Das Ausscheidungs- und Rekristallisationsverhalten
der Nickelbasislegierung Inconel 625
EKKEHARD SCHNABEL, HANS-JÜRGEN SCHÜLLER, PAUL SCHWAAB
(Forschungsinstitut der Mannesmann AG, Duisburg)
1. Einleitung
Die Entwicklung im Reaktorbau führt zur Anwendung immer höherer Drücke und Tempera-
turen, Diese hohen Belastungen machen den Einsatz von Sonderlegierungen erforderlich.
Einer der dafür in Betracht kommenden Werkstoffe ist die Nickelbasislegierung Inconel 625.
Ihre technologischen und Korrosionseigenschaften werden wesentlich durch den Aus-
scheidungszustand bestimmt. Aus diesem Grunde wurde das Ausscheidungs- und daneben
auch das Rekristallisationsverhalten dieser Legierung licht- und elektronenmikroskopisch
untersucht. Während die Untersuchung im oberen Temperaturbereich vor allem dem Ver-
arbeiter Aufschluß über die bei den Wärmebehandlungen zu erwartenden Ausscheidungs-
reaktionen gibt, ist der untere Temperaturbereich für den Anwender von Interesse, da sich
während des Einsatzes im Reaktor über längere Zeit eine ganze Reihe von Karbiden und
intermetallischen Phasen bilden kann.
2. Werkstoff und Versuchsdurchführung
Das Versuchsmaterial entsprach mit 0,029 % C, 0,34 % Si, 0,38 % Mn, 0,009 % P, 0,004 % S,
22,67 %Cr, 62,20 %Ni, 1,33% Fe, 8,75% Mo, 0,17%Ti, 3,72 %Nb, 0,15 % Al,
0,0071 % N der Vorschrift. Es lag in Form von Rohren mit der Abmessung 18,7 x 1 mm vor.
Die daraus geschnittenen Proben wurden in Quarzampullen 3 h bei 1150° C lösungsgeglüht
und in H,O abgeschreckt. Daran schlossen sich Ausscheidungsglühungen von 5 min bis
3000 h Dauer bei Temperaturen zwischen 600 und 1100° C an. Für Rekristallisationsunter-
suchungen wurden Rohre im Kaltzug bis zu ca. 35 % verformt. Als Proben dienten halbierte
Ringe. Sie wurden bei Temperaturen zwischen 800 und 1250° C und Zeiten von 3 bis
60 min in Quarzampullen rekristallisierend geglüht.
3. Versuchsergebnisse und Erörterung
In Fig. 1 ist das aufgrund der Messungen erarbeitete Zeit-Temperatur-Ausscheidungsschau-
bild wiedergegeben. Nach der Lösungsglühbehandlung war die Legierung, abgesehen von
einigen groben primären Karbonitriden, ausscheidungsfrei. Beim Anlassen schieden sich die
Karbide M,3Cg6 und M46C, Karbonitride vom Typ MX, sowie die intermetallischen Phasen
y+ — Nb Niz ‚(Mo, Nb)Niz und in geringerem Maße n — Niz Ti aus. Außerdem wurde eine
Phase beobachtet, die nicht genau identifiziert werden konnte. Es handelt sich dabei aller
Voraussicht nach um ein Niobkarbonitrid vom Typ M„X, eventuell aber auch um AIN. Das
Auftreten dieser Phasen soll anhand des Schaubildes und einiger typischer Gefügebilder
besprochen werden.
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