Ausscheidungshärtbare Nickelbasis‐Superlegierungen für den Verschleißschutz im Hochtemperaturbereich

Für Neufertigung und Regenerierung von hochtemperaturbelasteten Bauteilen stehen bereits ausscheidungshärtbare Schweißzusätze auf Nickelbasis zur Verfügung. Ihre besonderen Festigkeitseigenschaften bei Einsatztemperaturen von ca. 800°C beruhen u. a. auf ihrer Aushärtbarkeit durch die γ′‐Phase Ni3(Ti, Al), welche nach mehrstufiger Wärmebehandlung zur Ausscheidung gelangt. Die auftraggeschweißten Bauteile lassen sich jedoch nicht ohne Einbuße der mechanischen Gütewerte des Trägerwerkstoffes wärmebehandeln. Aus diesem Grunde wurde nach einer Auftragschweißlegierung gesucht, die auch ohne Mehrstufenglühung bzw. mit einer das Substrat nicht schädigenden Wärmebehandlung auskommt. Ziel war, ausscheidungshärtbare Versuchslegierungen zum MSG‐Fülldrahtauftragschweißen mit einer Zusammensetzung zu entwickeln, so dass auch ohne eine substratschädigende Wärmenachbehandlung ähnliche Hochtemperatureigenschaften wie bei Ni‐Basis‐Superlegierungen im ausgehärteten Zustand erreicht werden. Die Legierungen wurden mehrlagig auftraggeschweißt und unterschiedlichen Wärmebehandlungen unterzogen. Als Eigenschaftskontrolle dienten Härteprüfungen. Einflüsse von Schweißparametern sowie dadurch beeinflusste Erstarrungsformen konnten durch metallographische Untersuchungen einander zugeordnet werden. REM‐Untersuchungen an ausgewählten Versuchslegierungen belegten die Ausscheidung der γ′‐Phase und weiterer Hartphasen. Aus den Ergebnissen lassen sich Empfehlungen für das Auftragschweißen von hochtemperaturbeständigen Schichten bezüglich Prozessführung, Legierungszusammensetzung und Wärmenachbehandlung geben.