Inconel 600 gegenüber Inconel 601

Im Bereich der Superlegierungen ist die Nickel-Chrom-Eisen-Familie nach wie vor der Goldstandard für Umgebungen, die extreme Hitze- und Korrosionsbeständigkeit erfordern. Darunter, Inconel 600 (UNS N06600) und Inconel 601 (UNS N06601) werden häufig miteinander verglichen. Sie haben zwar eine gemeinsame metallurgische Abstammung, aber ihre spezifischen Legierungselemente diktieren sehr unterschiedliche Leistungsprofile bei der thermischen Verarbeitung und der chemischen Verfahrenstechnik. Das Verständnis dieser Nuancen ist entscheidend für die Vermeidung eines vorzeitigen Ausfalls von Komponenten.

Unterschiede zwischen Inconel 600 und 601

Der grundlegende Unterschied zwischen diesen beiden Sorten liegt in ihrer chemischen Metallurgie, insbesondere in der Beeinflussung des Chrom- (Cr) und Aluminiumgehalts (Al).

Inconel 600 ist ein technischer Standardwerkstoff mit einem hohen Nickelgehalt (mindestens 72%). Diese hohe Nickelbasis verleiht der Legierung eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen Chlorid-Ionen-Spannungskorrosionsrisse (SCC) und alkalische Umgebungen. Der Chromgehalt liegt typischerweise zwischen 14-17%, was für die Schwefelbeständigkeit ausreicht, aber vor allem für reduzierende Umgebungen optimiert ist.

Inconel 601, ist hingegen eine Änderung des chemischen Profils von 600. Der Nickelgehalt wird gesenkt (58-63%), um eine höhere Chromkonzentration (21-25%) zu ermöglichen, und, was am wichtigsten ist, der Zusatz von Aluminium (1,0-1,7%). Der Zusatz von Aluminium ist nicht nur eine Optimierung, sondern verändert den Mechanismus der Oxidbildung in der Legierung grundlegend. Während sich Inconel 600 zum Schutz ausschließlich auf Chromoxid stützt, nutzt Inconel 601 das Aluminium zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Hochtemperaturstabilität.

Oxidationsbeständigkeit von Inconel 600 gegenüber 601

Bei der Evaluierung Oxidationsbeständigkeit von Inconel 600 gegenüber 601, ist Inconel 601 die eindeutig beste Wahl für extreme Temperaturwechsel.

Inconel 600 hat eine hervorragende Leistung bis zu einem Wert von etwa 1095∘C (2000∘F). Bei zyklischer Erwärmung und Abkühlung kann die Oxidschicht auf Inconel 600 jedoch spröde werden und abplatzen (abplatzen), wodurch das frische Metall weiter angegriffen wird.

Im Gegensatz dazu begünstigt der Aluminiumgehalt in Inconel 601 die Bildung einer fest haftenden Oxidschicht, die hauptsächlich aus Aluminiumoxid (Al2​O3​) in Verbindung mit Chromoxid. Dieser Verbundwerkstoff ist außerordentlich widerstandsfähig gegen Abplatzungen, selbst bei starken Temperaturschwankungen. Folglich behält Inconel 601 seine strukturelle Integrität in oxidierenden Atmosphären bis zu 1260∘C (2300∘F).

Darüber hinaus bietet der höhere Chromgehalt von 601 in schwefelhaltigen Umgebungen im Vergleich zu 600 einen besseren Schutz gegen Sulfidierung, sofern die Bedingungen oxidierend sind.

Inconel 600 vs 601, wie man sich entscheidet

Die Entscheidung Inconel 600 vs 601, wie man sich entscheidet erfordert die Analyse des spezifischen Korrosionsmechanismus Ihrer Anwendung:

1. Wählen Sie Inconel 600, wenn:

   • Die Anwendung umfasst Chemische Verarbeitung. Aufgrund seines hohen Nickelgehalts eignet es sich hervorragend für den Umgang mit organischen und anorganischen Verbindungen, insbesondere in Gegenwart von trockenem Chlor oder Chlorwasserstoff.

   • Spannungsrisskorrosion ist die Hauptgefahr. Handelt es sich bei der Umgebung um einen Druckwasserreaktor oder um ätzende Laugen, ist 600 der Industriestandard.

   • Die Atmosphäre ist Verringern (niedriger Sauerstoffgehalt).

2. Wählen Sie Inconel 601, wenn:

   • Die Anwendung umfasst Thermische Verarbeitung. Bei Strahlungsrohren, Muffeln, Flammenschutzschilden und Wärmebehandlungskörben verlängert die Oxidationsbeständigkeit von 601 die Lebensdauer erheblich.

   • Thermisches Zyklieren ist häufig. Wenn das Gerät schnell ein- und ausgeschaltet wird, verliert 601 seine Schutzschicht nicht so schnell wie 600.

   • Sie benötigen Widerstand gegen Aufkohlung. Die stabile Oxidschicht von 601 behindert die Diffusion von Kohlenstoff in die Materialmatrix.

Verwandte Fragen und Antworten

Q1: Ist Inconel 601 magnetisch?

A: Nein, sowohl Inconel 600 als auch Inconel 601 sind bei Raumtemperatur nichtmagnetische austenitische Legierungen. Allerdings kann die Kaltumformung während der Herstellung manchmal eine sehr geringe magnetische Permeabilität bewirken, die jedoch für industrielle Anwendungen im Allgemeinen vernachlässigbar ist.

F2: Kann ich Inconel 601 an Inconel 600 schweißen?

A: Ja, ungleiche Schweißungen zwischen diesen beiden Legierungen sind üblich. Der allgemein empfohlene Schweißzusatzwerkstoff entspricht in der Regel der höher legierten Sorte, z. B. Inconel 82 (ERNiCr-3) oder Inconel 617, um sicherzustellen, dass die Schweißzone eine ausreichende Hochtemperaturfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit aufweist, die mit den Grundwerkstoffen übereinstimmt.

F3: Welche Legierung ist teurer, Inconel 600 oder 601?

A: Historisch gesehen kann Inconel 600 allein aufgrund seines höheren Nickelgehalts (mindestens 72% gegenüber ~60%) etwas teurer sein, da Nickel ein sehr teurer Rohstoff ist. Die Marktverfügbarkeit und bestimmte Produktformen (Rohre vs. Platten) können jedoch zu Preisschwankungen führen, bei denen 601 aufgrund seiner speziellen Verarbeitungsanforderungen einen Aufschlag erhält.