Nichteisenmetalle und -legierungen

Die Nickelbasislegierung 718 (eine Ni-Cr-Fe-Legierung mit etwa 5 % Nb) wird weithin für Scheiben von Strahltriebwerken und ähnliche Teile verwendet. Welche Aussage über ihre Verfestigung und ihre Merkmale ist richtig?

  1. ASie wird hauptsächlich durch γ' (Ni₃Al) vom Typ L1₂ verfestigt, das schnell ausscheidet, daher neigt sie bei der Wärmebehandlung nach dem Schweißen zu Strain-Age-Cracking, behält aber ihre Festigkeit oberhalb von 1000 °C
  2. BSie ist eine mischkristallverfestigte Legierung ohne Ausscheidungen, wenig fest, aber sehr korrosionsbeständig, und wird hauptsächlich für Rohrleitungen in Chemieanlagen verwendet
  3. CSie wird hauptsächlich durch tetragonal-raumzentriertes γ'' (Ni₃Nb) verfestigt, das langsam ausscheidet, daher reißt sie nach dem Schweißen kaum, wandelt sich aber bei langem Einsatz oberhalb von etwa 650 °C in δ-Phase um und entfestigt
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Lösung: C. Sie wird hauptsächlich durch tetragonal-raumzentriertes γ'' (Ni₃Nb) verfestigt, das langsam ausscheidet, daher reißt sie nach dem Schweißen kaum, wandelt sich aber bei langem Einsatz oberhalb von etwa 650 °C in δ-Phase um und entfestigt

In der Legierung 718 scheidet sich Nb kohärent zur Matrix als tetragonal-raumzentrierte geordnete Phase γ'' (Ni₃Nb) aus und trägt zusammen mit einer geringen Menge γ' die Verfestigung. Da γ'' langsamer ausscheidet als γ', tritt kaum Strain-Age-Cracking auf, also Rissbildung, die entsteht, wenn beim Auslagerungsglühen nach dem Schweißen die Schrumpfung durch Ausscheidung mit Eigenspannungen zusammenwirkt; die Legierung eignet sich daher für geschweißte Bauteile. γ'' ist jedoch metastabil und vergröbert bei langem Einsatz oberhalb von etwa 650 °C und wandelt sich in die stabile orthorhombische δ-Phase (Ni₃Nb) um, sodass die Festigkeit sinkt. Oberhalb von 1000 °C werden Legierungen mit hohem γ'-Anteil wie Einkristall-Schaufellegierungen eingesetzt. Die Legierung 718 ist eine hochfeste ausscheidungsgehärtete Legierung, daher ist auch die Antwort falsch, sie sei mischkristallverfestigt.

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