Im Bereich der Hochleistungslegierungen auf Nickelbasis- zeichnen sich drei Legierungen durch ihre außergewöhnliche Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus: Nickel 716, Inconel 718 und Legierung 625. Alle drei Materialien wurden sorgfältig entwickelt, um unter extremer Belastung, hohen Temperaturen und korrosiven Umgebungen eine überlegene Leistung zu erbringen, ihre mechanischen Eigenschaften, Wärmebehandlungseigenschaften und optimalen Anwendungsbereiche unterscheiden sich jedoch.
Da Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Energie, Schifffahrt sowie Öl und Gas weiterhin an die Grenzen der Materialleistung stoßen, ist es für Ingenieure und Beschaffungsexperten von entscheidender Bedeutung, die Unterschiede zwischen diesen Legierungen zu verstehen.
Dieser Artikel bietet einen detaillierten Vergleich von Rundstäben aus Nickel 716, Inconel 718 und Alloy 625, hebt deren chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und industrielle Anwendungen hervor und betont, wieGnee-Stahlbietet hochwertige-Materialien, die auf höchste Zuverlässigkeit und Konsistenz ausgelegt sind.
Vergleich von Rundstäben aus Nickellegierung 716 mit Inconel 718 und Legierung 625
Vergleich von Rundstäben aus Nickellegierung 716 mit Inconel 718 und Legierung 625
Rundstäbe aus Nickellegierung 716 (allgemein als Alloy 625+ oder UNS N07716 bezeichnet) vereinen hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit und dienen als Brücke zwischen der überlegenen Festigkeit von Rundstäben aus Inconel 718 und der hohen Korrosionsbeständigkeit von Stäben aus Alloy 625.
In Bezug auf die Stabform sind die Stäbe aus Alloy 716 so konzipiert, dass sie eine ähnliche Korrosionsbeständigkeit wie Rundstäbe aus Alloy 625 bieten und gleichzeitig die hohe Festigkeit der Rundstäbe aus Inconel 718 beibehalten.
Welche Einschränkungen gibt es beim Inconel 718?
Allerdings ist die Bearbeitung von Inconel 718 ein äußerst anspruchsvoller Prozess. Hoher Leistungsbedarf, kurze Werkzeugstandzeit, niedrige Schnittgeschwindigkeiten und schlechte Oberflächengüte führen zu hohen Herstellungskosten und geringer Produktionseffizienz.
Übersicht über die Legierungen 716 und 718 und 625 Legierungen
| Legierung | Typ | Hauptmerkmale | Typische Anwendungen |
|---|---|---|---|
| Nickellegierung 716 | Ausscheidungs-gehärtete Nickel-Chrom-Eisenlegierung | Hohe Festigkeit, hervorragende Oxidationsbeständigkeit, hervorragende Kriechleistung bis 700 Grad | Luft- und Raumfahrt, Turbinen, Öl und Gas, Schifffahrt |
| Inconel 718 | Ausscheidungs-gehärtete Superlegierung auf Nickelbasis- | Hervorragende Festigkeit bis 650 Grad, gute Schweißbarkeit und Ermüdungsbeständigkeit | Strahltriebwerke, Gasturbinen, Stromerzeugung |
| Legierung 625 | Fest-lösungsverstärkte Nickel-Chrom-Molybdänlegierung | Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Duktilität und Zähigkeit | Chemieanlagen, Meerwassersysteme, Marine- und Offshore-Einsatz |
Alle drei Legierungen verwenden Nickel als Basis, ihre Verstärkungsmechanismen und Leistung variieren jedoch je nach der Balance von Elementen wie Niob, Molybdän und Chrom.
Vergleich der chemischen Zusammensetzungen der Legierungen 716, 718 und 625 Alloy Bar
| Element | Nickellegierung 716 (%) | Inconel 718 (%) | Legierung 625 (%) |
|---|---|---|---|
| Nickel (Ni) | 50.0 – 55.0 | 50.0 – 55.0 | Größer oder gleich 58,0 |
| Chrom (Cr) | 17.0 – 21.0 | 17.0 – 21.0 | 20.0 – 23.0 |
| Eisen (Fe) | Gleichgewicht | Gleichgewicht | Kleiner oder gleich 5,0 |
| Molybdän (Mo) | 2.8 – 3.3 | 2.8 – 3.3 | 8.0 – 10.0 |
| Niob (Nb) + Tantal (Ta) | 4.8 – 5.5 | 4.75 – 5.50 | 3.15 – 4.15 |
| Titan (Ti) | 0.6 – 1.15 | 0.65 – 1.15 | Kleiner oder gleich 0,4 |
| Aluminium (Al) | 0.2 – 0.8 | 0.2 – 0.8 | Kleiner oder gleich 0,4 |
| Kobalt (Co) | Kleiner oder gleich 1,0 | Kleiner oder gleich 1,0 | Kleiner oder gleich 1,0 |
| Kohlenstoff (C) | Kleiner oder gleich 0,08 | Kleiner oder gleich 0,08 | Kleiner oder gleich 0,10 |
Stärkungsmechanismen
Ni-basierte Legierung 716
Verfestigt durch kontrollierte Ausscheidung der Phasen ′ (Ni₃(Al,Ti)) und ″ (Ni₃Nb) während der Alterung. Diese Phasen behindern die Versetzungsbewegung, was zu einer hervorragenden Festigkeit und Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen führt.
Inconel 718
Ähnlich verstärkt durch die Ausfällung von ′- und ″-Phasen, jedoch mit etwas geringerer Phasenstabilität über 650 Grad. Es weist eine hervorragende Ermüdungsbeständigkeit und Schweißbarkeit auf und ist somit ein ideales Material für Verbindungselemente in der Luft- und Raumfahrt sowie für Komponenten von Strahltriebwerken.
Legierung 625
Verstärkt durch die feste Lösung von Molybdän und Niob in der Nickelmatrix. Obwohl es eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Duktilität aufweist, ist seine Hochtemperaturfestigkeit geringer als die von 716 oder 718.
Vergleich der mechanischen Eigenschaften der Nickelbasislegierungen 716, Inconel 718 und Alloy 625 Bar
| Eigentum | Nickellegierung 716 | Inconel 718 | Legierung 625 |
|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit (MPa) | 1250 – 1500 | 1200 – 1350 | 830 – 950 |
| Streckgrenze (MPa) | 900 – 1100 | 850 – 1000 | 450 – 620 |
| Dehnung (%) | 12 – 20 | 15 – 25 | 30 – 40 |
| Härte (HB) | 330 – 380 | 320 – 360 | 200 – 240 |
| Dichte (g/cm³) | 8.19 | 8.19 | 8.44 |
| Betriebstemperatur (Grad) | Bis zu 700 | Bis zu 650 | Bis zu 600 |
Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit der Nickelbasislegierungen 716, Inconel 718 und Alloy 625 Bar
| Art des Widerstands | Nickellegierung 716 | Inconel 718 | Legierung 625 |
|---|---|---|---|
| Allgemeine Korrosion | Exzellent | Exzellent | Hervorragend |
| Lochfraß und Spaltkorrosion | Sehr gut | Gut | Exzellent |
| Oxidationsbeständigkeit (bis zu 700 Grad) | Exzellent | Sehr gut | Gut |
| Sulfidierungsbeständigkeit | Exzellent | Sehr gut | Sehr gut |
| Spannungsrisskorrosion (SCC) | Exzellent | Exzellent | Exzellent |
Nickel-basierte Legierungen 716, Inconel 718 und Legierung 625: Leistung bei hohen Temperaturen
Nickellegierung 716Behält eine hohe Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit bis zu700 Grad, also ideal fürDauerbetrieb mit hoher-Wärmewie Turbinenschaufeln, Befestigungselemente und Abgassysteme.
Inconel 718schneidet bis zu gut ab650 Grad, geeignet fürFlugzeugmotorenUndGasturbinenwo Dauerfestigkeit und Schweißbarkeit entscheidend sind.
Legierung 625ist typischerweise beschränkt auf600 Gradfür mechanische Anwendungen, zeichnet sich aber durchChemieanlagenUndOffshore-Systemeaufgrund seines Korrosionsschutzes.
Industrielle Anwendungen der Nickelbasislegierungen 716, Inconel 718 und Alloy 625 Bar
| Industrie | Nickellegierung 716 | Inconel 718 | Legierung 625 |
|---|---|---|---|
| Luft- und Raumfahrt | Turbinenwellen, Kompressorscheiben, Bolzen | Motorgehäuse, Turbinenräder | Kanäle und Bälge |
| Öl und Gas | Unterwasserventile, Komplettierungswerkzeuge | Bohrwerkzeuge, Bohrlochkopfausrüstung | Meerwasserleitungen, Steigleitungen |
| Stromerzeugung | Dampfturbinen, nukleare Komponenten | Teile für Gasturbinen | Wärmetauscher, Kondensatoren |
| Chemische Verarbeitung | Hochdruckreaktoren | Säurebeständige-Komponenten | Reaktoren, Destillationskolonnen |
| Meerestechnik | Offshore-Steckverbinder | Turbinengehäuse | Pumpen, Armaturen, Flansche |
Gnee Steel ist ein professioneller Hersteller verschiedener Legierungen auf Nickelbasis, darunter Nickel 201, Nickel 202, Hastelloy C-276, Hastelloy C-22, Hastelloy B, Hastelloy C-4, Inconel Alloy 600, Inconel 625, Inconel 718, Inconel X-750, Incoloy Alloy 800, Incoloy 800H/HT, Incoloy 825, Monel Alloy 400, Monel K500 und Hochtemperaturlegierungen. Wir sind auf die Herstellung und den Vertrieb von Legierungsmaterialien spezialisiert. Die Produkte von Gnee Steel werden häufig in der Luft- und Raumfahrt-, Chemie-, Energie-, Automobil- und Kernenergieindustrie eingesetzt und wir können maßgeschneiderte Lösungen für Legierungsmaterialien entsprechend den Kundenanforderungen anbieten. Wenn Sie Preisanfragen zu Legierungsmaterialien stellen oder maßgeschneiderte Lösungen für Legierungsmaterialien anfordern möchten, kontaktieren Sie uns bitte unterru@gneesteelgroup.com für ein Angebot.