Ist Inconel stabiler als Edelstahl?

Inconel-Legierungen sind im Allgemeinen fester als die am häufigsten verwendeten nichtrostenden Stähle - vor allem dann, wenn der Einsatz eine hohe Zug-/Streckgrenze bei erhöhter Temperatur, eine hervorragende Kriechbeständigkeit und eine dauerhafte Leistung in oxidierenden oder aufkohlenden Atmosphären erfordert. Für Zähigkeit bei Raumtemperatur und alltägliche Korrosionsbeständigkeit in gutartigen Medien sind viele nichtrostende Stähle (z. B. 304/316) völlig ausreichend und viel wirtschaftlicher. Wenn die Anwendung die Temperatur, die Kriechbeständigkeit oder extreme korrosive Umgebungen erfordert, übertreffen Inconel (und andere Nickelbasis-Superlegierungen) in der Regel die nichtrostenden Stähle.

Was sind Inconel und rostfreie Stähle?

Inconel ist ein eingetragener Handelsname für verschiedene Nickel-Chrom-Basislegierungen (je nach Sorte mit Fe, Mo, Nb, Ti, Al), die für hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen entwickelt wurden. Zu den typischen Inconel-Sorten, die in der Industrie verwendet werden, gehören Inconel 600 (eine Ni-Cr-Legierung für allgemeine Zwecke), Inconel 625 (eine mischkristallverfestigte Ni-Cr-Mo-Legierung) und Inconel 718 (eine ausscheidungsgehärtete Ni-Cr-Nb-Legierung mit sehr hoher Festigkeit). Diese Legierungen gehören zu den "Superlegierungen" auf Nickelbasis und sind für aggressive Umgebungen mit hohen Temperaturen ausgelegt.

Rostfreie Stähle sind Eisenbasislegierungen mit einem Mindestanteil von ~10,5% Chrom, die ihre Korrosionsbeständigkeit durch eine passive Chromoxidschicht erhalten. Die Familie ist groß: ferritische (z. B. 430), austenitische (z. B. 304, 316), martensitische (z. B. 410, 420) und ausscheidungshärtende nichtrostende Stähle (z. B. 17-4 PH). Festigkeit und Temperaturbeständigkeit variieren innerhalb dieser Familie stark. Austenitische Stähle bieten eine gute Korrosionsbeständigkeit und Zähigkeit; martensitische und PH-Stähle können bei Raumtemperatur eine hohe Festigkeit erreichen, verlieren jedoch bei hohen Temperaturen in der Regel an Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit.

Chemie und Mikrostruktur: warum sie sich unterschiedlich verhalten

• Nickelgehalt & Matrix: Inconel-Legierungen weisen einen hohen Nickelgehalt auf (häufig 50%+), der eine kubisch-flächenzentrierte (fcc) Matrix stabilisiert, die Phasenänderungen bei hohen Temperaturen widersteht und Festlösungs- und Ausscheidungshärtungsstrategien unterstützt. Nickel verlangsamt außerdem die Diffusions- und Oxidationskinetik und erhöht so die Kriechlebensdauer.

• Stärkung der Mechanismen: Inconel 718 wird in erster Linie durch Ausscheidung von γ'' und anderen Nb/Ti-reichen Phasen verfestigt; 625 beruht auf Mischkristall- und etwas Karbidbildung; 600 ist ein einfacheres Ni-Cr-System mit guter Hochtemperaturstabilität. Nichtrostende Stähle erhalten ihre Festigkeit durch Lösungsglühen (Austenit), martensitische Umwandlung (Martensit) oder Ausscheidungshärtung (z. B. 17-4PH). Die Mechanismen bestimmen die Temperaturgrenzen und wie sich die Festigkeit mit der Wärme ändert.

• Phasenstabilität: Viele nichtrostende Stähle bilden schädliche Phasen (Sigma, Karbide), wenn sie bestimmten Temperaturen oder langen Zeiten ausgesetzt werden; Superlegierungen sind so konstruiert, dass solche versprödenden Phasen im vorgesehenen Einsatzfenster vermieden werden.

Direkter mechanischer Vergleich (Tabellen)

Nachfolgend finden Sie zusammengefasste, repräsentative Eigenschaftsbereiche für häufig verglichene Sorten. Die Werkstoffdaten variieren je nach Härtegrad, Verarbeitung und Lieferant; die aufgeführten Werte sind typische Glüh-/Standardtemperaturbedingungen und dienen dem direkten, praktischen Vergleich.

Tabelle 1 - Typische Zugfestigkeit und Streckgrenze (Raumtemperatur, typische Wärmegrade)

Auslegung: Inconel 718 bietet eine viel höhere Dauerzugfestigkeit und Streckgrenze als herkömmliche austenitische nichtrostende Stähle; Inconel 625 übertrifft in der Regel auch 304/316 in der Zugfestigkeit. Ein spezieller nichtrostender PH-Stahl wie 17-4PH kann in bestimmten Zuständen mit einigen Inconel-Sorten in Bezug auf die Festigkeit bei Raumtemperatur konkurrieren oder diese sogar übertreffen, verfügt jedoch nicht über die gleiche Hochtemperatur-Kriech-/Oxidationsbeständigkeit.

Tabelle 2 - Hochtemperaturfähigkeit (qualitativ)

Wichtigster Punkt: Wenn die Temperatur ein Hauptfaktor ist, wurden Inconel und andere Nickelbasis-Superlegierungen für diese Umgebung entwickelt und bewahren die mechanische Integrität dort, wo nichtrostende Stähle weich werden oder oxidieren.

Äquivalente Inconel-Güteklassen

STANDARD	WERKSTOFF NR.	UNS	GOST	AFNOR	JIS	BS	DE	OR
Inconel 600	2.4816	N06600	МНЖМц 28-2,5-1,5	NC15FE11M	NCF 600	NA 13	NiCr15Fe	ЭИ868
Inconel 601	2.4851	N06601	XH60BT	NC23FeA	NCF 601	NA 49	NiCr23Fe	ЭИ868
Inconel 617	2.4663	N06617
Inconel 625	2.4856	N06625	ХН75МБТЮ	NC22DNB4M	NCF 625	NA 21	NiCr22Mo9Nb	ЭИ602
Inconel 690	2.4642	N06690
Inconel 718	2.4668	N07718
Inconel 725	-	N07725
Inconel X-750	2.4669	N07750

Schmelzpunkt, Dichte und Zugfestigkeit von Inconel

	Dichte	Schmelzpunkt	Zugfestigkeit	Streckgrenze (0,2%Offset)	Dehnung
600	8,47 g/cm3	1413 °C (2580 °F)	Psi - 95.000 , MPa - 655	Psi - 45.000 , MPa - 310	40 %
601	8,1 g/cm3	1411 °C (2571 °F)	Psi - 80.000 , MPa - 550	Psi - 30.000 , MPa - 205	30 %
617	8,3 g/cm³	1363°C	≥ 485 MPa	≥ 275 MPa	25 %
625	8,4 g/cm3	1350 °C (2460 °F)	Psi - 135.000 , MPa - 930	Psi - 75.000 , MPa - 517	42.5 %
690	8,3 g/cm³	1363°C	≥ 485 MPa	≥ 275 MPa	25 %
718	8,2 g/cm3	1350 °C (2460 °F)	Psi - 135.000 , MPa - 930	Psi - 70.000 , MPa - 482	45 %
725	8,31 g/cm3	1271°C-1343 °C	1137 MPa	827 MPa	20 %
X-750	8,28 g/cm3	1430°C	1267 MPa	868 MPa	25 %

Rostfreier Stahl

Äquivalente Edelstahlsorten

STANDARD	WERKSTOFF NR.	UNS	JIS	BS	GOST	AFNOR	DE
SS 304	1.4301	S30400	SUS 304	304S31	08Х18Н10	Z7CN18-09	X5CrNi18-10
SS 304L	1.4306/1.4307	S30403	SUS 304L	304S11	03Х18Н11	Z3CN18-10	X2CrNi18-9 / X2CrNi19-11
SS 310	1.4845	S31000	-	-	-	-	-
SS 310S	1.4845	S31008	SUS310S	-	20Ch23N18	-	X8CrNi25-21
EDELSTAHL 316	1.4401 / 1.4436	S31600	SUS 316	316S31 / 316S33	-	Z7CND17-11-02	X5CrNiMo17-12-2 / X3CrNiMo17-13-3
EDELSTAHL 316L	1.4404 / 1.4435	S31603	SUS 316L	316S11 / 316S13	03Ch17N14M3 / 03Ch17N14M2	Z3CND17-11-02 / Z3CND18-14-032	X2CrNiMo17-12-2 / X2CrNiMo18-14-3
SS 317	1.4449	S31700	SUS 317	-	-	-	X6CrNiMo19-13-4
SS 317L	1.4438	S31703	SUS 317L	-	-	-	X2CrNiMo18154
SS 321	1.4541	S32100	SUS 321	-	08Ch18N10T	-	X6CrNiTi18-10
SS 321H	1.4541	S32109	SUS 321H	-	-	-	X6CrNiTi18-10
SS 347	1.4550	S34700	SUS 347	-	08Ch18N12B	-	X6CrNiNb18-10
SS 347H	1.4961	S34709	SUS 347H	-	-	-	X7CrNiNb18-10
SS 446	1.4762	S44600	-	-	-	-	-

Rostfreier Stahl Zusammensetzung

Klasse	C	Mn	Si	P	S	Cr	Mo	Ni	N
SS 304	0,08 max	2 max	0,75 max	0,040 max	0,030 max	18 - 20	-	8 - 11	-
SS 304L	0,03 max	2 max	0,75 max	0,045 max	0,030 max	18 - 20	-	8 - 12	0,10 max
SS 310	0,25 max	2 max	höchstens 1,50	0,045 max	0,030 max	24 - 26	-	19 - 22	-
SS 310S	0,08 max	2 max	höchstens 1,50	0,045 max	0,030 max	24 - 26	-	19 - 22	-
EDELSTAHL 316	0,08 max	2 max	0,75 max	0,045 max	0,030 max	16 - 18	2 - 3	10 - 14	0,1 max
EDELSTAHL 316L	0,3 max	2 max	0,75 max	0,045 max	0,030 max	16 - 18	2 - 3	10 - 14	0,10 max
SS 317	008 max	2 max	1 max	0,040 max	0,03 max	18 - 20	3 - 4	11 - 14	0,10 max
SS 317L	0,035 max	2 max	1 max	0,040 max	0,03 max	18 - 20	3 - 4	11 - 15	-
SS 321	0,08 max	2 max	0,75 max	0,045 max	0,03 max	17 - 19	5xC min 0,60% max	9 - 12	0,10 max
SS 321H	0,04 - 0,10 max	2 max	0,75 max	0,045 max	0,03 max	17 - 19	4xC min 0,60% max	9 - 12	0,10 max
SS 347	0,08 max	2 max	0,75 max	0,045 max	0,03 max	17 - 20	10xC min 1,00 max	9 - 13	62.74
SS 347H	0.04 - 0.10	2 max	0,75 max	0,045 max	0,03 max	17 - 20	8xC min 1,00 max	9 - 13	62.74
SS 446	0,2 max	1,5 max	0,75 max	0,040 max	0,03 max	23 - 30	0.10 - 0.25	0,50 max	Bilanz

Schmelzpunkt, Dichte und Zugfestigkeit von Edelstahl

Klasse	Dichte	Schmelzpunkt	Zugfestigkeit	Streckgrenze (0,2%Offset)	Dehnung
SS 304	8,0 g/cm3	1400 °C (2550 °F)	Psi - 75000 , MPa - 515	Psi - 30000 , MPa - 205	35 %
SS 304L	8,0 g/cm3	1400 °C (2550 °F)	Psi - 75000 , MPa - 515	Psi - 30000 , MPa - 205	40 %
SS 310	8,0 g/cm3	1454 °C (2650 °F)	Psi - 75000 , MPa - 515	Psi - 30000 , MPa - 205	35 %
SS 310S	8,0 g/cm3	1454 °C (2650 °F)	Psi - 75000 , MPa - 515	Psi - 30000 , MPa - 205	35 %
EDELSTAHL 316	8,0 g/cm3	1454 °C (2650 °F)	Psi - 75000 , MPa - 515	Psi - 30000 , MPa - 205	35 %
EDELSTAHL 316L	8,0 g/cm3	1454 °C (2650 °F)	Psi - 75000 , MPa - 515	Psi - 30000 , MPa - 205	40 %
SS 317	8,0 g/cm3	1454 °C (2650 °F)	Psi - 75000 , MPa - 515	Psi - 30000 , MPa - 205	35 %
SS 317L	8,0 g/cm3	1454 °C (2650 °F)	Psi - 75000 , MPa - 515	Psi - 30000 , MPa - 205	35 %
SS 321	8,0 g/cm3	1454 °C (2650 °F)	Psi - 75000 , MPa - 515	Psi - 30000 , MPa - 205	35 %
SS 321H	8,0 g/cm3	1454 °C (2650 °F)	Psi - 75000 , MPa - 515	Psi - 30000 , MPa - 205	35 %
SS 347	8,0 g/cm3	1454 °C (2650 °F)	Psi - 75000 , MPa - 515	Psi - 30000 , MPa - 205	40 %
SS 347H	8,0 g/cm3	1454 °C (2650 °F)	Psi - 75000 , MPa - 515	Psi - 30000 , MPa - 205	40 %
SS 446	7,5 g/cm3	1510 °C (2750 °F)	Psi - 75.000 , MPa - 485	Psi - 40.000 , MPa - 275	20 %

Verhalten bei erhöhter Temperatur: Hier hat Inconel die Nase vorn

• Beibehaltung der Stärke: Viele Inconel-Sorten behalten im Vergleich zu nichtrostenden Stählen einen viel höheren Anteil ihrer Festigkeit bei Raumtemperatur bei erhöhten Temperaturen. Zum Beispiel behält Inconel 718 aufgrund seiner ausscheidungsgehärteten Mikrostruktur eine hohe Zug- und Kriechfestigkeit bis zu ~650°C.

• Kriech- und Berstfestigkeit: Kriechen - zeitabhängige Verformung unter Belastung - ist eine kritische Versagensart für heiße Bauteile. Nickelbasislegierungen haben langsamere Diffusionsraten und technische Ausscheidungen, um dem Kriechen zu widerstehen; dies führt zu einer wesentlich längeren Kriechlebensdauer bei einer bestimmten Spannung und Temperatur als die meisten nichtrostenden Stähle. Die praktischen Leitfäden des Nickel Institute und die ASM-Daten beschreiben die Klassifizierung von Legierungen nach Kriechfestigkeit und Verwendungszweck.

• Thermische Stabilität und Phasenkontrolle: Superlegierungen widerstehen mikrostrukturellen Umwandlungen, die Legierungen in bestimmten Temperaturbereichen spröde oder weich machen. Viele nichtrostende Sorten können Sigma- oder Karbide bilden, die die Matrix nach längerer Einwirkung von Zwischentemperaturen schwächen - ein Problem, das bei zweckbestimmten Nickelsuperlegierungen selten auftritt.

Praktische Auswirkung: Für Gasturbinenscheiben, Befestigungen im Warmbereich, Hochtemperatur-Auspuffanlagen und Komponenten von Chemieanlagen, die bei hohen Temperaturen betrieben werden, sind Nickelsuperlegierungen die akzeptierte Lösung; nichtrostende Stähle sind in der Regel nicht für eine Langzeitfestigkeit bei diesen Temperaturen geeignet.

Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit

• Allgemeine Korrosion in wässriger Umgebung: Austenitische nichtrostende Stähle (304/316) eignen sich aufgrund ihrer chromreichen Passivschicht hervorragend für viele Wasser- und Lebensmittelanwendungen sowie für Umgebungen mit geringem Chloridgehalt. Inconel-Legierungen (z. B. 625) sind aufgrund ihres hohen Nickel-, Molybdän- und Chromgehalts außergewöhnlich widerstandsfähig gegen viele aggressive Medien (Lochfraß, Spaltbildung, reduzierende Säuren, Meerwasser). Welches Material "besser" ist, hängt stark von der Chemie der Umgebung ab.

• Lochfraß und Spaltkorrosion: In chloridhaltigen Umgebungen (Meerwasser, Salzlaken) wird 316 schneller zerstört als Inconel 625, das speziell für die Beständigkeit gegen lokale Angriffe entwickelt wurde.

• Oxidation bei hoher Temperatur: Inconel-Legierungen bilden stabile Chrom- und Aluminiumoxidschichten und sind im Vergleich zu den meisten nichtrostenden Stählen widerstandsfähiger gegen schnelle Verzunderung/Oxidation, was einen längeren Einsatz in oxidierenden Hochtemperaturatmosphären ermöglicht.

Unterm Strich: Die Korrosionsleistung ist anwendungsspezifisch. Inconel bietet oft eine überlegene Leistung bei aggressiver und Hochtemperaturkorrosion; nichtrostende Stähle eignen sich gut für viele weniger strenge wässrige Umgebungen und sind wirtschaftlicher.

Überlegungen zu Fertigung, Schweißen und Wärmebehandlung

• Umformung und Bearbeitung: Nichtrostende Stähle (insbesondere austenitische Stähle wie 304/316) lassen sich im Allgemeinen leichter und kostengünstiger formen und schneiden als Nickelsuperlegierungen. Superlegierungen können schnell kaltverfestigt werden und sind abrasiv gegenüber Werkzeugen; Bearbeitungsstrategien und Hartmetallwerkzeuge sind üblich.

• Schweißen: Beide Familien können geschweißt werden, allerdings mit unterschiedlichen Problemen. Inconel-Legierungen (618/625/718) können mit kompatiblen Schweißzusätzen geschweißt werden und behalten nach einer geeigneten Wärmebehandlung ihre Festigkeit bei; einige Inconel-Sorten erfordern spezielle Verfahren, um Risse zu vermeiden. Nichtrostende Stähle sind für das Schweißen in der Industrie gut geeignet, erfordern aber möglicherweise eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) für martensitische Werkstoffe oder eine sorgfältige Behandlung, um eine Sensibilisierung der austenitischen Werkstoffe zu vermeiden.

• Wärmebehandlung: Viele Inconel-Legierungen sind aushärtbar (z. B. 718) und erfordern kontrollierte Lösungs- und Alterungszyklen, um Spitzeneigenschaften zu erreichen. Nichtrostende PH-Stähle (17-4PH) benötigen ebenfalls spezifische Alterungszyklen, um eine hohe Festigkeit zu entwickeln. Eine unsachgemäße Wärmebehandlung verringert die Leistung.

Kosten, Verfügbarkeit und Produktionsumfang

• Kosten für Rohmaterial: Nickel und bestimmte Legierungselemente (Nb, Mo) machen Inconel deutlich teurer als herkömmliche Edelstahlsorten. Der Kostenunterschied kann je nach Markt ein Vielfaches betragen. Edelstahl bleibt die wirtschaftliche Wahl, wenn die Leistungsanforderungen dies zulassen.

• Vorlaufzeit und Verfügbarkeit: Rostfreie Stähle sind weltweit in vielen Größen und Härtegraden auf Lager. Einige Inconel-Sorten sind auf Lager, aber spezielle Zustände, große Abschnitte oder exotische Fertigungsschritte erfordern zusätzliche Vorlaufzeiten.

• Lebenszykluskosten: Bei Hochtemperatur- oder stark korrosiven Anwendungen können die höheren Legierungskosten durch eine längere Lebensdauer, weniger Abschaltungen und einen geringeren Wartungsaufwand ausgeglichen werden. Eine Analyse der Lebenszykluskosten ist für die Auswahl der Technik unerlässlich.

Normen, Spezifikationen und maßgebliche Referenzen

Bei der Spezifikation von Werkstoffen für die Konstruktion sind anerkannte Normen (ASTM, AMS, EN, UNS) und Datenblätter der Lieferanten heranzuziehen. Beispiele:

• Inconel 718: UNS N07718 / AMS 5662 / ASTM B637 usw. (siehe technische Merkblätter von Special Metals zu Verhalten und empfohlenen Verfahren).

• Inconel 625: UNS N06625 / ASTM B443 / AMS 5666 usw. (Das Datenblatt für Sondermetalle beschreibt Anwendungen und Grenzwerte).

• Nichtrostende Stähle: AISI/ASTM-Spezifikationen für 304/316 und AMS/ASTM-Dokumente für PH oder martensitischen Edelstahl. Verwenden Sie für die Rückverfolgbarkeit Materialzertifikate des Lieferanten (Werksprüfberichte).

So wählen Sie aus: Praktische Checkliste zur Auswahl

Verwenden Sie diese kurze Checkliste, um zwischen Inconel und Edelstahl zu entscheiden:

1. Betriebstemperatur > 400-500°C? Wenn ja, Inconel oder rostfreie Hochtemperaturwerkstoffe (z. B. 309/310) bevorzugen - Inconel bevorzugt bei anhaltender Belastung/Kriechen.

2. Kriech- oder Berstdauer erforderlich? Inconel wahrscheinlich notwendig.

3. Chlorid, saure Salzlösungen oder oxidierende Hochtemperaturatmosphäre? Erwägen Sie Inconel 625/718 oder andere Nickellegierungen.

4. Stehen die Kosten im Vordergrund und sind die Bedingungen moderat? Rostfreier Stahl (304/316) ist in der Regel ausreichend.

5. Ist eine sehr hohe statische Festigkeit bei Raumtemperatur erforderlich, aber eine niedrige Temperatur? PH-Edelstahl (17-4PH) könnte im Vergleich zu Inconel kostengünstiger sein.

Entscheidungsmatrix (vereinfacht)

Repräsentative Anwendungen und kurze Fallbeispiele

• Inconel 718: Turbinenscheiben, kryogene Befestigungselemente (auch bei niedrigen Temperaturen), Komponenten von Raketenmotoren, Hochtemperaturschrauben und -wellen. Hohe Festigkeit und Zähigkeit über einen breiten Temperaturbereich machen ihn zu einer bevorzugten Superlegierung für die Luft- und Raumfahrt und die Energieerzeugung.

• Inconel 625: Rohrleitungen für chemische Prozesse, Wärmetauscher in korrosiven Medien, Schiffskomponenten, Unterwasseranschlüsse - ausgewählt aufgrund der lokalen Korrosionsbeständigkeit und der hohen Festigkeit.

• 304/316 rostfrei: Küchengeräte, Lebensmittelverarbeitung, architektonische Komponenten, viele Einbauten in Chemieanlagen, wo Temperaturen und Belastungen moderat sind.

• 17-4 PH: Wellen, Befestigungselemente, Bauteile, die eine hohe statische Festigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit bei Umgebungstemperatur erfordern (häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Petrochemie verwendet).

Häufig gestellte Fragen

1. Ist Inconel immer "besser" als rostfreier Stahl?
Nein. "Besser" hängt von der Anwendung ab. Bei hohen Temperaturen und extremer Korrosionsbeanspruchung ist Inconel oft überlegen; bei Routineanwendungen mit geringer Beanspruchung und bei kostensensiblen Anwendungen sind nichtrostende Stähle wirtschaftlich überlegen und voll leistungsfähig.

2. Kann ein nichtrostender Stahl jemals die Festigkeit von Inconel erreichen?
Einige nichtrostende PH-Stähle (z. B. 17-4PH in bestimmten Zuständen) können sich der Raumtemperaturfestigkeit einiger Nickellegierungen annähern oder diese erreichen, aber sie erreichen in der Regel nicht das Kriech-/Oxidationsverhalten bei hohen Temperaturen.

3. Korrodiert Inconel in Meerwasser?
Bestimmte Inconel-Sorten (vor allem 625) weisen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Meerwasser auf, einschließlich Lochfraß und Spaltfestigkeit. Bei der Auswahl müssen jedoch die Temperatur, der gelöste Sauerstoff und die Spaltgeometrie berücksichtigt werden.

4. Warum ist Inconel so teuer?
Ein hoher Nickelgehalt und die Legierung mit teuren Elementen (Nb, Mo, Ti) sowie eine schwierigere Be- und Verarbeitung erhöhen die Roh- und Herstellungskosten.

5. Sind Inconel und "Hastelloy" dasselbe?
Nein - beides sind Nickel-Basis-Familien, aber unterschiedliche Handelsmarken und Chemien. Die Bezeichnungen Hastelloy (Haynes) und Inconel (Special Metals) beziehen sich auf unterschiedliche firmeneigene Zusammensetzungen und Leistungsumfänge.

6. Welche Legierungen sind Standard für Gasturbinen-Heißteile?
Superlegierungen auf Nickelbasis (Inconel-Familie und ähnlich konstruierte Legierungen) dominieren aufgrund ihrer außergewöhnlichen Kriech-/Oxidationsbeständigkeit; nichtrostende Stähle sind für die heißesten Abschnitte nicht geeignet.

7. Kann man Inconel an rostfreien Stahl schweißen?
Ja, aber Sie müssen kompatible Schweißzusatzwerkstoffe auswählen und die Verdünnungs-/Wärmezyklen steuern. Das Schweißen ungleicher Metalle erfordert eine technische Kontrolle, um galvanische Probleme zu vermeiden und die erforderlichen mechanischen Eigenschaften zu erhalten.

8. Welches Material ist leichter?
Die Dichte von Nickellegierungen (~8,4-8,5 g/cm³) ist im Allgemeinen ähnlich wie die von nichtrostenden Stählen (etwa 7,7-8,0 g/cm³). Die Gewichtsunterschiede sind also bescheiden; die Auswahl wird eher von den Eigenschaften als von der Gewichtseinsparung bestimmt.

9. Ist für Inconel eine besondere Wärmebehandlung erforderlich?
Viele Inconel-Legierungen, insbesondere 718, erfordern bestimmte Lösungs- und Alterungszyklen, um die vorgesehene Festigkeit zu entwickeln; beachten Sie die Wärmebehandlungspläne der Lieferanten.

10. Wie kann man sie bei der Beschaffung unterscheiden?
Definieren Sie Betriebstemperatur, Belastungen, Umgebung (korrosive Stoffe), angestrebte Lebensdauer und Budget; fordern Sie Werkszeugnisse an und fragen Sie die Lieferanten nach empfohlenen Sorten und Rückverfolgbarkeit. Geben Sie für kritische Teile die einschlägigen ASTM/AMS/EN-Normen an.

Kurzes Resümee

Wenn Ihre Hauptanforderungen an die Konstruktion eine anhaltende mechanische Belastung bei hohen Temperaturen, eine lange Kriechlebensdauer, Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen oder aggressive lokale Korrosion sind, Inconel (und andere Nickelsuperlegierungen) bietet in der Regel eine bessere Leistung - bei höheren Material- und Verarbeitungskosten. Für alltägliche Korrosionsbeständigkeit, Umformbarkeit und niedrigere Kosten, rostfreier Stahl ist die praktische Wahl. Wählen Sie die Legierung, die dem Einsatzbereich (Temperatur, mechanische Belastung, Umgebung, zulässige Lebensdauer und Budget) entspricht, und verwenden Sie Datenblätter, Normen und Werksprüfberichte der Zulieferer für konkrete Spezifikationen und Konstruktionsangaben.

Maßgebliche Referenzen

• INCONEL®-Legierung 718 - Technisches Merkblatt für Spezialmetalle (PDF)
• INCONEL® alloy 625 - Technisches Merkblatt für Spezialmetalle (PDF)
• MatWeb / ASM: Werkstoffdaten der INCONEL®-Legierung 718
• MatWeb / ASM: AISI Typ 304 Edelstahl Werkstoffdaten
• Nickel Institute - Praktischer Leitfaden für Hochtemperaturlegierungen (PDF)