Lösungsglühen und Vergüten Nickellegierungen.

Unter Lösungsglühen versteht man das Erhitzen einer Legierung auf eine geeignete Temperatur, das Halten auf dieser Temperatur lange genug, um einen oder mehrere Bestandteile in eine feste Lösung übergehen zu lassen, und das anschließende schnelle Abkühlen, um diese Bestandteile in Lösung zu halten.

Bei der Lösungsbehandlung werden die Legierungsbestandteile aufgelöst und anschließend schnell abgekühlt; bei der Ausscheidungshärtung werden Ausscheidungen freigesetzt, die ein verfestigendes Gefüge erzeugen.

Erhöht die mechanische Festigkeit und verbessert die Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit von gegossenen und gekneteten Nickellegierungen.

Erleichtert die Kaltverfestigung und stellt die Eigenschaften nach dem Schweißen oder Löten wieder her; einige Legierungen erreichen die erforderlichen Eigenschaften allein durch Lösungsbehandlung.

Was wir tun

Lösung und Alter: Nickellegierungen

Unter Lösungsglühen versteht man das Erhitzen einer Legierung auf eine geeignete Temperatur, wobei sie lange genug auf dieser Temperatur gehalten wird, um einen oder mehrere Bestandteile in eine feste Lösung übergehen zu lassen, und das anschließende schnelle Abkühlen, um diese Bestandteile in Lösung zu halten. Nachfolgende Ausscheidungswärmebehandlungen ermöglichen eine kontrollierte Freisetzung dieser Bestandteile entweder auf natürliche Weise (bei Raumtemperatur) oder künstlich (bei höheren Temperaturen).

Vorteile von Lösungsglühen und Vergüten: Nickellegierungen

Es gibt eine Vielzahl von Guss- und Knetlegierungen auf Nickelbasis, die durch Lösungsbehandlung oder durch Lösungsbehandlung und Ausscheidungshärtung verschiedene wünschenswerte Eigenschaften erhalten. Eigenschaften wie mechanische Festigkeit bei Raumtemperatur und/oder erhöhter Temperatur, Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit werden in der Regel durch solche Wärmebehandlungen verbessert.

Anwendungen & Materialien

Die Eigenschaften von wärmebehandelbaren Nickelbasislegierungen können durch die Wahl geeigneter Wärmebehandlungsparameter verbessert werden. Bei Nickelbasislegierungen wird üblicherweise die Lösungsglühung allein oder die Lösungsglühung mit anschließender Ausscheidungshärtung angewandt.

Behandlung der Lösung

Während der Fertigungsprozesse können die meisten Werkstoffe kaltverfestigt werden, was die Möglichkeit der Weiterverarbeitung des Materials einschränkt. Eine prozessbegleitende Lösungsbehandlung (Spannungsarmglühen) kann diese Kaltverfestigung reduzieren, um eine weitere Verarbeitung zu ermöglichen.
Herstellungsprozesse wie Löten, Schweißen oder Beschichten können unerwünschte Auswirkungen auf die Materialeigenschaften haben, die durch eine Lösungsbehandlung vor der weiteren Verarbeitung rückgängig gemacht werden können.
Herstellungsprozesse können zu einem verfrühten Beginn der endgültigen Ausscheidungshärtung führen, was durch eine erneute Lösungsbehandlung vor der Weiterverarbeitung rückgängig gemacht werden kann.
Viele Nickelbasislegierungen erhalten ihre gewünschten Eigenschaften ausschließlich durch den Lösungsglühprozess. Sie werden als mischkristallverfestigte Legierungen bezeichnet. Beispiele hierfür sind Hastelloy X, INCO 625 und HA 230.

Ausscheidungshärtung

Die Entwicklung der endgültigen Materialeigenschaften, die zur Erfüllung der teilespezifischen Konstruktionskriterien erforderlich sind, erfordert in der Regel, dass das Material (Guss-/Knetmaterial) einem langen Wärmebehandlungszyklus bei niedrigeren Temperaturen unterzogen wird, um durch Ausscheidungshärtung eine legierungsspezifische Mikrostruktur zu entwickeln.
In der Regel wird dieser Schritt am oder kurz vor dem Ende des Fertigungsprozesses durchgeführt, da die Wärmebehandlung zu einem erheblichen Anstieg der Materialhärte führt und eine vorhersehbare Größenänderung (Schrumpfung) eintritt, die berücksichtigt werden muss. Die Bearbeitungskosten können drastisch ansteigen, wenn eine Bearbeitung nach dem Härten erforderlich ist.
Typische Beispiele für Materialien sind: INCO 718, INCO 738, Mar-M-247, Waspaloy und C263.