Edelstahl Aktuell September 2022 Sample | Page 25

Nickel Hochlegierte Werkstoffe mit Innovationspotential

Die Entwicklung von Superalloys gilt im Bereich der Nickelwerkstoffe für viele als die Königsdisziplin . Aber auch die hochlegierten Edelstähle sind ein spannendes Betätigungsfeld , kann hier doch durch leichte Anpassungen der chemischen Analyse eine signifikante Verbesserung der Werkstoffeigenschaften erzielt werden .
Ein Beitrag von Silke van Os und Philipp Verbnik , VDM Metals International GmbH .
Die Werkstoffe Alloy 31 und Alloy 825 haben sich in den zurückliegenden Jahrzehnten als vielseitig einsetzbare Konstruktionsmaterialien für den Einsatz in korrosiven Umgebungen etabliert . Erstgenannte Legierung wurde Ende der 1980er Jahre auf den Markt gebracht , Alloy 825 bereits Anfang der 1950er Jahre . Die Werkstoffe enthalten u . a . deutlich mehr Nickel als gewöhnliche Edelstahlgüten , wobei sie im Übergang zwischen hochwertigen Edelstählen und Nickelbasislegierungen mit mittlerem bis hohen Nickelgehalt einzuordnen sind . Beiden Legierungen haben Werkstoffentwickler in den vergangenen Jahren ein sprichwörtliches Update verpasst . So entstanden die beiden neuen Legierungen VDM Alloy 31 Plus ® und VDM ® Alloy 825 CTP . Sie zeigen einmal mehr , wie zielgerichtete Anpassungen der chemischen Zusammensetzung die Werkstoffeigenschaften entscheidend prägen können .
VDM Alloy 31 Plus ® – Alleskönner in schwierigem Einsatzgebiet VDM Alloy 31 Plus ® ist eine Nickel-Eisen-Chrom-Molybdän-Legierung mit Stickstoffzusatz . Es handelt sich um eine Weiterentwicklung des Werkstoffs VDM ® Alloy 31 . Dieser gilt als besonders geeignet für den Einsatz in
Werkstoff Chemische Zusammensetzung (%)
VDM ® Alloy 31 ( 1.4562 )
VDM Alloy 31
Plus ®
( 2.4692 )
Ni Cr Fe Mo Cu Mn N
31
27
33
6,5
1,2
2,0
( max .)
0,15- 0,25
34 27 29 6,5 1,2 2,0 0,2
Werkstoff Chemische Zusammensetzung (%)
VDM ® Alloy 825 ( 2.4858 )
VDM ® Alloy 825 CTP ( 2.4861 )
VDM ® Alloy 625 ( 2.4856 )
Ni Cr Fe Mo Cu Ti Nb 40 23 30 3 2 0,9
40 22 31,5 4,5 2
61 21,5 4,5 9 3,5
Die Legierungen werden im Lichtbogenofen – oder alternativ im Induktionsofen – offen erschmolzen . Foto : VDM Metals
wäßrigen neutralen und sauren Medien aufgrund seiner hervorragenden Beständigkeit gegenüber Loch- und Spaltkorrosion . Hauptziel der Entwicklung von VDM Alloy 31 Plus ® war es , die Lösungsglühung für den Anwender sicherer und bequemer zu gestalten und gleichzeitig eine Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten , die vergleichbar mit der des Ursprungswerkstoffs ist . Der Chromgehalt von 27 Prozent führt zu hoher Beständigkeit in oxidierenden Medien . Der optimierte Stickstoff- und Nickelgehalt reduziert die Ausscheidungsneigung von intermetallischen Phasen und stabilisiert das austenitische Gefüge , was besonders beim Auftragschweißen vorteilhaft ist . Die abgesenkte Lösungsglühtemperatur liegt bei 1.140 bis 1.160 ° C und damit unter der von VDM ® Alloy 31 , wodurch sich die Weiterverarbeitung vereinfacht .
Hauptanwendungsgebiete sind Anlagen der chemischen Prozessindustrie und Anlagen für die Herstellung und Aufbereitung von Schwefelund Phosphorsäure , Komponenten in Rauchgasentschwefelungsanlagen sowie Druckbehälter . Der Werkstoff ist gut schweißbar . Er wird sowohl in klassischen Halbzeugformen als auch in Form von Pulver in additiven Fertigungsverfahren verwendet .
VDM ® Alloy 825 CTP – Bindeglied zu hochwertigeren Nickellegierungen VDM ® Alloy 825 CTP wurde entwickelt , um die Lücke zwischen Alloy 825 und dem aufgrund seiner Legierungsbestandteile deutlich hochwertigerem Alloy 625 zu schließen . VDM ® Alloy 825 CTP ist eine vollaustenitische Nickel-Eisen- Chrom-Legierung mit Zusätzen von Kupfer und Molybdän . Die Weiterentwicklung von VDM ® Alloy 825 verfügt über einen höheren Molybdänanteil , der für eine bessere Korrosionsbeständigkeit in reduzierenden ( sauren ) Medien sorgt , und verzichtet auf Titan in der Zusammensetzung , wodurch sich eine bessere Schweißbarkeit mit einem geringeren Risiko der Entstehung von Heißrissen ergibt . Durch die Anpassung der chemischen Zusammenset-
edelstahl aktuell | Ausgabe 7 | September 2022 25