Warum Nickelbasislegierungen?

Legierungen auf Nickelbasis

Legierungen auf Nickelbasis werden aufgrund ihrer hervorragenden Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit auch als Superlegierungen auf Ni-Basis bezeichnet. Die flächenzentrierte Kristallstruktur ist ein charakteristisches Merkmal von Legierungen auf Ni-Basis, da Nickel als Stabilisator für den Austenit wirkt.

Übliche zusätzliche chemische Elemente zu Legierungen auf Nickelbasis sind Chrom, Kobalt, Molybdän, Eisen und Wolfram.

Inconel®- und Hastelloy®-Legierungen auf Nickelbasis

Zwei der etabliertesten Legierungsfamilien auf Nickelbasis sind Inconel® und Hastelloy®. Andere bemerkenswerte Hersteller sind Waspaloy®, Allvac® und General Electric®.

Die gebräuchlichsten Inconel®-Legierungen auf Nickelbasis sind:

• Inconel® 600, 2.4816 (72% Ni, 14-17% Cr, 6-10% Fe, 1% Mn, 0,5% Cu): Eine Nickel-Chrom-Eisen-Legierung, die auf einer breiten Temperaturskala eine ausgezeichnete Stabilität aufweist. Stabil gegen Chlor und Chlorwasser.
• Inconel® 617, 2.4663 (Nickelbilanz, 20-23% Cr, 2% Fe, 10-13% Co, 8-10% Mo, 1,5% Al, 0,7% Mn, 0,7% Si): Diese Legierung besteht größtenteils aus Nickel Chrom, Kobalt und Molybdän weisen eine hohe Festigkeit und Wärmebeständigkeit auf.
• Inconel® 718 2.4668 (50-55% Ni, 17-21% Cr, Eisenbilanz, 4,75-5,5% Nb, 2,8-3,3% Mo, 1% Co): Eine härtbare Nickel-Chrom-Eisen-Molybdän-Legierung bekannt für seine gute Verarbeitbarkeit und hervorragende mechanische Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen.

Hastelloy®-Legierungen auf Nickelbasis sind bekannt für ihre Beständigkeit gegen Säuren. Die häufigsten sind:

• Hastelloy® C-4, 2,4610 (Nickelbilanz, 14,5 - 17,5% Cr, 0 - 2% Co, 14 - 17% Mo, 0 - 3% Fe, 0 - 1% Mn): C-4 ist ein Nickel- Chrom-Molybdän-Legierung, die in Umgebungen mit anorganischen Säuren angewendet wird.
• Hastelloy® C-22, 2,4602 (Nickelbilanz, 20-22,5% Cr, 0 - 2,5% Co, 12,5 - 14,5% Mo, 0 - 3% Fe, 0 - 0,5% Mn, 2,5 - 3,5 W): C- 22 ist eine korrosionsbeständige Nickel-Chrom-Molybdän-Wolfram-Legierung, die eine gute Persistenz gegen Säuren zeigt.
• Hastelloy® C-2000, 2.4675 (Nickelbilanz, 23% Cr, 2% Co, 16% Mo, 3% Fe): C-2000 wird in Umgebungen mit aggressiven Oxidationsmitteln wie Schwefelsäure und Eisenchlorid verwendet.

♦ Verbesserung der Haltbarkeit von Werkstücken auf Nickelbasis

Legierungen auf Nickelbasis sind bekannt für ihre hervorragenden mechanischen Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturstabilität. Fast kein Werkstück kann jedoch ewig halten, egal wie großartig das Material ist. Um die Lebensdauer von Teilen zu verlängern, können Legierungen auf Nickelbasis mit BoroCoat® behandelt werden, unserer Diffusionsbehandlung, um die Korrosions- und Verschleißfestigkeit erheblich zu verbessern und Stabilität gegen Oxidationsmittel zu gewährleisten.

Die Diffusionsschichten von BoroCoat® verbessern die Oberflächenhärte auf bis zu 2600 HV, während eine Diffusionsschicht von 60 µm erhalten bleibt. Die Verschleißfestigkeit wird erheblich verbessert, wie der Pin-on-Disc-Test belegt. Während die Verschleißtiefe von unbehandelten Legierungen auf Nickelbasis mit zunehmender Rotation des Stifts zunimmt, weisen Legierungen auf Ni-Basis mit BoroCoat® während des gesamten Tests eine konstant niedrige Verschleißtiefe auf.

♦ Anwendungsbereiche

Legierungen auf Nickelbasis werden häufig in schwierigen Umgebungen eingesetzt, die eine gute Beständigkeit gegen hohe und niedrige Temperaturen, Oxidation / Korrosion und hohe Festigkeit erfordern. Aus diesem Grund umfassen Anwendungen unter anderem: Turbinentechnik, Kraftwerkstechnik, chemische Industrie, Luft- und Raumfahrttechnik und Ventile / Armaturen.

 Etwa 60% des Nickels der Welt sind Bestandteile von Edelstahl. Es wird aufgrund seiner Festigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit ausgewählt. Duplex-Edelstähle enthalten typischerweise etwa 5% Nickel, Austenitika etwa 10% Nickel und die Superaustenitika über 20%. Hitzebeständige Qualitäten enthalten häufig über 35% Nickel. Legierungen auf Nickelbasis enthalten im Allgemeinen 50% Nickel oder mehr.