Nickel-Legierung 330

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Nickel-Legierung 330

Produktbeschreibung

Alloy 330 (UNS N08330) ist eine austenitische Nickel-Eisen-Chrom-Legierung, die entwickelt wurde, um eine hervorragende Beständigkeit gegen aufkohlende und oxidierende Atmosphären bei erhöhten Temperaturen zu bieten. Mit einem Nickelgehalt von 34 bis 37 Prozent bleibt die Legierung sowohl gegen Chlorid-Spannungsrisskorrosion als auch gegen Versprödung durch Ausscheidung der Sigma-Phase hochbeständig. Es lässt sich leicht mit Standardverfahren für Edelstahl und Nickellegierungen herstellen. Die Legierung wird häufig bei erhöhten Temperaturen eingesetzt, bei denen Beständigkeit gegen die kombinierten Auswirkungen von Temperaturwechsel und Aufkohlung erforderlich ist. Allgemeine Eigenschaften

Der hohe Nickel- und Chromgehalt bietet eine hervorragende Beständigkeit sowohl gegen Oxidation als auch gegen Aufkohlung. Die Oxidationsbeständigkeit wird auch durch den Siliziumgehalt der Legierung erhöht. Die Legierung funktioniert gut unter zyklischen Bedingungen des Heizens und Abkühlens und in abwechselnd aufkohlenden und oxidierenden Atmosphären.

Alloy 330 bietet ein hohes Maß an Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen Oxidation, Aufkohlung und Nitrierung. Es lässt sich leicht mit Standardverfahren für rostfreie Stähle und Nickellegierungen herstellen. Die Legierung wird in großem Umfang in Atmosphären mit erhöhten Temperaturen eingesetzt, in denen Beständigkeit gegen die kombinierten Auswirkungen von Temperaturwechsel und Aufkohlung erforderlich ist.

Anträge

Chemische und petrochemische Verarbeitung
Gecrackte Ammoniakbestandteile
Teile für petrochemische Öfen
Anlagen zur Sanierung petrochemischer Abfälle
Wärmetauscher
Leuchtgeschosse
Erzaufbereitung
Perlite-Systeme und -Geräte
Stromerzeugung
Kesselarmaturen
Komponenten für Gasturbinen
Thermische Verarbeitung
Wärmebehandelte Ofenbehälter
Komponenten für wärmebehandelte Öfen
Hochtemperatur-Ventilatoren
Salztöpfe

Normen

ASTM.................. B 536
ASME.................. SB 536
AMS................... 5592

Chemische Analyse

Typische Werte (Gewichtung %)


Nickel	34.0 - 37.0	Chrom	17.0 - 20.0
Eisen	Gleichgewicht*	Kohlenstoff	0,08 max.
Silizium	0.75 - 1.50	Mangan	2,0 max.
Phosphor	0,030 max.	Schwefel	0,030 max.

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

Physikalische Eigenschaften

Dichte

0,292 Pfund/in3
8,08 g/cm3

Spezifische Wärme

0,11 BTU/lb°F (32-212 °F)
460 J/kg°C (0-100°C)

Elastizitätsmodul

1,02 bei 70 °F/20 °C (RT)

Thermische und elektrische Eigenschaften

Temperatur		Wärmeleitfähigkeit		Elektrischer Widerstand
°F	°C	Btu-in/ft2M/-h-°F	W/m-°C	Ohm-Circ mil/ft	mW-m
75	24	86	12.4	612	1.017
400	204	108	15.6	649	1.079
800	227	134	19.3	688	1.144
1200	649	162	23.4	721	1.199
1600	871	198	28.6	744	1.237
1800	982	216	31.2	749	1.245

Mechanische Eigenschaften

Typische mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur, gewalzt

Streckgrenze 0,2 % Versatz		Ultimative Zugfestigkeit Kraft		Verlängerung in 2 Zoll (50mm)	Härte
Ksi	(MPa)	Ksi	(MPa)	%	Rockwell B
30 - 43	207 - 296	80 - 85	552 - 586	40 - 45	70 - 85

Mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen
Zugeigenschaften von geglühtem Material

Korrosionsbeständigkeit

Die Legierung 330 bietet ein hohes Maß an Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen Oxidation, Aufkohlung und Nitrierung. In wässrigen Umgebungen bietet der Chromgehalt von 330 eine Beständigkeit gegen oxidierende Bedingungen, während der Nickelgehalt die Beständigkeit gegen reduzierende Bedingungen erhöht. Der hohe Nickelgehalt der Legierung macht sie auch sehr widerstandsfähig gegen Chlorid-Spannungsrisskorrosion und Sigma-Phasenversprödung.

Oxidationsbeständigkeit

Legierung 330 hat eine gute Oxidationsbeständigkeit und widersteht der Zunderbildung bis zu etwa 1095 °C (2000 °F). Jeder Zunder, der sich bildet, haftet fest, insbesondere unter zyklischen Bedingungen des Heizens und Abkühlens.

Aufkohlungsbeständigkeit

Der Nickelgehalt von 35 Prozent und der Siliziumzusatz tragen wesentlich zu ihrer hervorragenden Aufkohlungsbeständigkeit bei. In abwechselnd aufkohlenden und oxidierenden Atmosphären weist Alloy 330 eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen das Phänomen der "Grünfäule" auf.

Nitrationsbeständigkeit

Die Legierung 330 weist eine gute Beständigkeit gegen stickstoffhaltige Atmosphären auf, in denen der Sauerstoffgehalt niedrig ist. Es wird in großem Umfang in Komponenten verwendet, die mit gecracktem Ammoniak umgehen.

Wärmebehandlung

Alloy 330 ist eine austenitische Legierung, die nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden kann. Nur die Kaltumformung trägt zu einer erhöhten Festigkeit bei Raumtemperatur bei. Für die meisten Hochtemperaturanwendungen wird 330 nach der Kaltumformung oder dem Schweißen nicht geglüht.
Wenn ein Vollglühen erforderlich ist, sollte er in einem Temperaturbereich von 1020-1120 °C (1870-2050 °F) durchgeführt werden. Die Wasserabschreckung bietet die optimale Kriechfestigkeit, aber es kann auch eine schnelle Luftkühlung auf unter 425 °C (800 °F) verwendet werden.

Herstellung

Die Legierung 330 lässt sich leicht warm- oder kaltumformen, wobei die Standardverfahren für austenitische Edelstähle und Nickellegierungen verwendet werden. Die Kaltverfestigungsrate der Legierung ist vergleichbar mit austenitischen Edelstählen.
Die Umformung bei Raumtemperatur wird empfohlen. Wenn eine Warmumformung erforderlich ist, sollte die Legierung gleichmäßig auf eine Ausgangstemperatur von 1120-1180 °C (2050-2150 °F) erhitzt und über 950 °C (17501/4F) fertiggestellt werden. Die Abkühlung sollte durch Wasserabschreckung oder so schnell wie möglich erfolgen. Das Glühen wird nach der Warmumformung empfohlen, um eine maximale Korrosionsbeständigkeit und ein optimales Korngefüge zu gewährleisten.
Das Umformen oder Biegen sollte nicht im niedrigen Duktilitätsbereich von 650-870 °C (1200-1600 °F) erfolgen. Dies kann bei austenitischen Legierungen zu interkristallinen Rissen führen.

Schweißen

Alloy 330 kann durch GTAW-, SMAW- und Plasmalichtbogenverfahren geschweißt werden. Für eine optimale Korrosionsbeständigkeit wird GTAW bevorzugt.
Vor dem Schweißen sollte sich das Material im geglühten Zustand befinden, sauber und frei von Zunder, Fett und anderen Verunreinigungen sein. Eine etwa 1 Zoll breite Zone auf jeder Seite der Verbindung sollte zu blankem Metall geschliffen werden.
Die Zwischenlagentemperatur sollte 150 °C (300 °F) nicht überschreiten. Es ist weder eine Wärmebehandlung vor noch nach dem Schweißen erforderlich. Die Legierung 330 kann problemlos mit einer Vielzahl unterschiedlicher Metalle verschweißt werden.