Beibehaltung der Hochtemperaturfestigkeit von Inconel 601
Inconel 601 wird vor allem wegen seiner hervorragenden Oxidationsbeständigkeit und guten Festigkeitserhaltung bei erhöhten Temperaturen geschätzt, obwohl es nicht so stark ist wie einige auf Kriechfestigkeit optimierte Superlegierungen auf Nickelbasis (z. B. Inconel 718, Waspaloy). Wichtige Punkte bezüglich der Beibehaltung der Hochtemperaturfestigkeit:
1.Nützlicher Temperaturbereich
– Inconel 601 wird üblicherweise im Dauerbetrieb bis zu 1100 Grad (2012 Grad F) für oxidationsbeständige Komponenten und bis zu etwa 900–1000 Grad (1650–1830 Grad F) für Anwendungen verwendet, bei denen noch eine gewisse strukturelle Festigkeit erforderlich ist.
2. Zugfestigkeit bei hohen Temperaturen
– Bei 600 Grad (1110 Grad F) beträgt die Zugfestigkeit (UTS) typischerweise etwa 650–750 MPa, mit der Streckgrenze (YS) etwa 300–400 MPa.– Bei 800 Grad (1470 Grad F) sinkt die UTS auf etwa 400–500 MPa, YS auf 200–300 MPa.
– Bei 1000 Grad (1830 Grad F) beträgt UTS etwa 150–250 MPa, YS etwa 80–150 MPa.
3.Kriech- und Spannungs-Bruchverhalten
– Inconel 601 weist im Vergleich zu hochfesten Superlegierungen eine mäßige Zeitstandfestigkeit auf. – Beispielsweise liegt die Zeitstandlebensdauer bei 800 Grad und 100 MPa je nach Wärmebehandlung und Korngröße typischerweise im Bereich von 100–1000 Stunden.
– Bei 900 Grad und 50 MPa kann die Bruchlebensdauer in der Größenordnung von 100–500 Stunden liegen.
4.Krafterhaltungsmechanismus
– Die Legierung beruht auf der Festigung einer festen -Lösung aus Cr, Fe und Al sowie einer gewissen Karbidausscheidung (z. B. M₂₃C₆, M₇C₃) für die Festigkeit.
– Die hohen Cr- und Al-Gehalte sorgen für eine hervorragende Oxidationsbeständigkeit, sodass das Material seine Integrität und eine gewisse Tragfähigkeit bei sehr hohen Temperaturen beibehält, bei denen viele andere Legierungen schnell zerfallen würden.
Zusammenfassend:
Inconel 601 ist nicht die stärkste Legierung auf Nickelbasis bei hohen Temperaturen, bietet jedoch ein gutes Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Duktilität und außergewöhnlicher Oxidationsbeständigkeit bis zu sehr hohen Temperaturen.
Es wird häufig für Ofenkomponenten, Wärmetauscher und andere Teile verwendet, bei denen die Beständigkeit gegen Oxidation und Korrosion bei hohen Temperaturen wichtiger ist als extreme Zeitstandfestigkeit.
