Ti 4; | ≥ 276 | - | ≥ 690 | ≥ 30 |
2.4858 | Alloy 825 | N08825 | 0,05 | 0,5 | 1,0 | 19,5-23,5 | 38-46 | 2,5-3,5 | S 0,03; Fe 22; Cu 1,5-3; Al 0,2; | ≥ 235 | - | ≥ 580 | ≥ 30 |