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Ein Überblick über die wichtigsten Nickellegierungstypen, ihre Zusammensetzungen und die entsprechenden internationalen Referenznormen, kategorisiert nach Anwendung und Legierungsserie:
1. Korrosionsbeständige Nickellegierungen
(1) Nickel-Kupfer-Legierungen (Monel-Serie)
- Monel 400 (UNS N04400)
- Zusammensetzung (ASTM B127/B164):
- Ni ≥ 63%, Cu 28-34%, Fe ≤ 2,5%, Mn ≤ 2,0%, C ≤ 0,3%
- Normen:
- ASTM B127 (Platte/Blech), B164 (Stab/Draht), B165 (Rohr)
- EN 10095 (Europäische Norm für hitzebeständige Legierungen)
- Zusammensetzung (ASTM B127/B164):
- Monel K-500 (UNS N05500)
- Zusammensetzung (ASTM B865):
- Ni ≥ 63%, Cu 27-33%, Al 2,3-3,15%, Ti 0,35-0,85%
- Normen:
- ASTM B865 (Schmiedestücke), ASTM F505 (medizinische Geräte)
- Zusammensetzung (ASTM B865):
(2) Nickel-Molybdän-Legierungen (Hastelloy B-Serie)
- Hastelloy B-2 (UNS N10665)
- Zusammensetzung (ASTM B335):
- Ni ≥ 65%, Mo 26-30%, Fe 2,0-7,0%, Cr ≤ 1,0%
- Normen:
- ASTM B335 (Stab), B622 (nahtloses Rohr), B619 (geschweißtes Rohr)
- Zusammensetzung (ASTM B335):
(3) Nickel-Chrom-Molybdän-Legierungen (Hastelloy C-Serie)
- Hastelloy C-276 (UNS N10276)
- Zusammensetzung (ASTM B575):
- Ni ≥ 57%, Cr 14,5-16,5%, Mo 15-17%, W 3-4,5%, Fe 4-7%
- Normen:
- ASTM B575 (Platte/Blech), B574 (Stange), ISO 6208 (internationale Plattennorm)
- Zusammensetzung (ASTM B575):
2. Hochwarmfeste Nickellegierungen
(1) Inconel-Serie
- Inconel 600 (UNS N06600)
- Zusammensetzung (ASTM B168):
- Ni ≥ 72%, Cr 14-17%, Fe 6-10%, C ≤ 0,15%
- Normen:
- ASTM B168 (Platte), B166 (Stab), AMS 5540 (Luft- und Raumfahrtmaterial)
- Zusammensetzung (ASTM B168):
- Inconel 718 (UNS N07718)
- Zusammensetzung (AMS 5662):
- Ni 50-55%, Cr 17-21%, Fe Gleichgewicht, Nb 4,75-5,5%, Mo 2,8-3,3%
- Normen:
- AMS 5662 (Schmiedestücke für die Luft- und Raumfahrt), ASTM B637 (hochfeste Bauteile)
- Zusammensetzung (AMS 5662):
(2) Gegossene Superlegierungen
- IN-738LC (UNS N07380)
- Zusammensetzung (AMS 5399):
- Ni Rest, Cr 15,7-16,3%, Co 8,0-9,0%, Al 3,2-3,7%, Ti 3,2-3,7%
- Normen:
- AMS 5399 (Gasturbinenschaufeln), ISO 4957 (internationale Norm für hitzebeständigen Stahl)
- Zusammensetzung (AMS 5399):
3. Nickellegierungen mit Sonderfunktionen
(1) Legierungen mit geringer Ausdehnung
- Invar 36 (UNS K93600)
- Zusammensetzung (ASTM F1684):
- Ni 35-37%, Fe Gleichgewicht, C ≤ 0,1%
- Normen:
- ASTM F1684 (Präzisionsinstrumente), EN 10111 (europäischer Stahl mit geringer Dehnung)
- Zusammensetzung (ASTM F1684):
(2) Formgedächtnis-Legierungen
- Nitinol (Ni-Ti, ASTM F2063)
- Zusammensetzung:
- Ni 54,5-57,0%, Ti Gleichgewicht
- Normen:
- ASTM F2063 (medizinische Implantate), ISO 5832-9 (orthopädische Materialien)
- Zusammensetzung:
(3) Elektrische Heizlegierungen
- Nichrom 80/20 (UNS N06003)
- Zusammensetzung (ASTM B344):
- Ni 75-80%, Cr 19-23%, Fe ≤ 1,0%
- Normen:
- ASTM B344 (Widerstandsdraht), IEC 60172 (internationale Norm für elektrische Heizungen)
- Zusammensetzung (ASTM B344):
4. Internationale Standardsysteme im Vergleich
Legierung Typ | ASTM (USA) | ISO (International) | DE (Europa) | GB (China) |
---|---|---|---|---|
Monel 400 | ASTM B127 | ISO 6208 | EN 10095 | GB/T 15007 |
Hastelloy C-276 | ASTM B575 | ISO 15156 | EN 10269 | GB/T 15008 |
Inconel 718 | AMS 5662 | ISO 4957 | EN 10302 | GB/T 14992 |
5. Wichtige Industrienormen
- Luft- und Raumfahrt:
- AMS-Normen(z. B. AMS 5662/5596)
- NASA-STD-6012(Spezifikationen für Raumfahrtmaterial)
- Öl und Gas:
- NACE MR0175/ISO 15156(Beständigkeit gegen H₂S-Korrosion)
- API 6A718(Legierungen für Öl-/Gasbohrlochausrüstungen)
6. Normen für Prüfung und Zertifizierung
- Analyse der Zusammensetzung:
- ASTM E1473 (ICP-Spektroskopie)
- ISO 11433 (Bestimmung des Titangehalts)
- Leistungsprüfung:
- ASTM E8/E21 (Zugfestigkeit/Hochtemperaturfestigkeit)
- ISO 6892 (internationale Zugprüfung)
- Anforderungen an die Zertifizierung:
- NADCAP(Zertifizierung der Wärmebehandlung für die Luft- und Raumfahrt gemäß AMS 2750)
- PED 2014/68/EU(EU-Druckgeräterichtlinie)
Wichtige Hinweise
- Standardüberarbeitungen: ASTM/ISO-Normen werden in der Regel alle 5 Jahre aktualisiert (z. B. ASTM B575-2023).
- Regionale Variationen: Die EN-Normen sehen strengere Grenzwerte für Verunreinigungen vor (z. B. Pb, Bi).
- Kompatibilität der Anwendungen: Für saure Umgebungen sind vorrangig NACE MR0175-zertifizierte Legierungen zu verwenden (z. B. Hastelloy C-276).