Klassifizierung von Nickellegierungen anhand der Matrixstruktur

Nickellegierungen sind eine vielfältige Gruppe von Werkstoffen, die ein breites Spektrum an Eigenschaften und Anwendungen bieten. Sie bestehen hauptsächlich aus Nickel, wobei weitere Elemente hinzugefügt werden, um die spezifischen Eigenschaften zu verbessern. Eine Möglichkeit, Nickellegierungen zu klassifizieren, basiert auf ihrer Matrixstruktur oder der in der Legierung vorherrschenden Phase. Lassen Sie uns die gängigen Klassifizierungen von Nickellegierungen auf der Grundlage der Matrixstruktur untersuchen.

1. Austenitische Nickellegierungen:
   Austenitische Nickellegierungen zeichnen sich ähnlich wie Edelstähle durch ihre flächenzentrierte kubische (FCC) Kristallstruktur aus. Sie zeichnen sich durch eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, eine hohe Duktilität und gute mechanische Eigenschaften aus. Austenitische Nickellegierungen werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die Beständigkeit gegen korrosive Umgebungen und Hochtemperaturfestigkeit erfordern. Beispiele hierfür sind die Nickellegierung 200 und die Nickellegierung 201.

2. Ferritische Nickellegierungen:
   Ferritische Nickellegierungen haben eine körperzentrierte kubische (BCC) Kristallstruktur. Sie bieten eine gute Korrosionsbeständigkeit, eine hohe magnetische Permeabilität und eine Wärmeausdehnung ähnlich wie Kohlenstoffstähle. Ferritische Nickellegierungen werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen magnetische Eigenschaften erforderlich sind, wie z. B. magnetische Abschirmungen und Transformatoren.

3. Martensitische Nickellegierungen:
   Martensitische Nickellegierungen haben eine körperzentrierte tetragonale (BCT) Kristallstruktur. Sie weisen eine hohe Festigkeit, Härte und mäßige Korrosionsbeständigkeit auf. Martensitische Nickellegierungen werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die hervorragende mechanische Eigenschaften erfordern, wie z. B. Turbinenschaufeln, Befestigungselemente und Ventile.

4. Duplex-Nickel-Legierungen:
   Duplex-Nickel-Legierungen weisen ein gemischtes Gefüge auf, das sowohl aus Austenit- als auch aus Ferritphase besteht. Diese Dual-Phasen-Struktur bietet eine Kombination aus hoher Festigkeit und guter Korrosionsbeständigkeit. Duplex-Nickellegierungen werden häufig in Branchen wie der chemischen Verarbeitung, der Öl- und Gasindustrie sowie in der Schifffahrt eingesetzt, die eine Beständigkeit gegen chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion erfordern.

5. Ausscheidungshärtende Nickellegierungen:
   Ausscheidungshärtende Nickellegierungen, auch als aushärtende oder PH-Nickellegierungen bekannt, können wärmebehandelt werden, um eine hohe Festigkeit und Härte zu erreichen. Sie haben typischerweise eine austenitische Matrix unter Zugabe von Ausscheidungen, die während des Wärmebehandlungsprozesses gebildet werden. Ausscheidungshärtende Nickellegierungen werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen eine Kombination aus hoher Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und guter Dimensionsstabilität erforderlich ist. Die Nickellegierung 718 ist ein Beispiel für eine ausscheidungshärtende Nickellegierung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Nickellegierungen anhand ihrer Matrixstruktur klassifiziert werden können, einschließlich austenitischer, ferritischer, martensitischer, Duplex- und ausscheidungshärtender Legierungen. Jede Klassifizierung bietet einzigartige Eigenschaften, die für bestimmte Anwendungen geeignet sind, von Korrosionsbeständigkeit bis hin zu hoher Festigkeit und magnetischen Eigenschaften. Das Verständnis der Matrixstruktur von Nickellegierungen hilft bei der Auswahl des am besten geeigneten Materials für verschiedene industrielle Anforderungen.