Einfluß der Aufkohlung auf das Kriechverhalten einer FeNiCr‐Hochtemperaturlegierung

Im CH 4 ‐H 2 ‐Gemisch wurden die beiden Legierungen Incoloy 800 und Incoloy 800 + 1% Nb bis zu 0,83% C (Massengehalt) aufgekohlt. Die nicht mit Nb dotierte Legierung zeigt danach relativ grobe M 23 C 6 Ausscheidungen an den Korngrenzen, die Legierung mit 1% Nb überwiegend feine Carbide MC im Korn. In inerter Atmosphäre wurden Kriechversuche bei 1000 °C mit den aufgekohlten und nichtaufgekohlten Legierungen durchgeführt, wobei Kriechgeschwindigkeiten im sekundären Bereich zwischen 10 −9 bis 10 −7 s −1 eingestellt wurden. Die Abhängigkeit der Kriechgeschwindigkeit von der Spannung zeigt, daß zwei Kriechmechanismen auftreten, Diffusionskriechen bei niedriger Spannung und Versetzungskriechen bei hoher Spannung. Das Diffusionskriechen wird für beide Legierungen durch die Aufkohlung beschleunigt, das Versetzungskriechen der nicht mit Nb dotierten Legierung wird durch die Aufkohlung gehemmt. Bei etwa gleicher Kriechgeschwindigkeit ε = 10 −7 s −1 zeigen die aufgekohlten Zeitstandproben eine längere Lebensdauer. Der Bruch ist spröde für das aufgekohlte und nichtaufgekohlte Incoloy 800 und wird eingeleitet durch Poren‐ und Rißbildung bei geringer Duktilität (Querschnittsabnahme). Der Bruch der aufgekohlten Legierung mit 1% Nb ist dagegen sehr duktil bei geringer Hohlraumbildung. Die Ergebnisse zeigen, daß Aufkohlung die Kriecheigenschaften einer FeNiCr‐Legierung nicht wesentlich verschlechtert, solange der erreichte Kohlenstoffgehalt nicht zu hoch wird. Ein Zusatz von Nb ist sehr vorteilhaft für das Kriechverhalten nach Aufkohlung.