Nimonic Alloy 105 ist eine ausscheidungsgehärtete Nickel-Kobalt-Chrom-Superlegierung, die für anhaltende Hochtemperaturfestigkeit und Kriechfestigkeit bis zu etwa 950°C (≈1740°F)Es wird häufig für Turbinenschaufeln, Scheiben, Schmiedestücke mit warmem Querschnitt und Hochtemperatur-Verbindungselemente verwendet, bei denen es auf langfristige Maßhaltigkeit und Oxidationsbeständigkeit ankommt.

• Familie: Ausscheidungsgehärtete Superlegierung auf Nickelbasis (Nickel-Kobalt-Chrom-Basis).

• Werkstoff / W. Nr.: 2.4634 (oft als Nimonic 105 aufgeführt).

• Betriebstemperatur: konzipiert für den dauerhaften Einsatz bis zu ≈950°C; ausgezeichnete Kriechbeständigkeit in diesem Bereich.

• Typische Anwendungen: Turbinenschaufeln und -scheiben, Hochtemperatur-Verbindungselemente, Schmiedestücke mit heißem Querschnitt, Ringe und kritische Komponenten in Gasturbinen und industriellen Hochtemperaturanlagen.

Was ist Nimonic 105?

Nimonic 105 ist eine Nickel-Kobalt-Chrom-Knetsuperlegierung, die Mitte des 20. Jahrhunderts als Teil der Nimonic-Familie von hitzebeständigen Legierungen entwickelt wurde. Sie kombiniert eine nickelhaltige Matrix mit kontrollierten Mengen an Kobalt und Chrom für die Korrosions-/Oxidationsbeständigkeit, während Molybdän, Aluminium und Titan sowohl die Festigkeitssteigerung in fester Lösung als auch die Ausscheidungshärtung (letztere nach Alterung) bewirken. Die Mikrostruktur und die chemische Zusammensetzung wurden so gewählt, dass eine hohe Zug- und Kriechfestigkeit bei Temperaturen erreicht wird, wie sie in heißen Abschnitten von Flugzeugtriebwerken und Industriegasturbinen vorkommen. Diese Eigenschaften machen es zu einem Arbeitspferd für Bauteile, die ihre Festigkeit und Verformungsbeständigkeit über Tausende von Stunden bei hohen Temperaturen beibehalten müssen.

Chemische Zusammensetzung

Nachfolgend finden Sie eine übersichtliche Tabelle, die auf der Grundlage der technischen Daten der Hersteller erstellt wurde (typische Zusammensetzungsbereiche, die für die Spezifikation verwendet werden). Verwenden Sie bei Bestellungen die genaue Spezifikation - kleine Änderungen bei Kohlenstoff, Al oder Ti haben messbare Auswirkungen auf das Ausscheidungsverhalten.

(Quelle: Technisches Merkblatt Special Metals für NIMONIC® alloy 105; Zusammensetzungstabelle gekürzt)

Anmerkung: Lieferanten und nationale Normen weisen manchmal leicht abweichende Ober- und Untergrenzen auf; geben Sie immer die Spezifikation an, auf die Sie in Ihrer Zeichnung verweisen (z. B. BS HR3 / W. Nr. 2.4634).

Wichtige physikalische und mechanische Eigenschaften

In der folgenden Tabelle sind die häufig zitierten physikalischen und mechanischen Werte zusammengefasst. Die Werte hängen stark von der Wärmebehandlung, der Produktform (Stab, Strangpressprofil, Schmiedestück) und der Prüftemperatur ab.

Technische Anmerkung: Einzelne numerische Werte können bei Superlegierungen irreführend sein: Wählen Sie die Eigenschaftstabellen des Lieferanten, die der Wärmebehandlung und der Produktform entsprechen, die Sie verwenden wollen. Special Metals veröffentlicht detaillierte Zug-, Kriech- und Ermüdungskurven, auf die sich Ingenieure bei der Dimensionierung von Teilen verlassen.

Normen und Äquivalente

Nimonic 105 wird in verschiedenen nationalen/industriellen Systemen bezeichnet. Zu den gängigen Bezeichnungen und Querverweisen gehören:

• Werkstoff / W. Nr.: 2.4634.

• Britisch / Europäisch: BS HR3 (und verwandte HR-Bezeichnungen).

• Andere Inserate: AFNOR NCKD 20ATv; in den Legierungslisten der Luft- und Raumfahrt häufig als "Alloy 105 / Nimonic 105" aufgeführt.

Äquivalente: Da die Zusammensetzung und die Wärmebehandlungsphilosophien variieren, gibt es keinen perfekten Eins-zu-Eins-Ersatz; in vielen Beschaffungszusammenhängen entspricht Nimonic 105 jedoch DIN 2.4634 und auf ältere Legierungsbezeichnungen, die in Katalogen der Luftfahrt und der Industrie verwendet werden. Vergewissern Sie sich immer über die erforderliche Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften, anstatt sich nur auf einen Handelsnamen zu verlassen.

Wofür wird Nimonic 105 verwendet?

Zu den typischen Verwendungszwecken gehören die Festigkeit, Kriechfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit:

• Gasturbinenkomponenten für Luft- und Raumfahrt und Industrie: Schaufeln, Leitschaufeln, Scheiben, Ringe und Brennkammerteile, die in heißen Abschnitten arbeiten.

• Hochtemperatur-Befestigungselemente und -Schrauben: wenn eine langfristige Aufrechterhaltung der Vorspannung bei erhöhter Temperatur erforderlich ist.

• Warmumformungswerkzeuge und Schmiedegesenke die Hitzebeständigkeit und Formbeständigkeit erfordern.

• Spezialfedern und Halteteile in Umgebungen mit zyklischer Erwärmung und hoher Belastung.

Warum Ingenieure sie wählen: Die Legierung bietet eine Mischung aus aushärtbare Matrix (Al + Ti-Ausscheidungen) und Mischkristallverfestigung (Mo, Co), die eine hohe Zug- und Kriechleistung ohne die Beschränkungen einiger einkristalliner oder gerichtet erstarrter Superlegierungen, die nur für das Gießen gelten, ermöglicht. Dies macht Nimonic 105 attraktiv für Knet- und Schmiedeteile, die mit engen Toleranzen bearbeitet und wärmebehandelt werden müssen.

Wärmebehandlung, Fertigung und Fügen

Wärmebehandlungen (Empfehlungen des Herstellers): Das Special Metals Bulletin enthält zwei häufig verwendete, auf den Bauteiltyp zugeschnittene Regelungen:

• Behandlung A (optimale Langzeit-Kriechfestigkeit): 4 h / 1150°C Luftkühlung + 16 h / 1050-1065°C Luftkühlung + 16 h / 850°C Luftkühlung.

• Behandlung B (für höhere Zugfestigkeit und verbesserte RT-Eigenschaften, wenn das Langzeit-Kriechen weniger kritisch ist): 4 h / 1125°C AC + 16 h / 850°C AC.
  Verwenden Sie die Behandlung (A) für Turbinenschaufeln/Scheiben; (B), wenn eine hohe Kriechlebensdauer nicht von zentraler Bedeutung ist.

Heiße Arbeit: empfohlener Bereich ~1050-1200°C; Zwischenstufenglühen bei ~1150°C, wenn starke Verformung durchgeführt wird.

Bearbeitungen: möglichst in vollständig wärmebehandeltem Zustand bearbeiten; die Härte erfordert Hartmetallwerkzeuge (Wolframkarbidspitzen) und Verfahren mit geringem Vorschub und hoher Steifigkeit.

Schweißen: Schmelzschweißen (WIG/MIG) kann aufgrund von Mikrorissen in der Schweißnaht und der WEZ problematisch sein; Elektronenstrahl- und Abbrennstumpfschweißen wurden erfolgreich in der Produktion eingesetzt, doch sind Qualifikationsprüfungen vorgeschrieben. Hochtemperaturlöten in Vakuum-/Trockenwasserstoff-/Inertgasatmosphäre ist ein gängiges Fügeverfahren, wenn die Temperaturen unter der Lösungsglühung bleiben.

Praktischer Tipp: die zulässigen Wärmebehandlungen, die erforderliche Wärmebehandlung nach dem Schweißen (falls vorhanden) und die ZfP-Qualifikation in den Bestellungen angeben - Bauteile aus Nimonic 105 sind oft sicherheitskritisch.

Größe, Formen und Gewicht

Nimonic 105 wird von spezialisierten Werken und Servicezentren in vielen Produktformen hergestellt. Typische Handelsprodukte sind Stangen, Knüppel, Strangpressprofile, Bleche (dünne und dickere Bleche), Rohre und Schmiedestücke.

Repräsentative Größen- und Gewichtstabelle

Beispiel für Gewicht: Ein 1000 mm langer Rundstab mit einem Durchmesser von 50 mm wiegt ≈ π-(0,05²/4)-1 m -8,01 g/cm³ → ≈15,7 kg (der Ingenieur sollte die genaue Masse aus der Geometrie berechnen). (Verwenden Sie die Dichte 8,01 g/cm³ für Umrechnungen.)

Globaler 2025-Preisvergleich

Marktnotiz: Die Preise für spezielle Nickelsuperlegierungen hängen stark von der Form (Stange vs. Platte vs. fertiges Verbindungselement), der Menge, der Vorlaufzeit und dem Rohstoffzuschlag ab. Die folgenden Preisspannen sind ungefähre Marktindikatoren, die aus den aktuellen Preisblättern der Lieferanten und Marktplatzlisten (FOB oder gelisteter Lieferantenpreis pro kg) stammen. Verwenden Sie sie nur für die Budgetierung - holen Sie für die Beschaffung offizielle Angebote ein.

Quellen und Vorbehalte: Diese Angebote kombinieren Marktplatzlisten (Made-in-China, FOB-Seiten des Werks), Speziallegierungshändler und Legierungszuschlagsindizes; der Preis kann je nach Nickel-/Kobaltmarkt, Form, erforderlicher Zertifizierung und Auftragsvolumen schwanken. Für eine präzise Budgetierung bitten wir Sie um Angebote, die sich auf die vollständige Spezifikation (BS HR3 / W. Nr. 2.4634) und Wärmebehandlung beziehen.

Lieferung, Vorlaufzeit und warum Nimonic 105 von MWalloys kaufen

MWalloys - über uns (kurz): MWalloys ist ein Spezialmetalllieferant und -verarbeiter, der sich auf Hochtemperaturwerkstoffe auf Nickelbasis für die Industrie und die Luft- und Raumfahrt spezialisiert hat. Wir unterhalten Werksbeziehungen und haben gängige Nimonic-Sorten auf Lager, um geschmiedete Ringe, Stangen, Platten und Zuschnitte zu liefern.

Das bietet MWalloys für Nimonic 105:

• 100% Fabrikpreis auf vielen Standardformularen (wir kaufen direkt von den Mühlen und geben die Einsparungen an unsere Kunden weiter).

• Schnelle Lieferung auf Lager für typische Stangen-, Platten- und Blechgrößen - der Lagerbestand ermöglicht kurze Lieferzeiten für viele Aufträge.

• Bescheinigungen und Rückverfolgbarkeit: Materialprüfberichte (MTRs), Rückverfolgbarkeit der Heiznummern und Prüfprotokolle, die mit jeder Lieferung geliefert werden.

• Unterstützung bei der Herstellung: Bearbeitung, Schmiedepartnerschaft und vorqualifizierte Wärmebehandlungen auf Anfrage.

Wenn Sie ein formelles Angebot benötigen, geben Sie bitte folgende Informationen an: gewünschte Norm (z.B. BS HR3 / W. Nr. 2.4634), Produktform, Abmessungen, Wärmebehandlung/Temperierung, Menge und Lieferhafen - MWalloys antwortet Ihnen mit Direktpreisen und geschätzten Lieferzeiten.

Praktischer Einkaufstipp: Bei kritischen rotierenden oder sicherheitsrelevanten Bauteilen sind in der Bestellung eine zertifizierte Rückverfolgbarkeit durch das Werk oder die Anlage sowie alle erforderlichen Prüfungen durch Dritte (z. B. PMI/chemische Prüfung, NDT) zu verlangen.

Wie man Nimonic 105 in der Beschaffung spezifiziert

Beim Verfassen von technischen Kaufunterlagen sollten Sie diese mit einbeziehen:

1. Genaue Legierungsbezeichnung (z. B. Nimonic Alloy 105, W. Nr. 2.4634, BS HR3).

2. Erforderliche Materialform (Stange, Platte, Strangpressprofil, Schmiederohling).

3. Toleranz der chemischen Zusammensetzung oder Referenzspezifikation. (geben Sie die BS/EN-Version oder das Datenblatt für Spezialmetalle an).

4. Wärmebehandlung (Angabe des vom Hersteller vorgeschlagenen Systems oder einer vereinbarten Alternative).

5. Akzeptanzkriterien für mechanische Eigenschaften (Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung bei RT und ggf. bei erhöhten Temperaturen).

6. Zerstörungsfreie Prüfung & Abnahme (falls erforderlich, z. B. Ultraschall bei Schmiedeteilen, PMI).

7. Dokumentation (MTR nach EN 10204 3.1/3.2 oder gleichwertig).

8. Besondere Verfahren (Schweiß-/Lötanweisungen, Bearbeitungszugaben, Wärmebehandlung nach dem Schweißen).

9. Menge und Lieferplan - Bindung an Lieferantenbestätigung und Vorlaufzeit.

10. Kommerzielle Bedingungen - FOB/CIF, Incoterms, Zahlung und Garantie.

FAQs

1. Ist Nimonic 105 dasselbe wie Inconel 625 oder 718?
Nein. Nimonic 105 gehört zur Nimonic-Familie (Nickel-Kobalt-Chrom mit Al/Ti-Ausscheidungshärtung). Inconel 625 und 718 sind verschiedene Nickelbasislegierungen mit unterschiedlichen Legierungsgleichgewichten und Leistungsbereichen; kein Ersatz ohne technische Prüfung.

2. Bei welcher Temperatur kann es dauerhaft betrieben werden?
Es ist für einen dauerhaften Einsatz bis zu ≈950°CDie Lebensdauer der Bauteile hängt von der Belastung, der Umgebung und der Wärmebehandlung ab. Verwenden Sie die Kriechbruchkurven des Herstellers zur Dimensionierung der Teile.

3. Was ist die Standard-Wärmebehandlung?
Es werden zwei gängige Verfahren veröffentlicht: der Langzeitzyklus (4 h @ 1150°C AC → 16 h @ 1050-1065°C AC → 16 h @ 850°C AC) für Kriechfestigkeit und eine kürzere Lösung + Alterung (4 h @ 1125°C AC → 16 h @ 850°C AC) für höhere RT-Festigkeit, bei der die Kriechfestigkeit weniger wichtig ist. Geben Sie an, welche Sie benötigen.

4. Kann Nimonic 105 geschweißt werden?
Schmelzschweißen ist schwierig und kann Mikrorisse verursachen; Elektronenstrahlschweißen und Abbrennstumpfschweißen haben sich bewährt. Hartlöten in kontrollierter Atmosphäre wird häufig verwendet. Das Schweißen muss für das jeweilige Bauteil und die Baugruppe qualifiziert sein.

5. Erfordert Nimonic 105 spezielle Bearbeitungswerkzeuge?
Ja - wegen der hohen Härte nach der Wärmebehandlung werden Hartmetallwerkzeuge und eine sorgfältige Prozessgestaltung (Steifigkeit, konservative Vorschübe) empfohlen. Die Bearbeitung sollte möglichst im wärmebehandelten Endzustand erfolgen.

6. Welches sind die gängigen Formulare, die in Mühlen erhältlich sind?
Rundstahl, Strangpressprofile, Platten und Bleche, Rohre, geschmiedete Rohlinge und Ringschmiedestücke. Die Verfügbarkeit hängt vom Werk und den Mindestbestellmengen ab.

7. Wie wirkt sich der Kohlenstoffgehalt auf die Eigenschaften aus?
Nimonic 105 hat eine relativ hohe Kohlenstoffobergrenze (0,17 wt% max). Kohlenstoff beeinflusst die Karbidbildung und damit das Kriechen und die Verarbeitbarkeit; neuere Studien untersuchen die Auswirkungen von Kohlenstoff auf das Kriechen und die Gefügestabilität.

8. Ist sie korrosionsbeständig?
Sie hat eine gute Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit aufgrund von Cr und Al, ist aber keine allgemein korrosionsbeständige Legierung für aggressive wässrige Chemikalien - wählen Sie eine korrosionsbeständige Legierung, wenn dies die Hauptanforderung ist.

9. Auf welche Unterlagen sollte ich bestehen?
Mill MTR (chemisch und mechanisch), Wärmebehandlungsprotokoll und alle erforderlichen NDT-Berichte. Für die Luft- und Raumfahrt oder sicherheitskritische Anwendungen ist ein höheres Maß an Zertifizierung und Rückverfolgbarkeit (3.1/3.2 oder ähnlich) üblich.

10. Wie erhalte ich einen verlässlichen Preis und eine Vorlaufzeit?
Geben Sie den Lieferanten genaue Spezifikationen (W.-Nr./BS oder AMS, falls zutreffend), Form, Abmessungen, Menge und gewünschte Behandlungen an. Großbestellungen reduzieren die Kosten pro Kilogramm; MWalloys kann Ihnen Angebote unterbreiten und hält in der Regel Lagerbestände für einen schnelleren Versand der gängigen Größen vor.