Nickel-Legierung 600

Material

Produktbeschreibung

Alloy 600 (UNS N06600) ist eine Nickel-Chrom-Legierung, die speziell für den Einsatz in einem breiten Temperaturbereich entwickelt wurde, von kryogenen Temperaturen bis hin zu erhöhten Temperaturen von bis zu 1093 °C (2000 °F). Es ist bekannt für seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Vielseitigkeit. Alloy 600 ist nicht magnetisch und kann leicht geschweißt werden, was es für verschiedene Herstellungsprozesse geeignet macht. Es findet Anwendungen in einer Vielzahl von korrosionsbeständigen Umgebungen. Der hohe Nickelgehalt in Alloy 600 bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen reduzierende Umgebungen, während der Chromgehalt eine Beständigkeit gegen schwächere oxidierende Umgebungen verleiht. Diese Kombination aus Nickel und Chrom ermöglicht es der Legierung, einer Vielzahl von korrosiven Bedingungen standzuhalten. Darüber hinaus bietet der hohe Nickelgehalt von Alloy 600 eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen Chlorid-Spannungsrisskorrosion, wodurch es für Anwendungen geeignet ist, bei denen die Exposition gegenüber Chloriden ein Problem darstellt. Alloy 600 ist bekannt für seine einzigartige Kombination aus Hochtemperaturbeständigkeit und ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit. Es wird häufig in Branchen wie der chemischen Verarbeitung, der Nukleartechnik, der Wärmebehandlung und Ofenkomponenten eingesetzt, wo es hohen Temperaturen und aggressiven Umgebungen ausgesetzt ist.

Anträge

Komponenten für die Luft- und Raumfahrt
Chemische Verarbeitung – Chlorierungsanlagen, Fettsäuren, Fluorwasserstoff, Magnesiumchlorid, Vinylchloridmonomer, Natriumsulfid, Titandioxid
Lebensmittelverarbeitung
Petrochemische Verarbeitung – Katalysator-Regeneratoren
Energieerzeugung – nukleare Komponenten
Zellstoff und Papier – Anlagen für Abietinsäure
Thermische Verarbeitung – Körbe und Schalen, Kästen, Muffeln und Retorten, Nitrierbehälter, Rollenherde, Vakuumofenkomponenten

Normen

ASTM.................. B 168
ASME.................. SB 168
AMS................... 5540

Allgemeine Eigenschaften

Alloy 600 (UNS N06600) ist eine vielseitige Nickel-Chrom-Eisen-Legierung, die in einem Temperaturbereich von kryogen bis zu 1093 °C (2000 °F) und für korrosionsbeständige Anwendungen eingesetzt werden kann. Der hohe Nickelgehalt stellt sicher, dass die Legierung praktisch immun gegen Chlorid-Ionen-Spannungsrisskorrosion ist und gleichzeitig Korrosionsbeständigkeit gegen viele organische und anorganische Verbindungen bietet. Der Chromgehalt bietet Beständigkeit gegen oxidierende Umgebungen bei hohen Temperaturen oder in korrosiven Medien, es ist auch beständig gegen Schwefelverbindungen.
Im Hochtemperaturbetrieb widersteht Alloy 600 Oxidation und Ablagerungen bis zu 1093 °C (2000 °F). Es eignet sich gut für Anwendungen, die Aufkohlungsbeständigkeit erfordern, oder in schwefelhaltigen Umgebungen bei moderaten Temperaturen. Es unterliegt jedoch der Sulfidierung bei hohen Temperaturen.
Alloy 600 ist nicht magnetisch und kann nicht durch Wärmebehandlung, sondern nur durch Kaltumformung gehärtet werden. Es kann leicht geschweißt und mit den üblichen Fertigungspraktiken in der Werkstatt verarbeitet werden.

Chemische Analyse

Gewicht % (alle Werte sind maximal, sofern kein Bereich anders angegeben ist)


Nickel (plus Kobalt)	72.0 Min.	Mangan	1.00
Chrom	14.0 min.-17.0 max.	Schwefel	0.015
Eisen	6.0 min.-10.0 max.	Silizium	0.50
Kohlenstoff	0.15	Kupfer	0.50

*Die Legierung überwiegt die restliche Zusammensetzung. Andere Elemente können nur in minimalen Mengen vorhanden sein.

Physikalische Eigenschaften

Dichte

0,304 Pfund/in3
8,42 g/cm3

Spezifische Wärme

0,106 BTU/lb-°F (32-212 °F)
444 J/kg-°K (0-100°C)

Elastizitätsmodul

31,1 x 106 psi
214 GPa

Wärmeleitfähigkeit 100 °C (200 °F)

109 BTU/Std/ft2/ft/°F
15,9 W/m-°K

Schmelzbereich

2470 – 2575°F
1354 – 1413°C

Elektrischer Widerstand

620 Mikrohm Zoll bei 68 °C
1,03 Mikrohm-cm bei 20°C

Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient Temperaturbereich
°F	°C	in/in/°F	cm/cm°C
68	20	5,8 x 10-6 cm	10,4 x 10-6 cm

Mechanische Eigenschaften

Typische Werte bei 20 °C (68 °F)
Streckgrenze 0,2 % Versatz		Ultimative Zugfestigkeit Stärke (min)		Verlängerung in 2"
Psi	(MPa)	Psi	(MPa)	%
35,000	(240)	80,000	(550)	30

Korrosionsbeständigkeit

Alloy 600 widersteht Korrosion in einer Vielzahl von Umgebungen. Aufgrund des hohen Chromgehalts der Legierung ist sie Nickel 200/201 unter oxidierenden Bedingungen überlegen und ihr hoher Nickelgehalt ermöglicht es ihr, in reduzierenden Umgebungen gut zu funktionieren. Das Vorhandensein von Nickel bietet auch eine hervorragende Beständigkeit gegen alkalische Lösungen.
Alloy 600 hat eine mäßige Beständigkeit gegen stark oxidierende Säuren. Die in gelöster Luft auftretende Oxidation allein reicht jedoch nicht aus, um eine vollständige Passivität und Freiheit von Angriffen durch luftgesättigte Mineralsäuren und bestimmte konzentrierte organische Säuren zu gewährleisten.
Wärmebeständigkeit
Alloy 600 wird in großem Umfang in der thermischen Prozessindustrie eingesetzt, wo Beständigkeit gegen Oxidation und Ofenatmosphäre erforderlich ist. Die Legierung wird aufgrund ihrer Beständigkeit gegen Stickstoff bei hohen Temperaturen auch in Nitrieranwendungen eingesetzt.
Die Beständigkeit der Legierung gegen Oxidation und Verzunderung bei 980 °C (1800 °F) ist in der folgenden Tabelle dargestellt.

Nickel Alloy Alloy 600

Alloy 600 hat auch eine gute Aufkohlungsbeständigkeit gemäß den Ergebnissen von Tests in einer Hochtemperatur-Aufkohlungsatmosphäre.

Gaskarbonisierungstests (100 h) in Wasserstoff/2% Methan
Legierung	Gewichtszunahme, mg/cm2
	925 °C (1700 °F)	1095 °C (2000 °F)
600	2.66	12.30
601	2.72	16.18
800HT	4.94	21.58
330	6.42	24.00

*Die Atmosphäre enthielt auch 5% Argon.
Alloy 600 kann bei moderaten Temperaturen als Schwefelverbindung verwendet werden, ist jedoch anfällig für Sulfidierung in schwefelhaltigen Atmosphären mit hohen Temperaturen.

Fertigungsdaten

Die Edelstahlplatte aus Legierung 347 kann leicht geschweißt und mit Standard-Fertigungsverfahren in der Werkstatt verarbeitet werden.

Warmbearbeitung

Der Warmarbeitstemperaturbereich für Alloy 600 beträgt 870 – 1230 °C (1600 – 2250 °F). Schwere Arbeiten müssen zwischen 1900 und 2250 °F (1040 – 1230 °C) stattfinden, während leichtere Arbeiten bis zu 870 °C (1600 °F) stattfinden können. Die Duktilität der Legierung wird bei Temperaturen zwischen 650 und 870 °C (1200 – 1600 °F) beeinträchtigt, so dass in diesem Temperaturbereich eine Warmumformung vermieden werden muss. Hohe Zugeigenschaften können durch sorgfältiges Arbeiten bei Temperaturen unter 650 °C (1200 °F) erreicht werden.

Kaltumformung

Alloy 600 kann durch die Standard-Fertigungsverfahren in der Werkstatt kalt geformt werden, wobei Kohlenstoff- und Edelstahl verwendet werden. Die Kaltverfestigungsraten sind höher als bei Baustahl, aber geringer als bei 304.

Schweißen

Alloy 600 kann problemlos mit den meisten Standardverfahren geschweißt werden, einschließlich GTAW (WIG), PLASMA, GMAW (MIG/MAG) und SMAW (MMA). Eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist nicht erforderlich. Das Bürsten mit einer Edelstahldrahtbürste nach dem Schweißen entfernt die Hitzetönung und erzeugt eine Oberfläche, die kein zusätzliches Beizen erfordert.

Zerspanung

Die Zerspanbarkeit von Alloy 600 ist etwas besser als bei 304, aber nicht so gut wie bei 303 frei bearbeitendem Edelstahl. Es sollte vorzugsweise im geglühten Zustand bearbeitet werden. Da Alloy 600 zur Kaltverfestigung neigt, sollten nur niedrige Schnittgeschwindigkeiten verwendet und das Schneidwerkzeug immer eingerastet sein. Eine ausreichende Schnitttiefe ist erforderlich, um den Kontakt mit der zuvor geformten kaltverfestigten Zone zu vermeiden.