Waarom op nikkel gebaseerde legeringen?

Op nikkel gebaseerde legeringen

Op nikkel gebaseerde legeringen worden ook wel op ni gebaseerde superlegeringen genoemd vanwege hun uitstekende sterkte, hittebestendigheid en corrosiebestendigheid. De kristalstructuur met het vlak in het midden is een onderscheidend kenmerk van legeringen op ni-basis, aangezien nikkel werkt als een stabilisator voor het austeniet.

Veel voorkomende aanvullende chemische elementen voor legeringen op nikkelbasis zijn chroom, kobalt, molybdeen, ijzer en wolfraam.

Inconel® en Hastelloy® op nikkel gebaseerde legeringen

Twee van de meest gevestigde families van legeringen op nikkelbasis zijn Inconel® en Hastelloy®. Andere opmerkelijke fabrikanten zijn Waspaloy®, Allvac® en General Electric®.

De meest voorkomende Inconel®-legeringen op nikkelbasis zijn:

• Inconel® 600, 2.4816 (72% Ni, 14-17% Cr, 6-10% Fe, 1% Mn, 0,5% Cu): een nikkel-chroom-ijzerlegering die uitstekende stabiliteit vertoont op een brede temperatuurschaal. Stabiel tegen chloor en chloorwater.
• Inconel® 617, 2,4663 (nikkelbalans, 20-23% Cr, 2% Fe, 10-13% Co, 8-10% Mo, 1,5% Al, 0,7% Mn, 0,7% Si): deze legering is grotendeels gemaakt van nikkel , chroom, kobalt en molybdeen vertoont een hoge sterkte en hittebestendigheid.
• Inconel® 718 2.4668 (50-55% Ni, 17-21% Cr, ijzerbalans, 4.75-5.5% Nb, 2.8-3.3% Mo, 1% Co,): een hardbare nikkel-chroom-ijzer-molybdeen legering die bekend om zijn goede verwerkbaarheid en uitstekende mechanische eigenschappen bij lage temperaturen.

Hastelloy®-legeringen op nikkelbasis staan ​​bekend om hun weerstand tegen zuren. De meest voorkomende zijn:

• Hastelloy® C-4, 2.4610 (nikkelbalans, 14,5 - 17,5% Cr, 0 - 2% Co, 14 - 17% Mo, 0 - 3% Fe, 0 - 1% Mn): C-4 is een nikkel- chroom-molybdeen legering die wordt toegepast in omgevingen met anorganische zuren.
• Hastelloy® C-22, 2.4602 (nikkelbalans, 20-22,5% Cr, 0-2,5% Co, 12,5 - 14,5% Mo, 0-3% Fe, 0-0,5% Mn, 2,5-3,5 W): C- 22 is een corrosiebestendige legering van nikkel-chroom-molybdeen-wolfraam die goed bestand is tegen zuren.
• Hastelloy® C-2000, 2.4675 (nikkelbalans, 23% Cr, 2% Co, 16% Mo, 3% Fe): C-2000 wordt gebruikt in omgevingen met agressieve oxidatiemiddelen, zoals zwavelzuur en ijzerchloride.

♦ Verbetering van de duurzaamheid van werkstukken op nikkelbasis

Op nikkel gebaseerde legeringen staan ​​bekend om hun uitstekende mechanische eigenschappen, zoals corrosiebestendigheid en hoge temperatuurstabiliteit. Bijna geen enkel werkstuk kan echter eeuwig meegaan, hoe prachtig het materiaal ook is. Om de levensduur van onderdelen te verlengen, kunnen legeringen op nikkelbasis worden behandeld met BoroCoat®, onze diffusiebehandeling om de corrosie- en slijtvastheid aanzienlijk te verbeteren en stabiliteit te bieden tegen oxidanten.

De diffusielagen van BoroCoat® verbeteren de oppervlaktehardheid tot 2600 HV met behoud van een diffusielaag van 60 µm. De slijtvastheid is aanzienlijk verbeterd, zo blijkt uit de pin-on-disc-test. Terwijl de slijtagediepte van onbehandelde legeringen op nikkelbasis toeneemt naarmate de pen langer draait, vertonen op ni gebaseerde legeringen met BoroCoat® een consistent lage slijtagediepte gedurende de test.

♦ Toepassingsgebieden

Legeringen op nikkelbasis worden vaak gebruikt in uitdagende omgevingen die een goede weerstand tegen hoge en lage temperaturen, oxidatie / corrosie en hoge sterkte vereisen. Dit is de reden waarom toepassingen omvatten, maar zijn niet beperkt tot: turbinetechniek, krachtcentraletechnologie, chemische industrie, lucht- en ruimtevaarttechniek en afsluiters / fittingen.

 Ongeveer 60% van het nikkel in de wereld komt terecht als onderdeel van roestvrij staal. Het is geselecteerd vanwege zijn sterkte, taaiheid en corrosiebestendigheid. Duplex roestvast staal bevat typisch ongeveer 5% nikkel, austenitische ongeveer 10% nikkel en de superaustenitische meer dan 20%. Hittebestendige soorten bevatten vaak meer dan 35% nikkel. Op nikkel gebaseerde legeringen bevatten over het algemeen 50% of meer nikkel.