DIN 17742 NiCr15Fe (2.4816) Weichgeglüht (+A) – Nickel-Chrom-Eisen-Legierung für Hochtemperatur & Nukleartechnik
Werkstoffbeschreibung und Anwendungsbereiche
Die Nickel-Chrom-Eisen-Legierung NiCr15Fe (Werkstoffnummer 2.4816, entspricht Inconel 600) wird gemäß VdTÜV-Werkstoffblatt 305 (1999-03) für Druckbehälter nach TRB 100 und AD-Merkblatt W 2 im Temperaturbereich von –10 °C bis 450 °C sowie in der Kerntechnik (soweit kerntechnische Regelungen die Verwendung erlauben) zugelassen.
Schweißeignung
Der Werkstoff ist gut schweißbar:
- Lichtbogenschweißen mit umhüllten Stabelektroden (Werkstoffnummern 2.4805, 2.4807, auch 2.4668 und 2.4620)
- Schutzgasschweißen mit Drahtelektroden (2.4806, 2.4803)
Kein Vorwärmen und keine nachträgliche Wärmebehandlung erforderlich. Für konstruktive Zwecke kann nach dem Schweißen eine Wärmebehandlung notwendig sein.
Verarbeitungseigenschaften
- Umformbarkeit: Kalt und warm gut umformbar
- Schweißbarkeit: Gut
- Zerspanbarkeit: Gut (vorzugsweise im weichgeglühten Zustand bearbeiten; niedrige Schnittgeschwindigkeiten wegen Neigung zur Verfestigung)
Korrosionsbeständigkeit und Einsatzgebiete
Die Vielseitigkeit dieses Materials erstreckt sich vom Tieftemperaturbereich bis ca. 1050 °C. Der Chromgehalt gewährleistet Beständigkeit unter oxidierenden Bedingungen, der hohe Nickelgehalt Beständigkeit unter reduzierenden Bedingungen. Zudem zeigt die Legierung hervorragende Eigenschaften in ammoniakhaltigen Gasen sowie in nitrierenden oder karburierenden Atmosphären bei hohen Temperaturen.
Gute Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion in Gegenwart von Chlorid-Ionen. In der chemischen Verfahrenstechnik bewährt in Natronlauge, Ameisensäure, Essigsäure und Fettsäuren. Bis 550 °C geeignet für trockene Gase wie Chlorwasserstoff oder Chlorgas. Gute Beständigkeit in hochreinem Wasser ermöglicht Einsatz in der Kerntechnik.
Typische Anwendungen: Ammoniak-Spaltanlagen, Gas-Einlegieranlagen, Nitrieröfen, Anlagen zur Herstellung chlorierter und fluorierter Kohlenwasserstoffe, Ethylendichlorid-Crackröhren, Alkali-Produktionsanlagen, Reaktoren und Wärmetauscher in Vinylchlorid-Anlagen, Komponenten für Natriumsulfid-Herstellung, Dampferzeugerrohre in der Kerntechnik.
Kennwerte
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Dichte | 20 °C | 8,40 – 8,50 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | 20 °C | 214 GPa |
| 100 °C | 209 GPa | |
| 200 °C | 205 GPa | |
| 300 °C | 200 GPa | |
| 400 °C | 194 GPa | |
| 500 °C | 187 GPa | |
| 600 °C | 180 GPa | |
| 700 °C | 172 GPa | |
| 800 °C | 163 GPa | |
| 900 °C | 153 GPa | |
| 1000 °C | 143 GPa | |
| Dehnung (A) | 20 °C | 30 % |
| Dehnung A100 | 20 °C | 10 – 25 % |
| Dehnung A80 | 20 °C | 27 % |
| Dehnung A80, quer | 20 °C | 27 – 32 % |
| Dehnung, quer | 20 °C | 30 – 35 % |
| Härte Brinell | 20 °C | 195 – 240 HB |
| Zugfestigkeit | 20 °C | 550 – 750 MPa |
| 100 °C | 520 MPa | |
| 200 °C | 500 MPa | |
| 300 °C | 485 MPa | |
| 400 °C | 480 MPa | |
| 450 °C | 475 MPa | |
| Zugfestigkeit, quer | 20 °C | 500 – 750 MPa |
| Streckgrenze Rp0,2 | 20 °C | 200 MPa |
| 100 °C | 180 MPa | |
| 200 °C | 165 MPa | |
| 300 °C | 155 MPa | |
| 400 °C | 150 MPa | |
| 450 °C | 145 MPa | |
| Streckgrenze Rp0,2, quer | 20 °C | 180 – 200 MPa |
| Streckgrenze Rp1,0 | 20 °C | 230 MPa |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 100 °C | 1,37·10⁻⁵ 1/K | |
| 200 °C | 1,41·10⁻⁵ 1/K | ||
| 300 °C | 1,44·10⁻⁵ 1/K | ||
| 400 °C | 1,48·10⁻⁵ 1/K | ||
| 500 °C | 1,51·10⁻⁵ 1/K | ||
| 600 °C | 1,54·10⁻⁵ 1/K | ||
| 700 °C | 1,58·10⁻⁵ 1/K | ||
| 800 °C | 1,61·10⁻⁵ 1/K | ||
| 900 °C | 1,64·10⁻⁵ 1/K | ||
| 1000 °C | 1,69·10⁻⁵ 1/K | ||
| Max. Dauereinsatztemperatur | – | –196 bis 1150 °C | |
| Schmelzpunkt | – | 1400 °C | Typisch für Ni-Cr-Legierung |
| Spezifische Wärmekapazität | 20 °C | 455 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 475 J/(kg·K) | ||
| 200 °C | 495 J/(kg·K) | ||
| 300 °C | 508 J/(kg·K) | ||
| 400 °C | 525 J/(kg·K) | ||
| 500 °C | 550 J/(kg·K) | ||
| 600 °C | 572 J/(kg·K) | ||
| 700 °C | 602 J/(kg·K) | ||
| 800 °C | 620 J/(kg·K) | ||
| 900 °C | 630 J/(kg·K) | ||
| 1000 °C | 635 J/(kg·K) | ||
| Wärmeleitfähigkeit | 20 °C | 14,8 W/(m·K) | |
| 100 °C | 15,8 W/(m·K) | ||
| 200 °C | 17,0 W/(m·K) | ||
| 300 °C | 18,4 W/(m·K) | ||
| 400 °C | 20,0 W/(m·K) | ||
| 500 °C | 22,0 W/(m·K) | ||
| 600 °C | 24,0 W/(m·K) | ||
| 700 °C | 25,7 W/(m·K) | ||
| 800 °C | 27,5 W/(m·K) | ||
| 900 °C | 29,4 W/(m·K) | ||
| 1000 °C | 31,2 W/(m·K) |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 1,03·10⁻⁶ Ω·m |
| 100 °C | 1,04·10⁻⁶ Ω·m | |
| 200 °C | 1,06·10⁻⁶ Ω·m | |
| 300 °C | 1,07·10⁻⁶ Ω·m | |
| 400 °C | 1,08·10⁻⁶ Ω·m | |
| 500 °C | 1,11·10⁻⁶ Ω·m | |
| 600 °C | 1,12·10⁻⁶ Ω·m | |
| 700 °C | 1,12·10⁻⁶ Ω·m | |
| 800 °C | 1,12·10⁻⁶ Ω·m | |
| 900 °C | 1,13·10⁻⁶ Ω·m | |
| 1000 °C | 1,14·10⁻⁶ Ω·m |
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|---|
| Aluminium | ≤ 0,30 % |
| Kohlenstoff | 0,025 – 0,10 % |
| Chrom | 14,0 – 17,0 % |
| Kupfer | ≤ 0,50 % |
| Eisen | 6,0 – 10,0 % |
| Mangan | ≤ 1,0 % |
| Nickel | ≥ 72,0 % |
| Phosphor | ≤ 0,02 % |
| Silizium | ≤ 0,50 % |
| Schwefel | ≤ 0,015 % |
| Titan | ≤ 0,30 % |
Metall
- DIN 17442 X38CrMoV15 Weichgeglühter Edelstahl – Hervorragende Korrosionsbeständigkeit
- DIN 17210 21NiCrMo2 Weichgeglüht – Einsatzstahl mit hoher Zähigkeit & Wechselbeanspruchungsfestigkeit
- DIN 17210 20CrS4 Weichgeglüht – Chromstahl mit hoher Verschleißfestigkeit & Zerspanbarkeit
- DIN 17210 21NiCrMoS2 Weichgeglüht (+A) – Einsatzstahl mit verbesserter Zerspanbarkeit für hochbeanspruchte Bauteile
- DIN 17210 20Cr4 Weichgeglüht – Chromstahl für verschleißfeste Bauteile in Fahrzeug- & Maschinenbau
- DIN 17210 20MoCrS4 (1.7319) – Vergütbarer Einsatzstahl mit hoher Zähigkeit & Ermüdungsfestigkeit
- DIN 17210 16MnCr5 (+A): Weichgeglühter Einsatzstahl für Fahrzeug- & Maschinenbau
- DIN 17210 16MnCrS5 (+A): Bearbeitungsoptimierter Einsatzstahl mit hoher Festigkeit
- DIN 17210 17Cr3 (+A): Verschleißfester Chromstahl für Präzisionsteile
- DIN 17210 20MoCr4 Weichgeglühter Stahl – Hohe Verschleißfestigkeit für Automobil- und Maschinenbau