Welche Grenzwerte gelten für Verunreinigungselemente wie Schwefel (S) und Phosphor (P) in Inconel 625?
Inconel 625 ist eine hoch{1}reine, korrosionsbeständige-Superlegierung. Daher legen Spezifikationen in der Regel strenge Obergrenzen für Verunreinigungen wie S und P fest, um eine gute Duktilität, Zähigkeit, Schweißbarkeit und Beständigkeit gegen Versprödung und interkristallinen Angriff sicherzustellen.
1. Typische Grenzwerte (gemeinsam bei Standardspezifikationen, z. B. ASTM B443/B444, ASME SB-443/SB-444 und ähnliches):
Schwefel (S): Weniger als oder gleich 0,015 % (in der Praxis oft als weniger als oder gleich 0,010 % angegeben, um die Heißbearbeitbarkeit und Schweißbarkeit zu verbessern)
Phosphor (P): Weniger als oder gleich 0,015 %
2. Begründung für diese Grenzwerte:
Schwefel (S):
S hat eine starke Tendenz zur Bildung von Sulfiden mit niedrigem{0}}Schmelzpunkt- (z. B. NiS, FeS), die sich an Korngrenzen entmischen können.
Diese Sulfide erhöhen die Gefahr von Heißrissen beim Schweißen und Warmumformen.
S kann auch die Duktilität, Zähigkeit und Ermüdungsleistung beeinträchtigen und in bestimmten Umgebungen mit hohen Temperaturen die Sulfidierung fördern.
Daher ist es für die Schweißbarkeit und die allgemeine mechanische Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung, S niedrig zu halten.
Phosphor (P):
P ist eine bekannte versprödende Verunreinigung, die sich an den Korngrenzen ablagert und so den intergranularen Zusammenhalt verringert.
Erhöhte P-Gehalte können die Schlagzähigkeit verringern, die Anfälligkeit für interkristalline Korrosion erhöhen und unter bestimmten Bedingungen Kaltrisse oder Versprödung fördern.
In Legierungen auf Nickel--Basis ist P auch mit einer verringerten Beständigkeit gegenüber bestimmten Formen der Umweltversprödung verbunden.
Daher wird P streng kontrolliert, um Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufrechtzuerhalten.
Die genauen Grenzwerte können je nach Spezifikation, Produktform (Blech, Platte, Stange, Draht, Schmiedeteile, Schweißzusatzwerkstoff) und vom Käufer angegebenen Zusatzanforderungen leicht variieren. Für kritische Anwendungen (z. B. Kernkraft, Luft- und Raumfahrt oder stark korrosive Anwendungen) können durch zusätzliche Grenzwerte für die Materialanforderungen noch strengere Verunreinigungskontrollen vorgeschrieben werden.
