Vergleich von Rundstäben aus Inconel 600 und Nickel Alloy 718
Vergleich von Rundstäben aus Inconel 600 und Nickel Alloy 718
Inconel 600-Rundstäbe sind eine vielseitige Nickel-{1}}Chromlegierung, die für allgemeine korrosive Umgebungen mit hohen Temperaturen geeignet ist. Während Stäbe aus Nickellegierung 718 (Inconel 718) ausscheidungshärtende Superlegierungen sind, deren Zugfestigkeit/Kriechfestigkeit die von Inconel 600-Rundstäben bei niedrigen bis hohen Temperaturen bei weitem übersteigt, was sie zu einer idealen Wahl für die Luft- und Raumfahrt (Turbinentriebwerke, Raketen) macht, sie sind jedoch teurer und schwieriger zu verarbeiten. Die Hauptunterschiede liegen in der Stärke (718) im Vergleich zur Vielseitigkeit/Kosten (600).
Aus welcher Zusammensetzung bestehen Inconel 718-Rundstäbe?
Inconel 718-Rundstäbe sind Stäbe aus einer Nickel-Chrom-Legierung mit einem Nickelgehalt von bis zu 55 %. Ihre Zusammensetzung umfasst 17 % Chrom, 4,9 % Niob, mindestens 6,6 % Eisen sowie Aluminium, Bor, Kohlenstoff, Kobalt, Kupfer, Mangan, Phosphor, Blei, Schwefel und Silizium.
Inconel 600-Stäbe sind stabförmige Profile, die aus der Nickel--Chrom--Eisenlegierung (Inconel 600) durch Warmwalz- oder Kaltziehverfahren hergestellt werden. Sie verfügen über die charakteristische Oxidationsbeständigkeit der Legierung bei hohen Temperaturen (bis etwa 1150 Grad), eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Chloridionen-Spannungskorrosion und gute mechanische Eigenschaften. Sie werden hauptsächlich bei der Herstellung und Verarbeitung kritischer Komponenten verwendet, die in extrem hohen Temperaturen und korrosiven Umgebungen betrieben werden müssen, wie z. B. Wellen, Ventilteile, Ofenkomponenten, korrosionsbeständige Schrauben und Zubehör für Versuchsgeräte. Sie liefern äußerst zuverlässige Rohstoffe für die Chemie-, Kernkraft-, Wärmebehandlungs- und Luft- und Raumfahrtindustrie. Obwohl sie eine gute Bearbeitbarkeit bieten, sind ihre Kosten deutlich höher als bei herkömmlichen Stangen aus rostfreiem Stahl.
Inconel 718-Stäbe sind stabförmige Profile aus einer ausscheidungs-härtenden Superlegierung auf Nickelbasis- (Inconel 718). Ihr Kernwert liegt in der Zugabe von Elementen wie Niob und Molybdän, die es ihnen ermöglichen, bei Temperaturen bis zu etwa 700 Grad eine ultrahohe Festigkeit und eine ausgezeichnete Kriech- und Ermüdungsbeständigkeit aufrechtzuerhalten. Es wurde speziell für die Herstellung und Verarbeitung kritischer Strukturkomponenten entwickelt, die extremen Belastungen, hohen Temperaturen und komplexen Belastungen standhalten, wie z. B. Turbinenwellen von Flugzeugtriebwerken, hoch{10}festen Verbindungselementen, Ölbohrwerkzeugen, Getriebekomponenten für Rennwagen und Hochleistungsformen. Es handelt sich um einen erstklassigen Rohstoff in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Energie und High-End-Fertigung, der sowohl hervorragende mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen als auch eine gute Korrosionsbeständigkeit erfordert. Seine Wärmebehandlungs- und Verarbeitungstechnologie ist komplex und kostspielig.
Vergleich der chemischen Zusammensetzung (Gewichtsprozentsatz) von Inconel 600- und 718-Legierungsstäben
| Legierung | Ni | Cr | Fe | Mo | Co | Nb | Al | Ti | Mn | Si | C | Andere |
| Inconel 600 | Größer oder gleich 72 | 14-17 | 6-10 | – | – | – | – | – | Kleiner oder gleich 1 | Kleiner oder gleich 0,5 | Kleiner oder gleich 0,15 | Cu Kleiner oder gleich 0,5, S Kleiner oder gleich 0,015 |
| Inconel 718 | 50-55 | 17-21 | Gleichgewicht | 2.8-3.3 | Kleiner oder gleich 1 | 4.75-5.5 | 0.2-0.8 | 0.65-1.15 | Kleiner oder gleich 0,35 | Kleiner oder gleich 0,35 | Kleiner oder gleich 0,08 | B Kleiner oder gleich 0,006, Cu Kleiner oder gleich 0,3 |
Vergleich der mechanischen Eigenschaften von Inconel 600- und 718-Legierungsstäben (geglühter Zustand)
| Legierung | Zugfestigkeit (MPa) | Streckgrenze (MPa) | Dehnung (%) | Härte (Rockwell) |
| Inconel 600 | 550 (80 ksi) | 240 (35 ksi) | 30% | B80 |
| Inconel 718 | 1240 (180 ksi) | 1035 (150 ksi) | 12% | C35 |
Inconel 600- und Inconel 718-Stangenproduktformen und ASTM-Standards
| Legierung | Rohre und Röhren | Platten, Blätter und Streifen | Stangen und Stangen | Schmiedestücke | Ringe |
| Inconel 600 | ASTM B167 | ASTM B168 | ASTM B166 | ASTM B564 | Brauch |
| Inconel 718 | ASTM B983 | ASTM B670 | ASTM B637 | ASTM B637 | AMS 5662 |
Wärmebehandlungsprozess für Inconel 600- und 718-Legierungsstangen
| Legierung | Lösungsglühtemperatur | Kühlmethode | Ausscheidungshärtung (falls zutreffend) |
| Inconel 600 | 1010–1150 Grad (1850–2100 Grad F) | Luftgekühlt | Nicht zutreffend |
| Inconel 718 | 980 Grad (1800 Grad F) für 1 Stunde, dann 720 Grad (1325 Grad F) für 8 Stunden | Luftgekühlt | Ja, -alters-gehärtet für hohe-Festigkeit |
Schweißleistung von Inconel 600- und 718-Legierungsstäben
| Legierung | Schweißbarkeitsbewertung | Empfohlener Schweißprozess | Nach-Wärmebehandlung nach dem Schweißen |
| Inconel 600 | Exzellent | GTAW (WIG), GMAW (MIG), SMAW (Stab) | Nicht erforderlich |
| Inconel 718 | Mäßig (anfällig für Risse) | GTAW, Elektronenstrahl, Laser | Nach dem Schweißen wird ein Lösungsglühen empfohlen |
Wichtige Vergleichspunkte
Festigkeit: Alloy 718 ist aufgrund seiner ausscheidungshärtenden Eigenschaften deutlich überlegen.
Temperatur: 718 bietet in einem größeren Bereich extremer Temperaturen eine bessere Leistung.
Kosten/Bearbeitbarkeit: 600 ist im Allgemeinen billiger und einfacher zu bearbeiten; Die hohe Härte von 718 macht es teurer und schwieriger zu bearbeiten.
Anwendungen: 600 eignet sich für allgemeine Umgebungen mit hohen -Temperaturen und Korrosion; 718 eignet sich für Anwendungen, die eine extrem hohe Festigkeit erfordern.
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