Inconel 625 oder 718: Welche Legierung Ihr Teil tatsächlich braucht

Beides sind Nickel-Chrom-Superlegierungen. Beide sind teuer. Beide sind äußerst unangenehm zu zerspanen. Sie lösen aber unterschiedliche Probleme, und die falsche Wahl zeigt sich entweder als Teil, das früh versagt, oder als Rechnung, die nicht so hoch hätte ausfallen müssen.

Die Kurzfassung

Inconel 625 (Werkstoffnummer 2.4856) ist mischkristallverfestigt. Seine Festigkeit stammt aus den in der Nickelmatrix gelösten Elementen. Es wird also fest geliefert und bleibt es: keine Wärmebehandlung, kein Auslagern, sehr gute Schweißbarkeit. Es ist die Korrosionslegierung: Meerwasser, Säuren, Sauergas, Rauchgas.

Inconel 718 (Werkstoffnummer 2.4668) ist ausscheidungsgehärtet. Beim Auslagern bilden sich Gamma-Doppelstrich-Ausscheidungen (γ”), die die Streckgrenze etwa verdoppeln. Es ist die Festigkeitslegierung: Turbinenscheiben, Verbindungselemente, hochbelastete Strukturen bis etwa 650 °C.

Muss Ihr Teil Chemie überstehen, schauen Sie auf 625. Muss es Last aushalten, auf 718.

Eigenschaften im direkten Vergleich

Eigenschaft	Inconel 625	Inconel 718
Lieferzustand	Geglüht	Lösungsgeglüht, oder lösungsgeglüht + ausgelagert
Streckgrenze, Raumtemperatur	~415 MPa	~1035 MPa (ausgelagert)
Zugfestigkeit	~830 MPa	~1275 MPa (ausgelagert)
Nutzbare Temperaturgrenze	~980 °C (Oxidation), ~650 °C (unter Last)	~650 °C unter Last
Härte	~180–240 HB	~331–400 HB (ausgelagert)
Verfestigung	Mischkristall (Mo, Nb)	Ausscheidung (Gamma-Doppelstrich)
Schweißbarkeit	Sehr gut	Gut, mit Auslagern nach dem Schweißen
Relative Kosten Stangenmaterial	Basis	10–25 % höher, je nach Halbzeugform

Der Unterschied in der Streckgrenze ist die Kernaussage. Ausgelagertes 718 ist bei Raumtemperatur etwa zweieinhalbmal so fest wie geglühtes 625. Ist das Teil tragend, entscheidet dieser Unterschied meist schon allein.

Was jede Legierung mit den Zerspanungskosten macht

Beide Legierungen verfestigen sich bei der Bearbeitung stark, und beide verschleißen Werkzeuge massiv, allerdings auf unterschiedlichem Kostenniveau. Den Mechanismus dahinter sollten Sie kennen, bevor Sie die Geometrie festlegen: Kaltverfestigung in Superlegierungen.

625 im geglühten Zustand wird mit beschichtetem Hartmetall bei etwa 20–30 m/min zerspant. Es schmiert, neigt zu Aufbauschneiden und verlangt eine steife Spannsituation. Keramik-Wendeschneidplatten erlauben beim Schruppen deutlich höhere Schnittgeschwindigkeiten (150 m/min und mehr), aber nur auf einer Maschine mit ausreichender Leistung und Steifigkeit.

718 im lösungsgeglühten Zustand zerspant sich ähnlich wie 625. 718 im ausgelagerten Zustand ist eine andere Aufgabe: Werkstoff mit 380 HB, der Keramik- oder CBN-Werkzeuge verlangt und Hartmetall schnell aufbraucht.

Daraus ergibt sich eine echte Entscheidung für die Zeichnung: weich bearbeiten und danach auslagern, oder ausgelagertes Stangenmaterial kaufen und hart bearbeiten.

• Bearbeiten, dann auslagern. Günstigere Zerspanung, längere Standzeit. Aber der Auslagerungszyklus bei 720 °C und 620 °C verzieht das Teil (typischerweise 0,1–0,3 % Maßänderung), sodass an kritischen Merkmalen Schleifaufmaß stehen bleiben muss und nach der Wärmebehandlung ein zweiter Arbeitsgang folgt.
• Ausgelagert kaufen, hart bearbeiten. Kein Verzug, ein Arbeitsgang, maßlich gut vorhersehbar. Dafür längere Zykluszeiten, teure Werkzeuge und ein höherer Stundensatz.

Die vollständigen Parameter für beide Zustände finden Sie unter Zerspanung von Inconel 718.

Bei eng tolerierten Teilen mit wenigen kritischen Merkmalen ist die Bearbeitung von ausgelagertem Material in den Gesamtkosten meist günstiger, obwohl langsamer zerspant wird. Bei großen Teilen mit vielen Merkmalen gewinnt meist die Weichbearbeitung plus Fertigbearbeitung. Ein Betrieb, der jede Woche Nickellegierungen zerspant, kann Ihnen mit der Zeichnung vor sich in etwa zehn Minuten sagen, auf welcher Seite Ihr Teil liegt.

Wo welche Legierung tatsächlich eingesetzt wird

625 findet sich in: Subsea- und Offshore-Komponenten, Ventilen und Fittings der Verfahrenstechnik, Wärmetauscherkomponenten, Rauchgasentschwefelung, Schiffsabgasanlagen, Ölfeldteilen für Sauergasbetrieb, Bälgen und Kompensatoren.

718 findet sich in: Scheiben, Schaufeln und Gehäusen von Gasturbinen, Raketentriebwerkskomponenten, Bohrlochwerkzeugen, Hochtemperatur-Verbindungselementen und -Federn, Tieftemperaturstrukturen sowie Hochdruck-Ventilgehäusen, bei denen die Last und nicht die Chemie maßgebend ist.

Es gibt Überschneidungen. Ein Hochdruck-Ventilgehäuse in einer korrosiven Leitung kann beide rechtfertigen; die Antwort hängt davon ab, ob die Wandstärke vom Druck oder vom Korrosionszuschlag bestimmt wird.

Fragen, die Sie vor dem Versand der Anfrage klären sollten

1. Ist die maßgebende Belastung mechanisch oder chemisch? Das ist die ganze Entscheidung in einer Frage.
2. Wie hoch ist die tatsächliche Einsatztemperatur, und wie lange? Beide Legierungen verhalten sich über 10.000 Stunden anders als in einem Kurzzeitversuch.
3. Wird das Teil geschweißt? 625 kommt ohne Auslagern nach dem Schweißen aus. 718 braucht es, und der Zyklus bringt Verzug mit sich.
4. In welchem Zustand soll das Material angeliefert werden? Schreiben Sie „lösungsgeglüht und ausgelagert nach AMS 5663“ statt nur „Inconel 718“. Der Zustand verändert sowohl die Kosten als auch den Fertigungsablauf.
5. Wer liefert das Material? Werkstoffzeugnis des Herstellers (in der Regel 3.1 nach EN 10204), Rückverfolgbarkeit bis zur Schmelze und in manchen Branchen Listen zugelassener Bezugsquellen sind bei Nickellegierungen üblich. Klären Sie die Anforderungen vor dem Angebot, nicht danach.

Eine Anmerkung zur Substitution

Einkäufer fragen manchmal, ob eine günstigere Legierung genügt: 316L, ein Duplexstahl oder in die andere Richtung Hastelloy C-276. Manchmal ja. 316L bewältigt viele mäßig korrosive Anwendungen zu einem Bruchteil des Preises, und Superduplex schlägt 625 in Meerwasser unterhalb von etwa 300 °C beim Verhältnis von Festigkeit zu Preis.

Diese Frage lohnt sich früh, solange sie die Zeichnung noch verändern kann, und sollte fallen gelassen werden, sobald die Konstruktion eingefroren ist. Eine Nickellegierung spät im Projekt zu ersetzen, bringt selten die Einsparung, nach der es aussieht.

Wenn Sie noch zwischen Legierungen wählen, senden Sie uns die Zeichnung und die Einsatzbedingungen. Ein Ingenieur liest sie, sagt Ihnen, welcher Zustand und welche Zeugnisse den Preis bestimmen, und wenn ein günstigerer Werkstoff die Aufgabe wirklich erfüllt, sagen wir auch das. Ein Angebot mit Preis erhalten Sie binnen 24 Geschäftsstunden.