DIN 17742 NiCr20TiAl (+P): Ausgefallert gehärtete Nickel-Chrom-Legierung für Hochtemperaturanwendungen

Werkstoffbeschreibung

Der hochkriechfeste Luftfahrtwerkstoff NiCr20TiAl (Werkstoffnummer 2.4631 / 2.4952) ist in den Werkstoff-Leistungsblättern der Deutschen Luftfahrt (WL 2.4631-1, -2, -100) sowie in DIN 17742 enthalten. Die Legierung ist aushärtbar, hochkriechfest und bis ca. 1000 °C skalierenbeständig. Sie ist korrosionsbeständig, jedoch können Vanadiumpentoxid, Natrium- und Schwefelverbindungen Heißgaskorrosion verursachen. Einsatzgebiete: Gasturbinenschaufeln, -ringe und -scheiben sowie Schrauben für Betriebstemperaturen bis ca. 815 °C. Verarbeitungseigenschaften: Umformbarkeit gut (geglüht), Schweißbarkeit möglich aber unüblich.

Eigenschaften

Allgemeine Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Dichte	20 °C	8,2 – 8,3 g/cm³

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elastizitätsmodul	20 °C	215 – 222 GPa
	100 °C	212 – 217 GPa
	200 °C	205 – 210 GPa
	300 °C	202 – 204 GPa
	400 °C	195 – 197 GPa
	450 °C	193 GPa
	500 °C	189 – 191 GPa
	550 °C	184 GPa
	600 °C	179 – 183 GPa
	700 °C	161 – 176 GPa
	800 °C	130 – 166 GPa
	900 °C	150 – 153 GPa
	1000 °C	140 GPa
Dehnung	20 °C	12 – 20 %
Dehnung (quer)	20 °C	15 – 25 %
Härte (Brinell)	20 °C	277 HB
Zugflächenverengung	20 °C	12 – 25 %
Zugfestigkeit	20 °C	1000 – 1400 MPa
Zugfestigkeit (quer)	20 °C	1030 MPa
Dehngrenze Rp0,2	20 °C	600 – 725 MPa
	200 °C	568 – 745 MPa
	250 °C	564 MPa
	300 °C	560 – 735 MPa
	350 °C	550 MPa
	400 °C	540 – 726 MPa
	450 °C	530 MPa
	500 °C	520 – 716 MPa
	550 °C	510 MPa
	600 °C	500 – 696 MPa
	650 °C	480 MPa
	700 °C	628 MPa
	800 °C	431 MPa
	900 °C	196 MPa
	1000 °C	39 MPa
Dehngrenze Rp0,2 (quer)	20 °C	640 MPa

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	100 °C	11,1 – 11,9 × 10⁻⁶ 1/K
	200 °C	12,1 – 12,7 × 10⁻⁶ 1/K
	300 °C	12,9 – 13,2 × 10⁻⁶ 1/K
	400 °C	13,5 – 13,7 × 10⁻⁶ 1/K
	500 °C	13,7 – 14,1 × 10⁻⁶ 1/K
	600 °C	14,0 – 14,8 × 10⁻⁶ 1/K
	700 °C	14,5 – 15,5 × 10⁻⁶ 1/K
	800 °C	15,1 – 16,3 × 10⁻⁶ 1/K
	900 °C	15,8 – 17,4 × 10⁻⁶ 1/K
	1000 °C	18,8 × 10⁻⁶ 1/K
Max. Einsatzdauer	–	0 – 1000 °C
Schmelzpunkt	–	1400 °C	Typisch für NiCr-Legierung
Spezifische Wärmekapazität	20 °C	430 – 460 J/(kg·K)
	100 – 800 °C	590 J/(kg·K)	konstant im Bereich
Wärmeleitfähigkeit	20 °C	13 W/(m·K)
	100 °C	12 – 14 W/(m·K)
	200 °C	15 W/(m·K)
	300 °C	16 W/(m·K)
	400 °C	17 W/(m·K)
	500 °C	18 W/(m·K)
	600 °C	20 W/(m·K)
	700 °C	23 W/(m·K)
	800 °C	25 W/(m·K)
	900 °C	28 W/(m·K)

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elektrischer Widerstand	20 °C	1,24 × 10⁻⁶ Ω·m

Chemische Zusammensetzung (Gehalt in %)

Element	Gehalt
Aluminium	1,0 – 1,8
Bor	0,008
Kohlenstoff	0,04 – 0,10
Chrom	18 – 21
Kobalt	1 – 2
Kupfer	≤ 0,2
Eisen	1,5 – 3
Mangan	≤ 1
Nickel	65 – 68,7
Phosphor	0,02 – 0,03
Silizium	≤ 1
Schwefel	≤ 0,015
Titan	1,8 – 2,7

DIN 17440 X15Cr13: Vergüteter Chromstahl für Turbinenschaufeln & chirurgische Instrumente NiCr20Ti Werkstoff 2.4630 – Weichgeglüht, Hochtemperaturbeständig

Metall