Inconel 617 (UNS N06617) – Nickel-Chrom-Kobalt-Molybdän-Legierung für extrem hohe Temperaturen

Kurzbeschreibung:

Inconel 617 (UNS N06617 /W.NrInconel 617 (NiCr22Co12Mo9) ist eine Nickel-Chrom-Kobalt-Molybdän-Mischkristall-Superlegierung, die speziell für den Einsatz bei extrem hohen Temperaturen bis zu 1150 °C (2100 °F) entwickelt wurde. Womic Steel liefert Inconel 617 in verschiedenen Produktformen, darunter nahtlose Rohre, geschweißte Rohre, Stahlstangen, Stahlbleche, Stahlcoils, Bänder, Flansche, Fittings, Schmiedeteile, Draht und Ventile für moderne Kernreaktoren, Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe sowie petrochemische Anwendungen.

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Produktdetails

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Produktübersicht

Die Legierung wurde für Anwendungen entwickelt, die die höchste Temperaturbeständigkeit unter den handelsüblichen Nickelbasis-Superlegierungen erfordern. Die einzigartige Kombination aus hohem Chromgehalt (20–24 %) für Oxidationsbeständigkeit, Kobalt (10–15 %) für Mischkristallverfestigung und Beständigkeit gegen thermische Ermüdung sowie Molybdän (8–10 %) für Kriechfestigkeit ergibt einen Werkstoff, der seine strukturelle Integrität und Oxidationsbeständigkeit bei Temperaturen beibehält, bei denen die meisten anderen Legierungen versagen würden. Inconel 617 ist für den Einsatz bis 1100 °C zugelassen und bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Oxidation und Aufkohlung bei Temperaturen bis 1150 °C.

Zu den wichtigsten Merkmalen gehören:

Außergewöhnliche Hochtemperaturfestigkeitbis zu 1150 °C (2100 °F)
Überlegene Oxidationsbeständigkeitin Luft und aggressiven Atmosphären
Ausgezeichnete Beständigkeit gegen Aufkohlung und Nitrierungbei erhöhten Temperaturen
Hervorragende Kriechbruchfestigkeitbei Temperaturen über 800°C
Gute Beständigkeit gegen thermische Ermüdungund thermische Zyklen
Ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber schwefelhaltigen Atmosphären
Gute Schweißbarkeitund die Herstellbarkeit bei Anwendung geeigneter Verfahren

Chemische Zusammensetzung

Element	UNS N06617 (ASTM)	Rolle
Nickel (Ni)	44,5 – 55,5	Grundelement, sorgt für Korrosionsbeständigkeit und austenitische Stabilität
Chrom (Cr)	20,0 – 24,0	Bildet eine schützende Cr₂O₃-Oxidschicht für Oxidationsbeständigkeit
Kobalt (Co)	10,0 – 15,0	Durch Mischkristallverfestigung wird die Beständigkeit gegen thermische Ermüdung verbessert
Molybdän (Mo)	8,0 – 10,0	Mischkristallverfestigung, Kriechfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit
Aluminium (Al)	0,8 – 1,5	Verbessert die Oxidationsbeständigkeit durch Bildung einer Al₂O₃-Schutzschicht
Eisen (Fe)	≤ 3,0	Verunreinigungen, streng kontrolliert
Kohlenstoff (C)	0,05 – 0,15	Karbidbildner zur Korngrenzenverfestigung
Mangan (Mn)	≤ 1,0	Desoxidationsmittel
Silizium (Si)	≤ 1,0	Desoxidationsmittel
Titan (Ti)	≤ 0,6	Korngrenzenverfestigung, Karbidbildner
Phosphor (P)	≤ 0,015	Verunreinigung
Schwefel (S)	≤ 0,015	Verunreinigung

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaften bei Raumtemperatur (geglüht)

Eigentum	Wert
Zugfestigkeit	≥ 680 MPa (98,6 ksi)
Streckgrenze (0,2% Offset)	≥ 300 MPa (43,5 ksi)
Verlängerung	≥ 30 %
Härte	≤ 240 HB
Dichte	8,36 g/cm³
Schmelzbereich	1332 – 1380°C
Wärmeleitfähigkeit bei 20 °C	13,4 W/m·K
Wärmeausdehnungskoeffizient (20-100°C)	11,6 × 10⁻⁶/°C
Elastizitätsmodul	211 GPa

Mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen

Temperatur °C	Zugfestigkeit (MPa)	0,2 % Streckgrenze (MPa)	1,0 % Streckgrenze (MPa)
100	650	270	300
200	620	230	260
300	600	220	250
400	570	210	240
500	540	200	225
600	510	190	210
700	400	185	205
750	340	180	200

Wichtigste Vorteile von Inconel 617

Außergewöhnliche HochtemperaturfestigkeitInconel 617 behält seine Strukturstabilität bis zu einer Temperatur von 1150 °C. Die Kombination aus Mischkristallverfestigung durch Molybdän, Kobalt und Chrom sorgt für eine hervorragende Kriechfestigkeit bei Temperaturen, bei denen die meisten anderen Superlegierungen bereits weich sind. Bei 1000 °C übersteigt die Kriechfestigkeit nach 1000 Stunden 100 MPa, wodurch sich das Material für den Langzeiteinsatz in Hochtemperaturanwendungen eignet.

Überragende OxidationsbeständigkeitDie Legierung bildet eine schützende Doppeloxidschicht aus Cr₂O₃ und Al₂O₃, die eine außergewöhnliche Oxidationsbeständigkeit bei Temperaturen bis zu 1150 °C gewährleistet. Der Aluminiumgehalt (0,8–1,5 %) verbessert die Oxidationsbeständigkeit durch die Bildung einer fest haftenden Al₂O₃-Schicht, die selbst unter starker Temperaturwechselbeanspruchung nicht abplatzt. In Oxidationsversuchen an Luft bei 1100 °C zeigt Inconel 617 im Vergleich zu anderen Superlegierungen eine minimale Gewichtszunahme.

Hervorragende Beständigkeit gegen Aufkohlung und Nitrierung– In Hochtemperaturumgebungen, die Kohlenstoff oder Stickstoff enthalten (Ethylen-Cracking-Öfen, Ammoniaksyntheseanlagen), widersteht Inconel 617 wirksam der Diffusion von Kohlenstoff und Stickstoff in die Matrix, wodurch eine Versprödung verhindert und die Lebensdauer der Bauteile deutlich verlängert wird.

Ausgezeichnete Beständigkeit gegen thermische ErmüdungDer hohe Kobaltgehalt (10–15 %) verbessert die Beständigkeit gegen thermische Ermüdung und macht die Legierung somit geeignet für Bauteile, die starken Temperaturwechseln ausgesetzt sind. Diese Eigenschaft ist besonders wertvoll in Gasturbinenbrennkammern und Bauteilen von Industrieöfen, wo schnelle Aufheiz- und Abkühlzyklen auftreten.

Gute KriechbruchfestigkeitDie Legierung weist eine hervorragende Kriechfestigkeit bei erhöhten Temperaturen auf, mit einer Bruchlebensdauer von über 1000 Stunden unter einer Spannung von 100 MPa bei 1000 °C. Dies macht Inconel 617 zum bevorzugten Werkstoff für kritische Hochtemperaturbauteile, die eine langfristige Zuverlässigkeit erfordern.

Beständigkeit gegenüber schwefelhaltigen Umgebungen– Inconel 617 zeigt gute Eigenschaften in schwefelhaltigen, oxidierenden Atmosphären und eignet sich daher für Verbrennungs-, Abfallverbrennungs- und petrochemische Anwendungen, bei denen Schwefelverbindungen vorhanden sind.

Inconel 617 vs. Inconel 625 vs. Inconel 600: Vergleich

Eigentum	Inconel 600	Inconel 625	Inconel 617
Nickelgehalt	≥ 72 %	≥ 58 %	44,5–55,5 %
Chromgehalt	14-17%	20-23%	20-24%
Kobaltgehalt	Keiner	≤ 1,0 %	10-15%
Molybdängehalt	Keiner	8-10%	8-10%
Aluminiumgehalt	Keiner	≤ 0,4 %	0,8–1,5 %
Verstärkungsmechanismus	Mischlösung	Mischlösung	Mischkristall (Co, Mo)
Maximale Betriebstemperatur	1093°C	982 °C	1150 °C
Oxidationsbeständigkeit	Exzellent	Exzellent	Vorgesetzter
Kriechwiderstand	Gut	Gut	Hervorragend
Thermische Ermüdungsbeständigkeit	Gut	Gut	Exzellent
Hauptanwendungen	Chemische, nukleare und Wärmebehandlung	Marine, Chemie, Rauchgasentschwefelung	Kernenergie, Gasturbine, extrem hohe Temperaturen

Wann man Inconel 617 wählen sollte:Anwendungen, die einen Betrieb bei extrem hohen Temperaturen über 1000°C erfordern, Gasturbinen, fortgeschrittene Kernreaktoren (VHTR), Überhitzerrohre, petrochemische Reformer und Komponenten, die starken Temperaturzyklen ausgesetzt sind.

Wärmebehandlung von Inconel 617

Inconel 617 ist eine durch Mischkristallverfestigung gehärtete Legierung, die nicht auf Ausscheidungshärtung reagiert. Die Standardwärmebehandlung ist darauf ausgelegt, ein optimales Mikrogefüge für die Kriechfestigkeit zu erzielen.

Lösungsglühen (Standard):

Temperatur:1150 – 1200 °C (2100 – 2190 °F)
Einweichzeit:30-60 Minuten (je nach Dicke)
Kühlung:Wasserabschreckung (schnelle Abkühlung) – zwingend erforderlich für maximale Kriechfestigkeit
Zweck:Karbide auflösen, gleichmäßiges Austenit erreichen, Kriechfestigkeit optimieren
Notiz:Bei Dicken unter 1,5 mm kann eine schnelle Luftkühlung ausreichend sein.

Spannungsarmglühen:

Temperatur:Bis zu 870 °C (1600 °F)
Kühlung:Luftkühlung
Zweck:Abbau von Eigenspannungen aus der Kaltverformung ohne Beeinträchtigung der Kriechfestigkeit

Verfügbare Produktformen von Womic Steel

Nahtloses Rohr & nahtloses Schlauch

Außendurchmesser:6 mm – 300 mm
Wandstärke:1 mm – 30 mm
Länge:Bis zu 12 m
Normen:ASTM B167, ASME SB-167
Anwendungsbereiche:Hochtemperatur-Prozessleitungen, Wärmetauscherrohre, Kernreaktorkomponenten, Gasturbinen-Brennstoffleitungen
Schlüsselwörter:Nahtloses Inconel-617-Rohr, UNS-N06617-Rohr, 2.4663-Rohr, Hochtemperatur-Nickellegierungsrohr

Geschweißtes Rohr

Außendurchmesser:50 mm – 1200 mm
Wandstärke:1,0 mm – 25 mm
Normen:ASTM B517, ASTM B516
Anwendungsbereiche:Ofenkomponenten mit großem Durchmesser, Prozessrohrleitungen, Wärmetauschergehäuse
Schlüsselwörter:Inconel 617-geschweißtes Rohr, Nickelrohr mit großem Durchmesser

Stahlstangen (rund, quadratisch, flach)

Durchmesser:6 mm – 300 mm
Oberfläche:Warmgewalzt, Blank (kaltgezogen), geschliffen, gedreht
Normen:ASTM B166, AMS 5887
Anwendungsbereiche:Wellen, Ventilschäfte, Befestigungselemente, Turbinenschrauben, bearbeitete Bauteile
Schlüsselwörter:Inconel 617 Rundstange, N06617 Stangenmaterial, Nickellegierungsstange, Hochtemperaturstange

Stahlblech und Stahlplatten

Dicke:1 mm – 100 mm
Breite:Bis zu 2000 mm
Normen:ASTM B168, AMS 5889, ASME SB-168
Anwendungsbereiche:Behälterwände, Wärmetauscherplatten, Strukturbauteile, Flanschrohlinge, Brennkammerkomponenten
Schlüsselwörter:Inconel 617-Platte, Inconel 617-Blech, N06617-Platte, Hochtemperaturlegierungsplatte

Stahlcoils und -bänder

Dicke:0,5 mm – 6,0 mm
Breite:10 mm – 1000 mm
Normen:ASTM B168
Anwendungsbereiche:Formteile, Faltenbälge, Kompensatoren, dünnwandige Rohre, Stanzteile
Schlüsselwörter:Inconel 617-Spule, Nickellegierungsband, Hochtemperaturband

Flansche und Fittings

Typen:Vorschweißmuffe, Aufschiebmuffe, Blindmuffe, Muffenschweißmuffe, Gewindemuffe
Größen:1/2" – 24"
Druckfestigkeit:Klasse 150 – Klasse 2500
Normen:ASTM B564, ASME B16.5
Schlüsselwörter:Flansche aus Inconel 617, Fittings aus Nickellegierung

Schmiedeteile

Typen:Ringe, Scheiben, Wellen, Ventilgehäuse, Turbinenkomponenten, kundenspezifische Geometrien
Gewicht:Bis zu 3.000 kg pro Stück
Normen:ASTM B564, AMS 5887
Schlüsselwörter:Inconel 617 Schmiedeteil, Schmiedering, Turbinenbauteil

Inconel 617 Ventile

Typen:Kugelhähne, Schieber, Absperrventile, Rückschlagventile
Größen:1/2" – 12"
Druckfestigkeit:Klasse 150 – Klasse 2500
Temperaturbereich:-196 °C bis +1100 °C
Designstandards:API 608, API 6D, ASME B16.34
Betätigung:Manuell, pneumatisch, elektrisch
Anwendungsbereiche:Ultrahochtemperatur-Prozessisolierung, Gasturbinensteuerung, Kühlsysteme für Kernreaktoren

Fertigungsüberlegungen

Warmumformung:Inconel 617 ist gut warmverformbar. Der empfohlene Verarbeitungstemperaturbereich liegt zwischen 900 und 1150 °C. Der Schwefelgehalt des Brennstoffs muss streng kontrolliert werden: Erdgas < 0,1 % Schwefel, Schweröl < 0,5 % Schwefel. Nach der Warmverformung sind Lösungsglühen und schnelles Abkühlen erforderlich.

Kaltverformung:Die Legierung weist eine hohe Kaltverfestigungsrate auf. Die Kaltverformung sollte mit Zwischenglühungen erfolgen. Kaltverfestigtes Material behält auch bei erhöhten Temperaturen eine brauchbare Festigkeit.

Schweißen:Inconel 617 ist mit den Schweißverfahren WIG, MIG und E-Hand gut schweißbar. Empfohlener Schweißzusatzwerkstoff: ERNiCrCoMo-1 (entsprechende Zusammensetzung). Vorwärmen ist in der Regel nicht erforderlich. Die Zwischenlagentemperatur sollte ≤ 150 °C betragen. Bei dicken Querschnitten empfiehlt sich die Verwendung von Mehrlagenschweißverfahren mit geringer Wärmeeinbringung.

Bearbeitung:Inconel 617 ist aufgrund seiner hohen Festigkeit und geringen Wärmeleitfähigkeit eine schwer zerspanbare Legierung. Verwenden Sie Hartmetall- oder Keramikwerkzeuge, niedrige Schnittgeschwindigkeiten, moderate Vorschübe und ausreichend Kühlmittel. Vermeiden Sie lange Werkzeugstandzeiten, um Kaltverfestigung zu verhindern.

Anwendungen von Inconel 617

Fortgeschrittene KernreaktorenInconel 617 ist ein vielversprechender Werkstoff für Hochtemperaturreaktoren (VHTR) und Flüssigsalzreaktoren (MSR) der Generation IV. Die Legierung ist für Reaktordruckbehälter, Zwischenwärmetauscher, Dampferzeugerrohre und Helium-Helium-Wärmetauscherkomponenten spezifiziert, die bei Temperaturen über 900 °C betrieben werden.

Gasturbinen-StromerzeugungDie Legierung findet Verwendung in modernen Gasturbinenbrennkammern, Brennkammergehäusen, Übergangskanälen, Turbinengehäusen und Heißteilkomponenten. Ihre Beständigkeit gegen thermische Ermüdung und Oxidation macht sie ideal für GuD-Kraftwerke, die bei immer höheren Temperaturen arbeiten.

Ultra-Superkritische Kraftwerke– Um den thermischen Wirkungsgrad zu verbessern und die CO₂-Emissionen zu reduzieren, benötigen ultra-superkritische Kraftwerke Werkstoffe, die Dampftemperaturen von über 700 °C standhalten. Inconel 617 wird für die Überhitzer- und Zwischenüberhitzerrohre dieser modernen Kohlekraftwerke verwendet.

Luft- und RaumfahrtantriebeDie Legierung wird in Brennkammerauskleidungen von Strahltriebwerken, Nachbrennerkomponenten, Heckdüsenauskleidungen, Schubumkehrern und Raketentriebwerksbrennkammern eingesetzt. Ihre Fähigkeit, den extremen thermischen und mechanischen Belastungen von Luft- und Raumfahrtantriebssystemen standzuhalten, macht sie zum bevorzugten Werkstoff für Hochleistungsflugzeuge.

Petrochemische VerarbeitungInconel 617 wird in Strahlungsrohren von Ethylen-Spaltöfen, Reformerrohren, Pyrolyseöfen und Hochtemperatur-Chemiereaktoren eingesetzt. Seine hervorragende Beständigkeit gegen Aufkohlung verlängert die Lebensdauer der Rohre in Ethylenproduktionsanlagen erheblich, wo Kohlenstoffstahlrohre innerhalb weniger Monate ausfallen können.

Herstellung von IndustrieöfenDie Legierung wird für Ofenbauteile, Strahlungsrohre, Muffelöfen, Retorten, Herdplatten, Rollenführungen und Thermoelement-Schutzrohre verwendet. Ihre Hochtemperaturfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit machen sie geeignet für Wärmebehandlungsanlagen, die bei Temperaturen über 1000 °C arbeiten.

Abfallverbrennung und UmweltInconel 617 wird in Müllverbrennungsanlagen, Biomassekraftwerken und Anlagen zur Schadstoffminderung eingesetzt. Seine Beständigkeit gegenüber Chlorid- und Sulfidkorrosion bei hohen Temperaturen macht es für den Einsatz in Hochtemperatur-Müllverbrennungsanlagen wertvoll.

Normen und Spezifikationen

Produktform	ASTM-Standard	ASME-Standard	AMS-Standard
Nahtloses Rohr/Schlauch	ASTM B167	ASME SB-167	—
Geschweißtes Rohr	ASTM B517, ASTM B516	ASME SB-517, SB-516	—
Stange/Stange	ASTM B166	ASME SB-166	AMS 5887
Platte/Blech/Streifen	ASTM B168	ASME SB-168	AMS 5888, AMS 5889
Schmiedeteile	ASTM B564	ASME SB-564	AMS 5887
Armaturen	ASTM B366	ASME SB-366	—
UNS-Bezeichnung	N06617
Werkstoffnummer	2,4663
DIN-Bezeichnung	NiCr22Co12Mo9
GB/T-Äquivalent	NiCr22Co12Mo9

Häufig gestellte Fragen

F: Was ist die maximale Einsatztemperatur für Inconel 617?

A: Inconel 617 ist für den Dauereinsatz bis 1150 °C (2100 °F) hinsichtlich Oxidationsbeständigkeit ausgelegt. Für die strukturelle Festigkeit wird eine maximale Dauereinsatztemperatur von ca. 1000 °C (1830 °F) empfohlen. Die Legierung eignet sich besonders für den Einsatz im Temperaturbereich von 800–1100 °C, in dem nur wenige andere Legierungen ihre Eigenschaften beibehalten.

F: Was ist der Hauptunterschied zwischen Inconel 617 und Inconel 625?

A: Inconel 617 enthält Kobalt (10–15 %) und einen höheren Aluminiumgehalt (0,8–1,5 %) und bietet dadurch hervorragende Festigkeit bei hohen Temperaturen sowie Oxidationsbeständigkeit bis über 1000 °C. Inconel 625 enthält Niob (3,15–4,15 %) und ist für Korrosionsbeständigkeit bei niedrigeren Temperaturen (bis 982 °C) optimiert. Wählen Sie 617 für Anwendungen bei extrem hohen Temperaturen; wählen Sie 625 für Korrosionsbeständigkeit in maritimen und chemischen Umgebungen.

F: Ist Inconel 617 gut schweißbar?

A: Ja, Inconel 617 ist mit den Schweißverfahren WIG, MIG/MAG und E-Hand gut schweißbar. Verwenden Sie ein passendes Zusatzmetall (ERNiCrCoMo-1), achten Sie auf eine Zwischenlagentemperatur von ≤ 150 °C und achten Sie auf eine geringe Wärmeeinbringung. Vorwärmen ist in der Regel nicht erforderlich, bei dicken Querschnitten kann jedoch eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen notwendig sein.

F: Was ist das chinesische Äquivalent zu Inconel 617?

A: Die chinesische Norm entspricht NiCr22Co12Mo9 (GB/T 14992-2005). Die Legierung wird in internationalen Spezifikationen auch häufig unter ihrer UNS-Bezeichnung N06617 geführt.

F: Welche Produktformen sind für Inconel 617 erhältlich?

A: Womic Steel liefert Inconel 617 als nahtlose Rohre, geschweißte Rohre, Stahlstangen, Stahlbleche, Stahlcoils, Bänder, Flansche, Rohrverbindungsstücke, Schmiedeteile, Draht und Ventile. Vollständige Produktspezifikationen und Größenbereiche finden Sie im Abschnitt „Produktverfügbarkeit“.

F: Was sind die Hauptanwendungsgebiete von Inconel 617?

A: Die Legierung wird in fortgeschrittenen Kernreaktoren (VHTR, MSR), Gasturbinenbrennkammern, ultra-superkritischen Kraftwerken, Luft- und Raumfahrtantriebssystemen, petrochemischen Reformern, Ethylen-Cracking-Öfen und industriellen Ofenkomponenten verwendet.

F: Ist für Inconel 617 eine Wärmebehandlung erforderlich?

A: Ja, Lösungsglühen bei 1150–1200 °C mit anschließender Wasserabschreckung wird empfohlen, um ein optimales Mikrogefüge und eine hohe Kriechfestigkeit zu erzielen. Bei Dicken unter 1,5 mm kann eine schnelle Luftkühlung ausreichend sein.

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Womic Steel – Ihr zuverlässiger Partner für nahtlose und geschweißte Rohre, Stahlstangen, Stahlbleche, Stahlcoils, Flansche, Fittings, Schmiedeteile und Ventile aus Inconel 617 (UNS N06617) für moderne Kernreaktoren, Gasturbinenkraftwerke, Luft- und Raumfahrtantriebe sowie petrochemische Anwendungen bei extrem hohen Temperaturen weltweit. Vollständige Rückverfolgbarkeit, Zertifizierung durch Klassifikationsgesellschaften und Dokumentation nach EN 10204 Typ 3.1/3.2 sind verfügbar.