Alloy C-4 (UNS N06455 / 2.4610 / NiMo16Cr16Ti)
Alloy C-4 (Werkstoffnummer 2.4610) ist eine austenitische Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung mit niedrigem Kohlenstoff- und Siliziumanteil. Aufgrund dieser Zusammensetzung neigt die Legierung im Temperaturbereich von 650 °C bis 1.040 °C deutlich weniger zu Ausscheidungen, was die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion in der Wärmeeinflusszone von Schweißnähten erhält.
Die Legierung zeichnet sich durch eine sehr gute Beständigkeit gegenüber einem breiten Spektrum korrosiver Medien aus, insbesondere unter stark oxidierenden Bedingungen, sowie durch eine exzellente Beständigkeit gegen Loch-, Spalt- und Spannungsrisskorrosion.
Diese Eigenschaften machen Alloy C-4 zu einem gefragten Werkstoff in der chemischen Prozesstechnik und der Umwelttechnik. Typische Anwendungsgebiete sind Rohrleitungen, Klappen, Absorber und Wärmeaustauscher in Rauchgasentschwefelungs- und Müllverbrennungsanlagen, die Beizbadrückgewinnung sowie die Herstellung anorganischer Chemikalien, Düngemittel und Pestizide sowie Essigsäure.
Chemische Zusammensetzung in Gew.-%*
Die chemische Zusammensetzung von Alloy C-4 (UNS N06455 / 2.4610 / NiMo16Cr16Ti) ist in der folgenden Tabelle dargestellt.
| C | Mn | Si | P | S | Cr | Co | Mo | Ti | Fe | Ni | Sonstige |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,015 | 1,00 | 0,08 | 0,04 | 0,03 | 14,0 - 18,0 | 2,00 | 14,0 - 17,0 | 0,70 | 3,00 | Rest |
| C | 0,015 |
| Mn | 1,00 |
| Si | 0,08 |
| P | 0,04 |
| S | 0,03 |
| Cr | 14,0 - 18,0 |
| Co | 2,00 |
| Mo | 14,0 - 17,0 |
| Ti | 0,70 |
| Fe | 3,00 |
| Ni | Rest |
| Sonstige |
* so weit nicht anders angegeben handelt es um die Maximalwerte
Halbzeugformen
Der Werkstoff Alloy C-4 (UNS N06455 / 2.4610 / NiMo16Cr16Ti) ist in den folgenden Halbzeugformen verfügbar. Weitere Sonderformen und Abmessungen sind auf Anfrage erhältlich.
| Band | kaltgewalzt, wärmebehandelt oder kaltverfestigt | Dicke: 0,05 - 3,0 mm |
| Blech | kaltgewalzt, geglüht oder warmgewalzt, geglüht, individuelle Zuschnitte sind möglich | Dicke: 0,25 - 4,76 mm (kaltgewalzt) Dicke: > 4,76 mm (warmgewalzt) Dimensionen gemäß Verfügbarkeit / Wunsch |
| Stab | gezogen, gewalzt, geschmiedet, diverse Oberflächen (gedreht, geschält, geschliffen etc.) | Durchmesser: 1,27 - 300 mm |
| Draht | gezogen, geglüht oder hart gezogen, Lieferung in Ringform oder auf Spule | Durchmesser: 0,025 - 25 mm |
| Rohr | nahtlos / geschweißt, geglüht | Abmessungen auf Anfrage |
Normen
| AMS | ASTM | sonstige | |
|---|---|---|---|
| Band | ASTM B575 | ASME SB 575, DIN 17744, DIN 17751, NACE MR0103/ISO 17945, NACE MR0175/ISO15156 | |
| Blech | ASTM B575 | ASME SB 575, DIN 17744, DIN 17751, NACE MR0103/ISO 17945, NACE MR0175/ISO15156 | |
| Stab | ASTM B574 | ASME SB 574, NACE MR0175/ISO15156 | |
| Draht | ASTM B574 | ||
| Rohr | ASTM B619, ASTM B622, ASTM B626 | ASME SB619, ASME SB622, ASME SB626 |
Physikalische Eigenschaften bei 20 °C
| Spezifisches Gewicht / Dichte (ρ) | 8,64 g/cm³ | 0,312 lb/in³ |
| Schmelzbereich | 1335 bis 1380 °C |
| Elastizitätsmodul (E) | 30,8 × 10³ ksi (211 GPa) |
| Schubmodul (G) | 11,4 × 10³ ksi (78,6 GPa) |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (α) | 10,8 × 10⁻⁶ · K⁻¹ |
| Elektrischer Widerstand | 1,24 µΩ·m |
| Wärmeleitfähigkeit | 10,1 W/(m·K) |
| Spezifische Wärmekapazität | 408 J/(kg·K) |
| Betriebstemperatur | -196 °C bis 1040 °C |
Mechanische Eigenschaften bei 20 °C
| Lieferzustand | Halbzeugform | Zugfestigkeit (Rm) |
| Geglüht | Band / Blech / Stab / Rohre | min. 690 MPa |
| Geglüht | Draht | 758 - 1034 MPa |
| Federhart | Draht | 1310 - 1517 MPa |
Wärmebehandlung
Das Lösungsglühen von Alloy C-4 erfolgt bei 1.066 °C mit anschließender Abkühlung in Wasser, bei Wandstärken unter 10 mm ist auch eine beschleunigte Luftabkühlung möglich. Der Werkstoff lässt sich im Temperaturbereich von 954 °C bis 1.177 °C warmumformen. Da Alloy C-4 stärker kaltverfestigt als viele austenitische Werkstoffe, sind bei umfangreicheren Kaltumformprozessen häufig mehrere Umformstufen mit Zwischenglühungen erforderlich. Eine präzise Temperaturführung ist dabei essenziell, da die niedrigen Kohlenstoff- und Siliziumgehalte wirksam die Bildung von Korngrenzenausscheidungen bei Warmumformung und Schweißen reduzieren und so die Korrosionsbeständigkeit dauerhaft sicherstellen. Eine Aushärtungsbehandlung ist nicht erforderlich, da die Festigkeit überwiegend durch Mischkristallverfestigung erzielt wird.
Schweißbarkeit
Der Werkstoff 2.4610 ist mit allen gängigen Schweißverfahren (WIG, MIG/MAG, Lichtbogenhandschweißen) sehr gut schweißbar. Es wird empfohlen, einen artgleichen Schweißzusatzwerkstoff (C-4 oder C-22) zu verwenden. Da der Werkstoff durch seinen niedrigen Kohlenstoff- und Siliziumgehalt eine hohe Beständigkeit gegen Korngrenzenausscheidungen aufweist, ist eine thermische Nachbehandlung der Schweißnähte in der Regel nicht erforderlich.
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