VDM Alloy 602 CA Nicrofer 6025 HT

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1 VDM Alloy 602 CA Nicrofer 6025 HT Werkstoffdatenblatt Nr Ausgabe Juli 2007

2 2 Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA Nicrofer 6025 HT ist eine hochkohlenstoffhaltige Nickel- Chrom-Eisen-Legierung mit Zusätzen der Mikrolegierungselemente Titan, Zirkonium und von Aluminium und Yttrium. Sie wird normalerweise im lösungsgeglühten Zustand geliefert, mit einer oxidierten oder entzunderten Oberfläche. ausgezeichnete Hochtemperatur-Zeitstandwerte ausgezeichnete Dauerschwingfestigkeit im HCF- und LCF-Modus außergewöhnliche Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen, auch unter zyklischen Bedingungen sehr gute Korrosionsbeständigkeit in aufkohlenden und oxidierend/chlorierenden Medien, wie auch unter Metal Dusting Bedingungen Zulassung für Druckbehälter mit Betriebstemperaturen von 10 C bis 1150 C gemäß VdTÜV Werkstoffblatt 540 und bis zu 1650 F (899 C) gemäß ASME code case 2359 Section I (für Dampfeinsatz) und bis zu 1800 F (982 C) für Anwendungen nach Section VIII Div. I. Bezeichnungen und Normen Land Werkstoffbezeichnung Spezifikation Chemische Rohre Bleche Stangen Band Draht Schmiede- Fittings Zusammen- teile Normung setzung nahtlos geschweißt D W.-Nr * NiCr25FeAlY DIN VdTÜV-Wbl DIN EN DIN F AFNOR UK BS USA UNS N06025 ASTM SB-163 SB-516 SB-168 SB-166 SB-168 SB-166 SB-564 SB-366 SB-167 SB-517 SB-546 ASME SB-163 SB-516 SB-168 SB-166 SB-168 SB-166 SB-564 SB-167 SB-517 SB-546 ASME Code Case Section I (für Dampfeinsatz) Section VIII Div. I Tabelle 1 Bezeichnungen und Normen. Chemische Zusammensetzung Ni Cr Fe C Mn Si Cu Al Ti Y Zr P S min. 24,0 18,0 0,15 1,80 0,10 0,05 0,01 Rest max. 26,0 11,0 0,25 0,50 0,50 0,10 2,40 0,20 0,12 0,10 0,020 0,010 Tabelle 2 Chemische Zusammensetzung (%) gemäß DIN EN

3 3 Physikalische Eigenschaften Dichte Schmelzbereich Permeabilität bei 20 C 7,9 g/cm C < 1,01 Temperatur (T) Spezifische Wärme- Elektrischer Elastizitäts- Ausdehnungs- Wärme leitfähigkeit Widerstand modul koeffizient von 20 C bis T C J W µω cm kn 10 6 kg K m K mm 2 K , , , , , , , , , , , , , , ) 15, , ) 16, , ) 17, , ) 17, , ) 17,6 1) Bei Berechnung von Apparaten sind Zeitstandwerte gem. Tabelle 8 zu berücksichtigen. Tabelle 3 Typische physikalische Eigenschaften bei Raum- und erhöhten Temperaturen. Kristallstruktur Nicrofer 6025 HT hat ein kubisch-flächenzentriertes Gitter. Es kann durch Ausscheidung der γ -Phase bis zu 800 C ausgehärtet werden.

4 4 Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA Mechanische Eigenschaften Die folgenden Eigenschaften von Nicrofer 6025 HT bei Raumund erhöhten Temperaturen gelten im lösungsgeglühten Zustand und für die angegebenen Abmessungen. Für andere Abmessungen sind die Eigenschaften besonders zu vereinbaren. Blech Band Stange und Schmiedeteil Draht 50 mm 3 mm 100 mm 12 mm Temperatur Dehngrenze Zugfestigkeit Bruchdehnung R p0,2 R p1,0 R m A 5 C MPa MPa MPa % Tabelle 4 Mindest Kurzzeit-Eigenschaften bei 1220 C von lösungsgeglühtem Nicrofer 6025 HT (Korngröße 70 µm) bei erhöhten Temperaturen nach VdTÜV Werstoffblatt mm Blech, 100 % rekristallisiert; Korngröße: 106 µm Temperatur Dehngrenze Zugfestigkeit Bruchdehnung R p0,2 R p1,0 R m A 5 C MPa MPa MPa % Tabelle 5 Kurzzeit-Eigenschaften eines Nicrofer 6025 HT 16 mm Blechs im lösungsgeglühten Zustand.

5 5 62 mm Ø Rundstange, 80 % rekristallisiert; Korngröße: 27 µm Temperatur Dehngrenze Zugfestigkeit Bruchdehnung R p0,2 R p1,0 R m A 5 C MPa MPa MPa % Tabelle 6 Kurzzeit-Eigenschaften einer Nicrofer 6025 HT 62 mm Ø Rundstange im lösungsgeglühten Zustand. 1,0 mm Band, 100 % rekristallisiert; Korngröße: 32 µm Temperatur Dehngrenze Zugfestigkeit Bruchdehnung R p0,2 R p1,0 R m A 5 C MPa MPa MPa % Tabelle 7 Kurzzeit-Eigenschaften von Nicrofer 6025 HT 1,0 mm Band im lösungsgeglühten Zustand. Die Korngröße hat einen entscheidenden Einfluss auf die mechanischen Werte, wie aus den Ergebnissen der Tabellen 5 7 ersichtlich ist.

6 6 Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA Grundwerkstoff Nicrofer 6025 HT WIG-Schweißverbindung; ungeglüht lösungsgeglüht 1220 C, Korngröße 70 µm Schweißzusatz Nicrofer S 6025 Zeitdehngrenzen Zeitstandfestigkeit Temperatur Zeitdehngrenzen Zeitstandfestigkeit R p1,0/104 h R p1,0/105 h R m/104 h R m/105 h C R p1,0/104 h R p1,0/105 h R m/104 h R m/105 h MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa , , , ,6 13,2 133,6 116, , ,2 17,8 120,8 111, , , ,4 16,0 114,4 117,8 118,8 115,4 112,8 116, ,0 14,3 110,2 115,4 115,8 113,4 119,0 114, ,6 12,7 117,2 113,6 113,6 111,9 116,2 113, ,9 11,5 115,0 112,5 112,2 111,0 114,4 112, ,8 10,8 113,5 111,7 111,0 110,4 113,0 111, ,8 10,3 112,4 111,1 112,2 110, ,7 110,65 Tabelle 8 Typische Langzeit-Mittelwerte von Nicrofer 6025 HT im lösungsgeglühten und geschweißten zustand.

7 7 Biegetest gemäß DIN für Bleche im lösungsgeglühten Zustand ohne Anriss: Winkel von 120 um einen Dorndurchmesser der 3fachen Blechdicke bis 10 mm Blechdicke. Es zeigt sich, dass bei Zugrundelegung der R p1,0 -Zeitdehngrenze (niedrigste Übergangstemperatur) und bei gleichzeitiger Berücksichtigung eines Sicherheitsbeiwertes von S = 1,5 erst für Temperaturen oberhalb ca. 625 C Langzeitwarmfestigkeitswerte für die Bauteilauslegung herangezogen werden müssen. Für niedrigere Temperaturen kann mit den deutlich höheren Warmfestigkeitswerten gerechnet werden. ISO-V Kerbschlagzähigkeit Mittelwert bei RT für Blech, Stange und Schmiedeteil: Probenrichtung a k KV J/cm 2 J längs quer Rp1,0 Mindestwerte R m/ , Spannung, MPa 100 Rp1,0 1, C 628 C R p1/ Bereich der zulässigen Beanspruchung Rp1/ Temperatur, C R m/ ,5 Abb. 1 Schnittpunkt der Kurz- und Langzeitfestigkeiten von Nicrofer 6025 HT im lösungsgeglühten Zustand.

8 8 Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA Maximale Einsatztemperatur C MPa Maximale zulässige Spannung (179) 2) (179) 2) (179) 2) (179) 2) (179) 2) (179) 2) (179) 2) (179) 2) (179) 2) (179) 2) (179) 2) (179) 2) (171) 2) ,4* ,8* ,4* ,6* ,3* ,3* Zeitstandfestigkeit Rm/10 4 h, MPa ,8* ,4* ,2* ,2* ,5* ,7* ,6* ,5* *Zeitabhängige Werte Hinweise: (1) Beim Einsatz im Temperaturbereich von ca C nimmt die Bruchdehnung von lösungsgeglühten Nicrofer 6025 HT rapide ab. (2) Wegen der verhältnismäßig niedrigen Dehngrenze der Legierung wurden höhere Spannungswerte bei Temperaturen ermittelt, bei denen mechanische Kurzzeit-Eigenschaften gelten, um den Einsatz der Legierung auch dann zu ermöglichen, wenn eine etwas größere Verformung akzeptabel ist. Die höheren Spannungswerte liegen höher als 66 2 /3 %, jedoch nicht über 90 %, der bei der jeweiligen Temperatur geltenden Dehngrenze. Die Verwendung dieser Spannungswerte kann Veränderungen in den Abmessungen hervorrufen auf Grund dauerhafter Verformung. Die Verwendung der höheren Spannungswerte werden nicht empfohlen für Flansche von abgedichteten Verbindungen oder anderen Anwendungen, wo kleine Verspannungen zu Leckagen oder Versagen des Bauteils führen können. Tabelle 9 Maximal zulässige Spannungswerte für Nicrofer 6025 HT im lösungsgeglühten Zustand gemäß ASME Code Case Temperature, C Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA 1) Nicrofer 5520 Co alloy 617 CA 1) Nicrofer 6023 H alloy 601 H 2) 1) garantierte Mittelwerte nach VdTÜV-Werkstoffblatt 2) typische Werte Abb. 2 Vergleich der Zeitstandfestigkeiten ( h) verschiedener Hochtemperatur Legierungen im lösungsgeglühten Zustand. Spannungsrelaxationsriss Empfindlichkeit Spannungsrelaxationsrisse können in lösungsgeglühten Nicrofer 6025 HT Halbzeugen auftreten, wenn sie im Temperaturbereich von C eingesetzt werden. Eine hohe Kaltverformung und Schweißen während der Verarbeitung verstärkt die Neigung zur Spannungsrelaxationsrissbildung in späterem Einsatz. Eine Stabilglühung bei 950 C für 3 Stunden von neu gefertigtem Material vor der Verarbeitung und dem Schweißen oder vor Reparaturschweißungen von bereits im Einsatz gewesenem Material behebt die Empfindlichkeit zur Bildung von Spannungsrelaxationsrissen.

9 9 Korrosionsbeständigkeit Die hervorragendste Hochtemperatur-Eigenschaft von Nicrofer 6025 HT ist die Oxidationsbeständigkeit, die über den gesamten Einsatzbereich bis 1200 C besser ist als bei Nicrofer 6023 H. Selbst unter extremen Bedingungen wie zyklischem Aufheizen und Abkühlen behält Nicrofer 6025 HT diese Eigenschaft bei, die durch eine dicht haftende Aluminiumoxidschicht, die sehr beständig gegen Abplatzungen ist, hervorgerufen wird. Bis zu 1100 C ist die Massenänderung vernachlässigbar klein. Tests zeigen, dass der Werkstoff im Vergleich mit anderen Hochtemperaturwerkstoffen den geringsten Masseverlust bei zyklischer Beanspruchung hat. Die verbesserte Oxidationsbeständigkeit von Nicrofer 6025 HT im Vergleich zu Nicrofer 6023 H zeigen Tabelle 10 und Abb. 4. Bedingt durch den erhöhten Chrom- und Aluminiumgehalt ist Nicrofer 6025 HT ebenfalls gut beständig in oxidierenden und oxidierend schwefelhaltigen Atmosphären bei erhöhten Temperaturen. Die gute Beständigkeit von Nicrofer 6023 H gegen Aufkohlung kann durch Nicrofer 6025 HT noch wesentlich gesteigert werden (vergleiche Abb. 5). Dies hat auch einen vorteilhaften Einfluss auf die Metal Dusting Beständigkeit des Werkstoffes wie Abb. 3 beispielhaft belegt. Temperatur Spezifische Massenänderung in g/m 2 bei Nicrofer 6025 HT C Grundwerkstoff Schweißverbindung 750 < Tabelle 10 Spezifische Massenänderung von Nicrofer 6025 HT in g/m 2 nach 1008 h im zyklischen Oxidationsversuch an Luft. WIG-Schweißung mit Nicrofer S Korrosion, µm/a Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA 1) <1 Nicrofer 6030 alloy 690 2) <1 Nicrofer 5520 Co alloy 617 2) <1 HR 214 alloy Nicrofer 6023 H alloy 601 H 3) 5.8 HR 160 alloy Nicrofer 6616 hmo alloy C Nicrofer 6023 H alloy 601 H 1) Spezifische Massenänderung, g/m ) oxidiert 2) blank 3) geschliffen Legierung Abb. 3 Korrosion verschiedener Hochtemperaturwerkstoffe unter Metal Dusting Bedingungen (T = 650 C, ac >>1, H 2 -H 2 O-CO-Atmosphäre, t = h, nach Grabke et al., 1996) Auch die Neigung zur Aufstickung ist bei Nicrofer 6025 HT gegenüber Nicrofer 6023 H reduziert (vergleiche Abb. 6). Temperature, C Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA, Grundwerkstoff Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA, Schweißung Nicrofer 6023 H alloy 601 H Nicrofer 5520 Co alloy 617 Abb. 4 Spezifische Massenänderung verschiedener Hochtemperaturwerkstoffe bei zyklischer Prüfung (1008 h) in Luft in Abhängigkeit von der Temperatur.

10 10 Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA 400 Nicrofer 3228 NbCe - alloy AC 66 > 5000 Nicrofer 6023 H alloy 601 H 300 Cronifer alloy 310 Spez. Massenänderung, mg/ m 2 h Temperatur, C 1100 Nicrofer alloy 330 Nicrofer 3220 H - alloy 800 H 1200 Aufstickungstiefe, µm Nicrofer 7216 H - alloy 600 H 100 Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA 100 Nicrofer 6023 H - alloy 601 H Nicrofer 5520 Co - alloy 617 Nicrofer 6025 HT - alloy 602 CA Temperatur, C Temperatur, C Abb. 5 Zyklisches Aufkohlungsverhalten (42 x 24 h) einiger Hochtemperatur-Edelstähle und Nickellegierungen in CH 4 /H 2 with ac = 0,8. Abb. 6 Vergleich der Aufstickungstiefe von Nicrofer 6025 HT und Nicrofer 6023 H nach 1000 h an Luft. Anwendungsgebiete Nicrofer 6025 HT hat in wärmetechnischen und chemischen/petrochemischen Verfahren sowie in Kraftwerksanlagen einen weiten Anwendungsbereich gefunden. Typische Anwendungen sind: Strahlrohre Ofenrollen Muffeln in Blankglühöfen (H 2 -Atmosphäre) Drehrohr- und Schachtöfen Ofenteile Rohraufhängungen/Rohrhalterungen Komponenten in Abgassystemen und Abgas- Entgiftungsanlagen Glastiegel für das Einschmelzen von radioaktivem Abfall Methanol und Ammoniak Synthese Wasserstoff Produktion Reformer in der chemischen und petrochemischen Industrie Glühkerzen Komponenten in der katalytischen Abgasreinigung von Automobilen Verarbeitung und Wärmebehandlung Nicrofer 6025 HT ist gut warm und kalt umformbar sowie spanabhebend zu bearbeiten. Aufheizen Die Werkstücke müssen vor und während der Wärmebehandlung sauber und frei von jeglichen Verunreinigungen sein. Schwefel, Phosphor, Blei und andere niedrigschmelzende MetalIe können bei Wärmebehandlungen von Nicrofer 6025 HT zur Schädigung führen. Derartige Verunreinigungen können in Markierungs- und Temperaturanzeige-Farben oder -Stiften, sowie in Schmierfetten, Ölen, Brennstoffen und dergleichen enthalten sein. Brennstoffe müssen einen möglichst niedrigen Schwefelgehalt aufweisen. Erdgas sollte einen Anteil von weniger als 0,1 Gew.-% Schwefel enthalten. Heizöl mit einem Anteil von max. 0,5 Gew.-% ist geeignet. Wärmebehandlungen sind wegen der genauen Temperaturführung und Freiheit von Verunreinigungen bevorzugt in Elektroöfen unter Vakuum oder Schutzgas vorzunehmen.

11 11 Wärmebehandlungen in Luft bzw. in gasbeheizten Öfen sind ebenfalls akzeptabel, sofern Verunreinigungen niedrig liegen, so dass eine neutrale bzw. leicht oxidierende Ofenatmosphäre eingestellt werden kann. Eine zwischen oxidierend und reduzierend wechselnde Ofenatmosphäre ist zu vermeiden. Auch dürfen die Werkstücke nicht direkt von den Flammen beaufschlagt werden. Warmumformung Nicrofer 6025 HT kann im Temperaturbereich zwischen 1200 und 900 C warmgeformt werden mit anschließender schneiler Abkühlung in Wasser oder an Luft. Zwischen 800 und 600 C zeigt Nicrofer 6025 HT verminderte Duktilität. Eine Wärmebehandlung nach der Warmumformung wird zur Erzielung optimaler Eigenschaften empfohlen. Zum Aufheizen sind die Werkstücke in den bereits auf maximale Warmformtemperatur aufgeheizten Ofen einzulegen. Kaltumformung Zur Kaltumformung sollten die Werkstücke im lösungsgeglühten Zustand vorliegen. Nicrofer 6025 HT weist eine höhere Kaltverfestigung als austenitische EdelstähIe auf. Bei der Wahl der Umformeinrichtungen ist dieses zu berücksichtigen. Bei starken Kaltumformungen sind Zwischenglühungen nötig. Zur Erzielung optimaler Zeitstandeigenschaften muss nach einer abschließenden Kaltverformung von mehr als 7 % (> 5 % im Fall von Schweißungen) eine erneute Lösungsglühung vorgenommen werden. Biegefähigkeit und Umformbarkeit ist auch bei verzunderten Blechen gegeben, jedoch sollte der innere Biegedurchmesser mindestens die 3fache Blechdicke aufweisen. Wärmebehandlung Nicrofer 6025 HT sollte in der Regel im lösungsgeglühten Zustand eingesetzt werden, damit optimale Zeitstandfestigkeit gegeben ist. Für höchste Zeitstandfestigkeiten wird Nicrofer 6025 HT bei 1220 C lösungsgeglüht um gezielt eine Korngröße von 70 µm einzustellen. Wie bei anderen hochwarmfesten Nickellegierungen kann es auch bei Nicrofer 6025 HT bei Einsatztemperaturen von C besonders in kaltverformten oder geschweißten Bereichen zur sogenannten Spannungsrelaxationsrissbildung kommen. In solchen Fällen wird die Durchführung einer Stabilglühung bei 950 C für 3 Stunden empfohlen, die Spannungen reduziert und die Ausscheidungsprozesse beeinflußt, ehe neue geschweißte Halbzeuge oder bereits im Einsatz gewesene Halbzeuge im kritischen Temperaturbereich erneut in Betrieb genommen werden. Bei jeder Wärmebehandlung ist das Material in den bereits auf maximale Glühtemperatur aufgeheizten Ofen einzulegen. Die unter Aufheizen aufgeführten Sauberkeitsanforderungen sind zu beachten. Entzundern und Beizen Hochtemperaturwerkstoffe bauen im Betrieb schützende Oxidschichten auf. Daher sollte die Notwendigkeit des Entzunderns bei Bestellung geprüft werden. Oxide von Nicrofer 6025 HT und Anlauffarben im Bereich von Schweißungen haften fester als bei Edelstählen. Schleifen mit sehr feinen Schleifbändern oder -scheiben wird empfohlen. Anlauffarben sollten vermieden werden. Falls gebeizt werden muss, sind die Beizzeiten wie bei allen Hochtemperaturwerkstoffen kurz zu halten. Weiterhin ist die Temperatur der Beize exakt zu beachten. Vor dem Beizen in Salpeter-Flusssäure-Gemischen müssen die Oxidschichten durch Strahlen oder feines Schleifen zerstört oder in Salzschmelzen vorbehandelt werden. Spanabhebende Bearbeitung Nicrofer 6025 HT ist vorzugsweise im lösungsgeglühten Zustand zu bearbeiten. Da die Legierung zur Kaltverfestigung neigt, sollte eine niedrige Schnittgeschwindigkeit mit einem nicht zu großen Vorschub gewählt werden. Das Schneidwerkzeug muss ständig im Eingriff sein. Eine ausreichende Spantiefe ist wichtig, um die zuvor entstandene kaltverfestigte Zone zu unterschneiden. Schweißen Beim Schweißen von Nickellegierungen und SonderedeIstählen sind die nachfolgenden Hinweise zu berücksichtigen: Arbeitsplatz Ein separat angeordneter Arbeitsplatz ist vorzusehen, der deutlich getrennt ist von den Bereichen, in denen C-Stahl verarbeitet wird. Größte Sauberkeit ist Voraussetzung und Zugluft ist zu vermeiden. Hilfsmittel, Kleidung Saubere Feinlederhandschuhe und saubere Arbeitskleidung sind zu verwenden. Werkzeuge und Maschinen Werkzeuge, die ausschließlich für Nickellegierungen und Edelstähle eingesetzt werden, dürfen nicht für andere Werkstoffe verwendet werden. Es sind ausschließlich Edelstahlbürsten zu verwenden. Ver- und Bearbeitungsmaschinen wie Scheren, Stanzen oder Walzen sind so auszurüsten (Filz, Pappe, Folien), dass über diese Anlagen die Werkstückoberflächen nicht durch das Eindrücken von Eisenpartikeln beschädigt werden können, was letztlich zu Korrosion führen kann. Reinigung Reinigung des Grundwerkstoffes im Nahtbereich (beidseitig) und des Schweißzusatzes (z.b. Schweißstab) sollte mit ACETON erfolgen. Trichloräthylen (TRI), Perchloräthylen (PER) und Tetrachlorkohlenstoff (TETRA) sind gesundheitsschädigend und dürfen daher nicht verwendet werden. Schweißnahtvorbereitung Die Schweißnahtvorbereitung ist vorzugsweise auf mechanischem Wege durch Drehen, Fräsen oder Hobeln vorzunehmen. Abrasives Wasserstrahlschneiden oder Plasmaschneiden ist ebenfalls möglich. In letzterem Fall muss jedoch die Schnittkante (Nahtflanke) sauber nachgearbeitet werden. Zulässig ist vorsichtiges Schleifen ohne Überhitzung.

12 12 Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA Öffnungswinkel Das unterschiedliche physikalische Verhalten der NickeIlegierungen und SonderedeIstähle drückt sich ganz aligemein im Vergleich zum C-Stahl durch geringere Wärmeleitfähigkeit und höhere Wärmeausdehnung aus. Diesem Verhalten ist durch größere WurzeIspalte bzw. Stegabstände (1 3 mm) Rechnung zu tragen, während aufgrund des zähflüssigen Schweißgutes, im Vergleich zu Standardausteniten, und der Schrumpfungstendenz ÖffnungswinkeI von 60 bis 70 wie in Abbildung 7 gezeigt für Stumpfnähte vorzusehen sind. I-Naht Blechdicke bis 2,5 mm ca. 2 mm V-Naht Blechdicke 2,0 15 mm 0 2 mm Zünden Das Zünden darf nur im Nahtbereich, z.b. an den Nahtflanken oder auf einem Auslaufstück und nicht auf der Bauteiloberfläche, vorgenommen werden. ZündsteIlen sind Stellen, an denen es bevorzugt zu Korrosion kommen kann. U-Naht 15 R = 6 Blechdicke mm Schweißverfahren Zum Schweißen soll Nicrofer 6025 HT im lösungsgeglühten Zustand vorliegen und frei von Zunder, Fett und Markierungen sein. Nicrofer 6025 HT kann nach folgenden Verfahren geschweißt werden: WIG, MAG, Plasma, Elektronenstrahl- Schweißen (EB) und E-Hand-Schweißen. Für MAG Schweißungen wird der Einsatz des Schutzgases Cronigon Ni30 empfohlen. ca. 2 mm DV-Naht ca. 1,5 mm Blechdicke mm Beim UP-Prozess muss aufgrund des hohen Aluminiumabbrandes das Schweißgut mit Hilfe des WIG-Verfahrens zweilagig abgedeckt werden. ca. 2 mm bis 2 mm Beim Schweißen der Wurzel ist auf besten Wurzelschutz (Argon 99,99) zu achten, das heißt, nach dem Schweißen der Wurzel muss die Schweißnaht frei von Oxiden sein. Als Schutzgas für den WIG- und Plasma-Prozess ist ein Argon/Stickstoffgemisch (Argon + max. 2% N 2 ) einzusetzen. Diese Gas ist beim Schweißen aller Lagen zu verwenden, d. h., für die Wurzellage, die Zwischenlagen und die Decklagen. DU-Naht 15 R = 6 Blechdicke > 25 mm 2mm Etwaige Anlauffarben sind zu entfernen, vorzugsweise mit einer Edelstahlbürste, während die Schweißnaht noch heiß ist. Schweißzusatz Für Schutzgasschweißverfahren wird der artgleiche Schweißzusatz empfohlen: Schweißstäbe Nicrofer S FM 602 (W.-Nr ) und DIN EN ISO 18274: S Ni 6025 Drahtelektroden: (NiCr25Fe10AlY) UNS N06025 AWS A5.14: ERNiCrFe-12 Gemäß VdTÜV Zulassung ist der Schweißzusatz Nicrofer S 6025 ebenfalls für WIG, Plasma und MAG-Schweißen von Nicrofer 6023 H - alloy 601 H geeignet. Umhüllte Stabelektroden: DIN EN ISO 14172: E Ni 6025 (NiCr25Fe10AlY) UNS W86025 AWS A5.11: ENiCrFe-12 ca. 2 mm Abb. 7 Nahtvorbereitungen für das Schweißen von Nickellegierungen und Sonderedelstählen. Schweißparameter und Einflüsse (Wärmeeinbringung) Es ist dafür Sorge zu tragen, dass mit gezielter Wärmeführung und geringer Wärmeeinbringung gearbeitet wird, wie in Tabelle 9 exemplarisch dargestellt. Die Zwischenlagentemperatur soll 120 C nicht überschreiten. Die Strichraupentechnik ist anzustreben. Prinzipiell ist eine Kontrolle der Schweißparameter erforderlich. Die Wärmeeinbringung Q kann wie folgt berechnet werden: Q = U x I x 60 (kj/cm) v x 1000 U = Lichtbogenspannung, Volt I = Schweißstromstärke, Ampere v = Schweißgeschwindigkeit, cm/min. Rücksprache mit dem ThyssenKrupp VDM Schweißlabor wird empfohlen.

13 13 Blech- Schweiß- Schweiß- Schweißparameter Schweiß- Strecken- Schutzgas dicke verfahren zusatz Wurzel Füll- und geschwin- energie Durch- Decklage digkeit messer I U I U Art und Menge mm mm A V A V cm/min. kj/cm l/min. 2,0 m-wig 2, max. 8 2% N ,0 m-wig 2,0 2, max. 8 2% N ,0 m-wig 2, max. 8 2% N Argon + Argon + Argon + Argon + 3,0 WIG-auto 0,8 1,2 m-wig max. 8 2% N Argon + 8,0 WIG-auto 0,8 1,2 m-wig max. 8 2% N ,0 Plasma 1,0 1, % N 2 30 Argon + m-wig Argon + 12,0 Plasma 1,0 1, ,4 Ø % N Cronigon Ni 30: Argon + 5% N 2 8,0 MAG 1,0 1,2 WIG max % He % CO ,0 E-Hand 2,5 3, max. 7 16,0 E-Hand 3,2 4, max. 7 Bei allen Schutzgasschweißungen ist auf ausreichenden Wurzelschutz mit Reinargon (Ar 4.6) zu achten. Die Angaben sind Anhaltswerte, die das Einstellen der Schweißmaschinen erleichtern sollen. Tabelle 11 Schweißparameter (Richtwerte). Nachbehandlung (Bürsten, Beizen und Wärmebehandlung) Bei optimaler Ausführung der Arbeiten führt das Bürsten direkt nach dem Schweißen, also im noch warmen Zustand, ohne zusätzliches Beizen zu dem gewünschten Oberflächenzustand, d.h., Anlauffarben können restlos entfernt werden. Beizen, wenn gefordert oder vorgeschrieben, ist im Allgemeinen der letzte Arbeitsgang an der Schweißung. Die Hinweise im Abschnitt Entzundern und Beizen sind zu beachten. Wärmebehandlungen sind in der Regel weder vor noch nach dem Schweißen notwendig. Um jedoch das Risiko des Auftretens von Spannungsrelaxationsrissen beim Einsatz von neu gefertigten, lösungsgeglühten und geschweißten Halbzeugen im Temperaturbereich von C auszuschalten, wird empfohlen eine unter Spannungsrelaxationsriss-Empfindlichkeit aufgeführte Stabilglühung vorzunehmen. Eine solche Stabilglühung sollte ebenfalls an Halbzeugen, die bereits bei Betriebstemperaturen von C im Einsatz waren, durchgeführt werden, ehe sie in diesem kritischen Temperaturbereich nach Reparaturschweißungen wieder eingesetzt werden.

14 14 Nicrofer 6025 HT alloy 602 CA Verfügbarkeit Nicrofer 6025 HT ist in folgenden Standard-Halbzeugformen lieferbar: Bleche (Bandbleche siehe unter Band) Lieferzustand: Warm- oder kaltgewalzt (w, k), wärmebehandelt und gebeizt Dicke Breite 1) Länge 1) mm mm mm 11,00 < 12,00 k ,00 < 18,00 k, w ,00 < 25,00 w ) > 25,00 1) w ) ) 1) andere Abmessungen auf Anfrage 2) Maximales Stückgewicht: 2700 kg; bis 4500 kg auf Anfrage Ronden und Ringe Lieferzustand: Warmgewalzt oder geschmiedet, wärmebehandelt, oxidiert, entzundert oder gebeizt oder gedreht Gewicht Dicke Außen Ø 1) Innen Ø kg mm mm mm Ronde Ring auf Anfrage 1) Andere Abmessungen auf Anfrage Draht Lieferzustand: Blankgezogen, 1 /4 hart bis hart, blankgeglüht, geschabt, geschliffen oder oxidiert Abmessungen: 0,1 19,0 mm Ø, in Ringen, Behältern, auf Spulen und Kronenstöcken. Andere Abmessungen sowie Flach- und Profildrähte auf Anfrage. Stangen Lieferzustand: Geschmiedet, gewalzt, gezogen, wärmebehandelt, oxidiert, entzundert bzw. gebeizt, überdreht, geschält oder geschliffen Geschmiedet 1) Gewalzt 1) Gezogen 1) mm mm mm Rund (Ø) 600 x x 8 75 Quadratisch (a) x nicht üblich Flach 2) (a x b) (40 280) x 1 (5 120) x x x nicht üblich ( ) ( ) Hexagonal 2) (s) x x x 50 1) Andere Abmessungen auf Anfrage 2) Nur auf Anfrage Schmiedeteile Andere Formen als Ronden, Ringe und Stangen auf Anfrage. Flansche und Hohlwellen bis ca. 10 t Stückgewicht. Band 1) Lieferzustand: Kaltgewalzt, wärmebehandelt und gebeizt oder blankgeglüht 2) Dicke Breite 3) Rollen-Innen-Ø mm mm mm 0,02 0, ) > 0,10 0, ) > 0,25 0, > 0,60 1, > 1,00 2, > 2,00 3,0 2) > 2,00 3,5 2) 1) Bandbleche von der Rolle abgeteilt sind in Längen von 250 bis 4000 mm lieferbar. 2) Maximale Dicke: blankgeglüht 3 mm; nur kaltgewalzt 3,5 mm. 3) Größere Breiten auf Anfrage. 4) Größere Breiten bis zu 730 mm auf Anfrage. Schweißzusatzwerkstoffe Schweißstäbe und -draht sind in Standardabmessungen lieferbar.

15 15 Nahtlose Rohre Unter Verwendung von Vormaterial der ThyssenKrupp VDM GmbH erfolgt Fertigung und Vertrieb nahtloser Rohre bei Mannesmann DMV STAINLESS Deutschland GmbH, Wiesenstr. 36, D Mülheim a. d. Ruhr (Tel.: ; Fax: ) an die im Bedarfsfall Anfragen zu richten sind. Internet: Längsnahtgeschweißte Rohre Längsnahtgeschweißte Rohre werden von namhaften Herstellern gefertigt und vertrieben, wobei Halbzeuge von ThyssenKrupp VDM GmbH zum Einsatz kommen.

16 16 Technische Veröffentlichungen Zum Werkstoff Nicrofer 6025 HT sind folgende technische Veröffentlichungen der ThyssenKrupp VDM GmbH erschienen: U. Brill, D. C. Agarwal: Alloy 602 CA, a new high-strength, high-temperature alloy for service temperatures up to 1200 C, CORROSION 93, Paper No. 226, NACE International, Houston, Texas, 1993 D. C. Agarwal, U. Brill, M. Metzler: Practical Experience with the New Alloy 602 CA (NiCr25FeAlY) Applications in Heat Treat Industry, CORROSION 93, Paper No. 235, NACE International, Houston, Texas, 1993 U. Brill: Eigenschaften und Einsatzgebiete der neuen Legierung Nicrofer 6025 HT, Zeitschrift Stahl, Heft 3/1994, pp D. C. Agrarwal, U. Brill: Material degradation problems in high-temperature environments (alloys-alloying effects-solutions). Industrial Heating, October 1994 D.C. Agarwal, U. Brill, O. Ibas: Corrosion Behaviour of Some High-Temperature Alloys Under High Velocity Burnt Fuel, Proc. 2. Int. Conf. on High Resistance Materials, Gatlinburg, Tennessee, Sept. 1995, pp U. Brill, D. C. Agarwal: Alloy 602 CA A New Alloy for the Furnace Industry, Proc. 2. Int. Conf. on High Resistance Materials, Gatlinburg, Tennessee, Sept. 1995, pp D. C. Agarwal, U. Brill, H.-W. Kettler, G. Giersbach: Innovations in Alloy Metallurgy for Furnace Rolls and Other High Temperature Applications, Proc. 2. Int. Conf. on High Resistance Materials, Gatlinburg, Tennessee, Sept. 1995, pp U. Brill: Aluchrom- und Nicrofer-Katalysatorband für umweltfreundliche Kraftfahrzeuge, Zeitschrift Blech Rohre Profile, Heft 42 (1995), pp U. Brill, G. Giersbach, H.-W. Kettler: Effizienzsteigerung kontinuierlicher Wärmebehandlungsanlagen durch den Einsatz ungekühlter Ofenrollen aus dem neuen Werkstoff Nicrofer 6025 HT (2.4633), VDI-Berichte Nr. 1151, 1995, pp U. Brill: Praktische Erfahrung mit dem neuen Werkstoff Nicrofer 6025 HT (2.4633) im Ofen- und Wärmebehandlungsanlagebau, Zeitschrift Stahl, Heft 6/1995 U. Brill, M. Metzler, J. Claus: Leistungsverbesserung von lieranlagen durch den Einsatz des neuen Werkstoffs Nicrofer 6025 HT, Mitteilung des Deutschen Verbandes, 1996, pp U. Brill: Schweißverhalten und Eigenschaften der artgleichen Schweißverbindung des hochwarmfesten Ofenbauwerkstoffes Nicrofer 6025 HT (W.-Nr ), Internationale Konferenz Schweißtechnik, Werkstoffe und Werkstoffprüfung, Bruchmechanik und Qualitätsmanagement, TU Wien, 1997, eds. S. Felber, T. Varga, I.C. Zeman, Chyta Druck & Verlag Ges. mbh. Wien, Bd. I, pp U. Brill, J. Klöwer: Vergleichende Untersuchung des Oxidationsverhaltens der Werkstoffe Nicrofer 7216 H, 6023 H und 6025 HT, Zeitschrift Metall, 51. Jahrgang, Nr. 5/97, pp O. Ibas, U. Brill: Einfluß der Auslagerungstemperatur und -zeit auf die Zähigkeit von ausgewählten Nickelbasislegierungen, Werkstoffprüfung 98, pp U. Brill, M. Rockel: Hochtemperaturwerkstoffe der Krupp VDM für den Anlagenbau, VDM Report Nr. 25, September 1999 U. Brill: Neue Ergebnisse mit dem Werkstoff Nicrofer 6025 HT im Ofen- und Wärmebehandlungsanlagenbau, Zeitschrift Stahl, Heft 3 (1999), pp D. C. Agarwal und U. Brill: Performance of alloy 602 CA (UNS N06025) in hightemperature environments up to 1200 C, CORROSION 2000, Paper No. 521, NACE International, Houston, Texas, 2000 D. C. Agarwal und U. Brill: High-temperature strength nickel alloy, Advanced Materials & Processes, October 2000 D. C. Agarwal, U. Brill and J. Klöwer: Recent results on metal dusting of nickel-base alloys and some applications, CORROSION 2001, Paper No. 382, NACE International, Houston, Texas, 2001 J. Wilson, D.C. Agarwal: Case histories on successful applications of alloy 602 CA, UNS N06025 in high temperature environments, CORROSION 2005, Paper No , NACE International, Houston, Texas, 2005 Alle Angaben in diesem Werkstoffdatenblatt beruhen auf praktischen Erfahrungen sowie Ergebnissen aus der Forschung und Entwicklung und entsprechen nach bestem Wissen dem Stand der Technik bei Drucklegung. Die Angaben erfolgen ohne Gewähr und können sich zur Weiterentwicklung oder Verbesserung der Werkstoffqualität ohne Ankündigung ändern. Lieferungen und Leistungen unterliegen ausschließlich den Allgemeinen Geschäftsbedingungen der ThyssenKrupp VDM GmbH. Werkstoffdatenblätter unterliegen keinem automatischen Austauschdienst. Es wird empfohlen, im Bedarfsfall die aktuellste Ausgabe anzufordern: per Telefon unter per Telefax unter oder per unter vdm@thyssenkrupp.com. Aktuelle Werkstoffdatenblätter und Druckschriften der ThyssenKrupp VDM sind ebenfalls im Internet verfügbar unter Ausgabe Juli 2007 Diese Ausgabe ersetzt das Werkstoffdatenblatt Nr Ausgabe März 2001

17 Impressum Veröffentlichung Juli 2007 Herausgeber VDM Metals GmbH Plettenberger Straße Werdohl Germany Disclaimer Alle Angaben in diesem Datenblatt beruhen auf Ergebnissen aus der Forschungsund Entwicklungstätigkeit der VDM Metals GmbH und den zum Zeitpunkt der Drucklegung zur Verfügung stehenden Daten der aufgeführten Spezifikationen und Standards. Die Angaben stellen keine Garantie für bestimmte Eigenschaften dar. VDM Metals behält sich das Recht vor, Angaben ohne Ankündigung zu ändern. Alle Angaben in diesem Datenblatt wurden nach bestem Wissen zusammengestellt und erfolgen ohne Gewähr. Lieferungen und Leistungen unterliegen ausschließlich den jeweiligen Vertragsbedingungen und den Allgemeinen Geschäftsbedingungen der VDM Metals GmbH. Die Verwendung der aktuellsten Version eines Datenblatts obliegt dem Kunden. VDM Metals GmbH Plettenberger Straße Werdohl Germany Phone +49 (0) Fax +49 (0) vdm@vdm-metals.com