1. Was sind die Eigenschaften von Inconel 738?
Inconel 738 weist eine Kombination von Eigenschaften auf, die es für raue Umgebungen mit hohen Temperaturen geeignet machen, insbesondere in Gasturbinenkomponenten (z. B. Turbinenschaufeln, Leitschaufeln). Seine Hauptmerkmale sind wie folgt:
Hervorragende Hochtemperaturfestigkeit
Es behält seine hohe mechanische Festigkeit bei Temperaturen von bis zu 850–900 Grad. Dies wird auf die ausscheidungsgehärtete Mikrostruktur zurückgeführt, in der sich während der Wärmebehandlung intermetallische Phasen (hauptsächlich '-Phase, Ni₃(Al, Ti)) bilden, um einer Verformung bei hohen Temperaturen zu widerstehen.
Ausgezeichnete Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit
Die Legierung enthält Chrom (Cr, ~16 %), Aluminium (Al, ~3,4 %) und Titan (Ti, ~3,4 %), die auf der Oberfläche einen dichten, haftenden Oxidfilm (Al₂O₃ und Cr₂O₃) bilden. Dieser Film schützt das Grundmetall wirksam vor Oxidation, Sulfidierung und Heißkorrosion in Gasumgebungen mit hohen Temperaturen.
Gute Kriech- und Ermüdungsbeständigkeit
Es weist eine ausgezeichnete Kriechfestigkeit (Beständigkeit gegenüber langsamer Verformung unter konstanter Belastung bei hohen Temperaturen) und thermische Ermüdungsbeständigkeit (Beständigkeit gegenüber zyklischen Temperaturänderungen) auf. Diese Eigenschaften sind von entscheidender Bedeutung für Komponenten, die langfristig-zyklischen Belastungen bei hohen-Temperaturen ausgesetzt sind, wie beispielsweise Gasturbinenschaufeln.
Stabile Mikrostruktur
Die Mikrostruktur der Legierung bleibt auch nach längerer Einwirkung hoher Temperaturen stabil. Es vermeidet übermäßiges Wachstum von '-Phasen oder die Bildung schädlicher Phasen (z. B. σ-Phase) und gewährleistet so eine gleichbleibende Leistung über die gesamte Lebensdauer.
Schweißbarkeit und Herstellbarkeit
Es kann mit konventionellen Methoden (z. B. Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen, GTAW) geschweißt werden, sofern das Material ordnungsgemäß vorgewärmt und nach dem Schweißen behandelt wird. Es verfügt außerdem über eine gute Warmumformbarkeit, sodass Schmieden und andere Warmumformprozesse zur Herstellung komplexer Komponenten möglich sind.
2. Wie hoch ist die Streckgrenze von Inconel 738?
Die Streckgrenze (typischerweise 0,2 % Offset-Streckgrenze, σ₀.₂) bezieht sich auf die Spannung, bei der das Material beginnt, eine dauerhafte plastische Verformung zu zeigen. Bei Inconel 738 variiert die Streckgrenze je nach Temperatur und WärmebehandlungStandard-Wärmebehandlung(Lösungsglühen + Alterung) ist die häufigste Erkrankung.
| Temperatur | 0,2 % Offset-Streckgrenze (MPa) | 0,2 % Offset-Streckgrenze (ksi) |
|---|---|---|
| Raumtemperatur (~25 Grad) | 790 – 860 | 114 – 125 |
| 650 Grad | 720 – 780 | 104 – 113 |
| 760 Grad | 650 – 710 | 94 – 103 |
| 870 Grad | 480 – 540 | 70 – 78 |
Hinweis: Die oben genannten Werte sind typisch für Inconel 738 nach einer Standardwärmebehandlung (z. B. Lösungsglühen bei 1120 Grad, Alterung bei 845 Grad für 24 Stunden). Aufgrund unterschiedlicher Herstellungsprozesse oder Toleranzen bei der Legierungszusammensetzung können geringfügige Abweichungen auftreten.
3. Wie hoch ist die Zugfestigkeit von Inconel 738?
Die Zugfestigkeit (ultimative Zugfestigkeit, σᵤ) ist die maximale Belastung, der ein Material standhalten kann, bevor es bricht. Ähnlich wie die Streckgrenze nimmt sie mit zunehmender Temperatur ab, bleibt aber bei erhöhten Temperaturen relativ hoch.
| Temperatur | Höchste Zugfestigkeit (MPa) | Höchste Zugfestigkeit (ksi) |
|---|---|---|
| Raumtemperatur (~25 Grad) | 1240 – 1310 | 180 – 190 |
| 650 Grad | 1080 – 1140 | 157 – 165 |
| 760 Grad | 960 – 1020 | 139 – 148 |
| 870 Grad | 620 – 680 | 90 – 99 |
Hinweis: Auch diese Werte basieren auf einer Standard-Wärmebehandlung. Für bestimmte Anwendungen können Hersteller die Wärmebehandlungsparameter anpassen, um die Zugfestigkeit für bestimmte Temperaturbereiche zu optimieren.
