PDF - JuSER - Forschungszentrum Jülich

Literaturübersicht
In Abbildung 2.2 ist die Klassifizierung der Superlegierungen schematisch dargestellt. Die
Nickelbasis-Superlegierungen können, abhängig von der Herstellungstechnologie, in drei
Kategorien eingeteilt werden: Knetlegierungen, Gusslegierungen und pulvermetallurgisch
hergestellte Superlegierungen (PM- Superlegierungen) [2.1.7].
Abbildung 2.2: Klassifizierung der Superlegierungen [2.1.7, 2.1.10, 2.1.11, 2.1.12, 2.1.13,
2.1.14, 2.1.15, 2.1.20, 2.1.21, 2.1.22, 2.1.32, 2.1.33, 3.1.35, 2.1.36, 2.1.38]
2.1.1 Knetlegierungen
Die Anforderungen an Komponenten im Flugtriebwerksbau führten in den 40er und 50er
Jahren zu dem Einsatz bei Temperaturen bis 800 °C von Ni- und Ni-Fe-Superlegierungen. Die
bekanntesten sind Nimonic 80A, Waspaloy, Udimet 500, Inconel 625, Inconel 718 und so
weiter. Deren Modifikationen und verbesserten Varianten sind bis heute beim Bau von
Flugtriebwerken und von stationärem Gasturbinenbau im Einsatz und könnten auch in
Zukunft in USC-Dampfturbinen verwendet werden [2.1.8, 2.1.9]. Entwicklungsziele sind die
Verbesserung von Herstellbarkeit, Gefügestabilität, Schweißbarkeit und mechanischen
Eigenschaften. Nicht zuletzt sollen die Superlegierungen ökonomisch günstiger werden, in
den teureren Elementen durch preiswertere ersetzt werden.
Abhängig vom Verfestigungsmechanismus (sieht man von der Wirkung an
Carbidausscheidung ab), können die Knetlegierungen in zwei Gruppen unterteilt werden:
• mischkristallgehärtete Superlegierungen
• ausscheidungsgehärtete Superlegierungen
Die mischkristallgehärteten Superlegierungen, z. B. Inconel 617 (Cr-Co-Mo) und Haynes 230
(Cr-W-Co-Mo) bestehen nur aus solchen Elenenten, die in der γ-Matrix lösbar sind. Sie haben
gute Korrosionsbeständigkeit, bleibende Zähigkeit bei Langzeitauslagerungen und
Hochtemperaturfestigkeit (insbesondere Kriechfestigkeiten oberhalb 870 °C). Die
Legierungen lassen sich gut umschmelzen, wegen der fast 100% Löslichkeit der
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