Ist Inconel 625 eine Superlegierung?
Inconel 625 (Alloy 625) ist eine geknetete Superlegierung auf Nickelbasis, die hauptsächlich durch die Zugabe von Kohlenstoff, Chrom, Molybdän und Niob verstärkt wird. Die Legierung wurde speziell für den Einsatz bei Temperaturen unter 973 K entwickelt und vereint die hohe Festigkeit aushärtbarer Nickelbasislegierungen mit hervorragenden Fertigungseigenschaften. Neben seiner weit verbreiteten Verwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie, im Schiffbau sowie in der chemischen und petrochemischen Industrie wird es in Reaktorkern- und Steuerstabkomponenten in Druckwasserreaktoren sowie in Wärmetauscherrohren in Ammoniak-Crackanlagen für die Schwerwasserproduktion eingesetzt.
Ausgezeichnetes Korrosionsverhalten in Umgebungen mit rissigem Ammoniak und hervorragende Kriechfestigkeit sind die Hauptmerkmale, die dieser Legierung eine wichtige Rolle in Schwerwasseranlagen verleihen. Obwohl die Legierung ursprünglich als lösungshärtbare Legierung konzipiert war, wurde beobachtet, dass es zur Ausfällung intermetallischer Phasen und Karbide kam, als die Legierung im 823-1023 K-Bereich gealtert wurde. Die Ausscheidungshärtung dieser Legierung bei hohen Temperaturen (823–923 K) geht hauptsächlich auf die metastabile Phase „[Ni3(Nb,Al,Ti)] mit einer geordneten raumzentrierten tetragonalen DO22-Struktur zurück. Nach Langzeitalterung ist die metastabile Phase Die „Phase“ wandelt sich in die orthorhombische δ-Phase [Ni3(Nb,Mo)] um. Es wurde berichtet, dass sich bei Alterung über 1023 K die δ-Phase direkt aus übersättigter fester Lösung bildet. M23C6-, M6C- und MC-Karbide werden ausgeschieden im Bereich von 1033–1253 K. Es wurde berichtet, dass primäre MC-Carbide, die während des Lösungsglühens in ungelöstem Zustand vorliegen, sich bei längerer Einwirkung hoher Temperaturen in M23C6 und M6C zersetzen.
Der Einfluss der oben genannten Transformationen auf die mechanischen Eigenschaften wurde nicht im Detail untersucht, obwohl es bisher nur wenige Versuche gab, die Mikrostruktur zu charakterisieren, die sich bei Langzeiteinwirkung entwickelt. Jüngste Studien haben die Ausfällung der Ni2(Cr,Mo)-Phase in der Legierung 625 gezeigt, die eine Pt2-Mo-Struktur durch langes Altern bei Temperaturen unter 873 K aufweist. Es wird angenommen, dass das Vorhandensein dieser orthorhombischen Phase zur geringen Zugfestigkeit beiträgt und Kriechduktilität und Zähigkeit von Superlegierungen. In diesem Artikel beschreiben wir die für Alloy 625 nach verschiedenen Wärmebehandlungen beobachteten mikrostrukturellen Eigenschaften und die nach diesen Behandlungen ermittelten Zugeigenschaften bei Raumtemperatur. Zu den untersuchten Wärmebehandlungsbedingungen gehörten: (i) Betrieb bei 873 K für etwa 60 000 Stunden, (ii) Alterung der Legierung über unterschiedliche Zeiträume bei Temperaturen oberhalb der Betriebstemperatur, (iii) Auflösungsglühen und Alterung bei verschiedenen Temperaturen .
