Detaillierter Bereich der chemischen Zusammensetzung von Incoloy 800
Incoloy 800 ist eine austenitische Nickel-Eisen-Chrom-Legierung, deren chemische Zusammensetzung durch internationale Spezifikationen wie z. B. streng standardisiert istASTM B409(für Platten, Bleche und Streifen),ASTM B408(für Stangen und Schmiedestücke) undUNS N08800. Der detaillierte Gehaltsbereich seiner Schlüsselelemente (einschließlich Nickel, Chrom, Eisen, Kohlenstoff, Mangan usw.) ist wie folgt definiert, wobei alle Werte in ausgedrückt werdenGewichtsprozent (Gew.%):
| Element | Inhaltsbereich (Gew.-%) | Schlüsselfunktion in der Legierung |
|---|---|---|
| Nickel (Ni) | 30.0 – 35.0 | Das Kernaustenit-stabilisierende Element. Es verbessert die Hochtemperatur-Kriechfestigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Legierung in reduzierenden Umgebungen. Der moderate Nickelgehalt gleicht Leistung und Kosten aus und vermeidet die hohen Materialkosten, die durch übermäßige Nickelzugabe verursacht werden. |
| Chrom (Cr) | 19.0 – 23.0 | Ein entscheidendes Element für die Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit. Es bildet bei hohen Temperaturen einen dichten, haftenden Chromoxidfilm (Cr₂O₃) auf der Legierungsoberfläche, der das Eindringen von Sauerstoff, Kohlenstoff und korrosiven Medien wirksam blockiert. Diese Komponente ist die Grundlage für die hervorragende Oxidations- und Aufkohlungsbeständigkeit der Legierung bei hohen Temperaturen. |
| Eisen (Fe) | Balance (typischerweise 39,5 – 49,5) | Das Grundmatrixelement der Legierung. Es reduziert die Gesamtkosten der Legierung und sorgt gleichzeitig mit Nickel und Chrom für die Aufrechterhaltung der Stabilität der austenitischen Struktur. |
| Kohlenstoff (C) | Kleiner oder gleich 0,10 | Streng kontrolliert auf niedrigem Niveau, um die Ausfällung von Chromkarbiden (Cr₂₃C₆) an den Korngrenzen beim Schweißen oder bei der Wärmebehandlung zu vermeiden. Dadurch wird interkristalline Korrosion wirksam verhindert und die strukturelle Integrität geschweißter Bauteile in korrosiven Umgebungen sichergestellt. |
| Mangan (Mn) | Kleiner oder gleich 1,50 | Wirkt beim Schmelzen als Desoxidationsmittel und verbessert die Guss- und Schmiedeverarbeitbarkeit der Legierung. Außerdem erhöht es die Festigkeit der Legierung leicht, ohne ihre Duktilität wesentlich zu verringern. |
| Silizium (Si) | Kleiner oder gleich 1,00 | Ein Desoxidations- und Entschwefelungsmittel im Schmelzprozess. Es hilft, die Fließfähigkeit der Legierung beim Gießen zu verbessern und trägt zur Bildung eines kontinuierlichen Oxidfilms bei, der die Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen erhöht. |
| Aluminium (Al) | 0.15 – 0.60 | Arbeitet mit Titan zusammen, um bei hohen Temperaturen feine Ausscheidungen (wie Ni₃Al, Ni₃Ti) zu bilden, die die Korngrenzen fixieren und die Kriechfestigkeit und Strukturstabilität der Legierung bei hohen Temperaturen verbessern können. |
| Titan (Ti) | 0.15 – 0.60 | Arbeitet mit Aluminium zusammen, um eine ausfällungsverstärkende Rolle zu spielen. Es hat außerdem eine starke Affinität zu Kohlenstoff, der Titancarbide bilden und das Risiko der Ausfällung von Chromcarbid verringern kann, wodurch die Empfindlichkeit gegenüber interkristalliner Korrosion weiter unterdrückt wird. |
| Kupfer (Cu) | Kleiner oder gleich 0,75 | Ein Spurenverunreinigungselement, dessen Gehalt streng begrenzt ist, um negative Auswirkungen auf die Hochtemperaturleistung und Schweißbarkeit der Legierung zu vermeiden. |
| Schwefel (S) | Kleiner oder gleich 0,015 | Eine schädliche Verunreinigung. Sein geringer Gehalt gewährleistet die Zähigkeit und Beständigkeit der Legierung gegen interkristalline Risse, insbesondere unter Betriebsbedingungen mit hohen -Temperaturen. |
| Phosphor (P) | Kleiner oder gleich 0,030 | Ein weiteres kontrolliertes Verunreinigungselement. Durch die Begrenzung des Gehalts wird das Auftreten von Sprödigkeit bei niedrigen-Temperaturen verhindert und die Verarbeitungsleistung der Legierung verbessert. |
