Hitzebeständige Superlegierungen: Wichtige Eigenschaften & Anwendungen

Obwohl Stahl das am weitesten verbreitete Metall ist, gibt es hunderte Anwendungen, in denen die Eigenschaften von Stahl und seinen Legierungen einfach nicht die erforderliche Festigkeit und Haltbarkeit bieten. Unter bestimmten Bedingungen unterliegt Stahl Wasserstoffversprödung und/oder Korrosion, die zu Materialversagen führen können.

Wasserstoffversprödung wird durch Kohlenstoffstahllegierungen verursacht, die Wasserstoffatome oder -moleküle während schlecht ausgeführter Fertigungsvorgänge wie Umformen, Beschichten, Galvanisieren, Schweißen oder Reinigungsprozesse aufnehmen. Wasserstoff kann auch im Laufe der Zeit durch Umwelteinwirkung von Kohlenwasserstoffen, Säuren und korrosiven Umgebungen eingebracht werden. Wasserstoffversprödung führt dazu, dass Bauteile bei Spannungen unterhalb der Streckgrenze des Metalls reißen oder brechen. Überraschenderweise sind hochfeste Stahllegierungen am anfälligsten für Wasserstoffversprödung.

Korrosion in Stahllegierungen wird durch Exposition gegenüber Säuren, Feuchtigkeit und Sauerstoff verursacht. Diese elektrochemische Reaktion resultiert aus der Tendenz von Metallen, in ihren natürlichen Zustand zurückzukehren – Eisen im Fall von Stahl. Die Korrosionsrate wird von Umgebungslufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und chemischen Dämpfen beeinflusst. Korrosion verändert die Oberflächenmikrostruktur von Stahl, macht ihn spröde und schuppig und lässt ihn mechanische Festigkeit verlieren.

Hitzebeständige Superlegierungen (HRS) erfüllen die Anforderungen

Wo Stahllegierungen in ihrer Fähigkeit, bestimmten extremen Umgebungen standzuhalten, versagen, erfüllen hitzebeständige Superlegierungen die Anforderungen. Diese Legierungen zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, hohen Temperaturen und korrosiven Umgebungen zu widerstehen.

Zwei hitzebeständige Superlegierungen, die häufig von Herstellern, Werkstätten und Verarbeitern in San Francisco verwendet werden, sind Hastelloy und Inconel. Diese hitzebeständigen Superlegierungen haben ähnliche Eigenschaften mit relativ gleichen Anteilen an Nickel und Chrom in jeder Legierung. Hastelloy und Inconel sind in einer Reihe von Legierungen erhältlich, jeweils mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen. Die folgende Tabelle zeigt die Variationen (in Prozent) in der chemischen Zusammensetzung von zwei hitzebeständigen Legierungen.

Hastelloy Nickel-Chrom-Eisen-Molybdän-Superlegierung

Hastelloy ist eine eingetragene Marke von Haynes International, die auf mehr als 20 verschiedene nickelbasierte Superlegierungen angewendet wird, die außergewöhnliche Beständigkeit gegen Korrosion, Oxidation und reduzierende Agenten bei hohen Temperaturen bieten. Die Zugabe von Molybdän verbessert die Leistung bei hohen Temperaturen und macht Hastelloy für Schweißanwendungen geeignet. Einige Hastelloy-Legierungen können für Bauteile verwendet werden, die Temperaturen von bis zu 2.200 °F (ca. 1.200 °C) ausgesetzt sind.

Der hohe Molybdängehalt trägt auch zur Spaltkorrosions- und Lochfraßbeständigkeit bei. Hastelloy bietet gute Beständigkeit gegen Chrom-, Schwefel-, Salzsäure-, Fluor- und Salpetersäure. Seine Eigenschaften machen es anwendbar für Komponenten und Baugruppen in der chemischen Verarbeitung, Gasturbinen, Öl- und Gasförderung, pharmazeutischer Herstellung und Komponenten, die hoher mechanischer Belastung in Salzwasserumgebungen ausgesetzt sind.

Inconel

Inconel ist eine eingetragene Marke der Special Metals Corporation für eine Reihe nickelbasierter, korrosionsbeständiger, hochtemperaturfester Superlegierungen. Bei Erhitzung bildet Inconel eine dicke, stabile, passivierende Oxidschicht, die die Oberfläche vor zukünftigen Angriffen schützt. Die Legierung behält ihre Festigkeit über einen weiten Temperaturbereich bei, wobei einige Inconel-Legierungen ihre Festigkeit über einen Bereich von kryogenen Temperaturen bis 1.800 °F (ca. 980 °C) beibehalten.

Inconel bietet überlegene Beständigkeit gegen schwer korrosive Umgebungen sowie hohe Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen, Zugfestigkeit und konsistente mechanische Eigenschaften über extrem niedrige und hohe Temperaturen. Diese Eigenschaften machen Inconel geeignet für die Herstellung von Komponenten, die in chemischer und petrochemischer Verarbeitung, Gasturbinen, Kernreaktoren, Saurgas-Pipelines, Abwasserbehandlungsanlagen und Komponenten eingesetzt werden, die hoher mechanischer Belastung in Meeresumgebungen ausgesetzt sind.

Hitzebeständige Superlegierungen zu Rabattpreisen erwerben

Die Kosten für hitzebeständige Superlegierungen können erheblich höher sein als für Kohlenstoff- und Edelstahllegierungen, die in korrosiven, hochtemperierten Umgebungen nicht so gut abschneiden. Werkstätten, Verarbeiter und Schweißer im San Francisco Bay Area können von lokalen Metalllieferanten wie Industrial Metal Service profitieren, die hitzebeständige Legierungen zu Rabattpreisen anbieten. Dies gelingt durch den Ankauf verwertbarer Hastelloy- und Inconel-Schrotte – Reste mit Abmessungen, die für die weitere Verwendung durch Hersteller zu klein sind, aber für Dutzende anderer Zerspanungs- oder Schweißanwendungen mehr als geeignet sind – und deren Verkauf zu Rabattpreisen.

Der chemische Gehalt der hitzebeständigen Superlegierungen wird mit Röntgenfluoreszenztechnologie verifiziert, um sicherzustellen, dass Sie hochwertige Materialien erhalten. Industrial Metal Service kann Hastelloy- und Inconel-Reste auf Maß zuschneiden, was es Werkstätten erleichtert, die nicht über industrielle Säge-Ressourcen verfügen, sofort mit der Bearbeitung der maßgeschneiderten Reste zu beginnen.

Bay Area Lieferung oder bundesweiter Versand

Ob Sie eine laufende Versorgung mit hitzebeständigen Superlegierungen benötigen, eine einmalige Bestellung für ein Sonderprojekt oder eine Last-Minute-Bestellung von Inconel zum Bearbeiten eines Prototyp-Komponenten – Industrial Metal Service bietet regelmäßige Lieferung innerhalb des San Francisco Bay Area. Sie sind auch willkommen, unser Lager in San Jose zu besuchen und unseren umfangreichen Bestand an hitzebeständigen Legierungen, Aluminium, Winkelstahl, Titan und Kupfer zu durchstöbern. Wenn Sie in einem Gebiet ohne praktischen, lokalen Metalllieferanten ansässig sind, versenden wir Metalle bundesweit, ohne Mindestbestellmenge.