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50Cr-50Ni-Nb-Gussteile: Zusammensetzung, Eigenschaften und Einsatz
50Cr-50Ni-Nb ist eine Nickel-Chrom-Gusslegierung aus etwa gleichen Teilen Chrom und Nickel mit einem kleinen Niobzusatz, genormt in ASTM A560 und weithin unter dem Lizenznamen IN657 bekannt. Sie wurde gegen Brennstoffaschekorrosion entwickelt und wird für Rohrstützen, Rohraufhänger (Hängeeisen) und Rohrböden in Röhrenöfen eingesetzt, die Rückstandsöl oder minderwertiges Heizöl verfeuern.
Veröffentlicht 17. Okt. 2026 · Aktualisiert 15. Nov. 2026 · Ni-Chrome Alloy Castings
Wie ist 50Cr-50Ni-Nb zusammengesetzt?
Es ist eine Nickelbasislegierung, kein nichtrostender Stahl auf Eisenbasis. Die wichtigsten Grenzwerte für die Sorte 50Cr-50Ni-Cb nach ASTM A560 stehen unten, in Massenprozent. „Cb“, Columbium, ist der ältere amerikanische Name für Niob.
| Element | ASTM A560 50Cr-50Ni-Cb, Masse-% |
|---|---|
| Chrom | 47 bis 52 |
| Niob (Columbium) | 1,4 bis 1,7 |
| Kohlenstoff | max. 0,10 |
| Mangan | max. 0,30 |
| Silizium | max. 0,50 |
| Phosphor | max. 0,02 |
| Schwefel | max. 0,02 |
| Stickstoff | max. 0,16 |
| Stickstoff + Kohlenstoff | max. 0,20 |
| Nickel | Rest |
Quelle: ASTM A560, Sorte 50Cr-50Ni-Cb, wie bei MetalTek und Total Materia aufgeführt, mit Grenzwerten für Phosphor, Schwefel und Stickstoff aus dem A560-Auszug. A560 begrenzt außerdem Eisen, Titan und Aluminium; diese Werte entnehmen Sie der in Ihrer Bestellung genannten Ausgabe, die maßgeblich ist.
ASTM A560 legt für diese Sorte Mindestwerte im Zugversuch bei Raumtemperatur fest: 550 MPa (80 ksi) Zugfestigkeit, 345 MPa (50 ksi) Streckgrenze und 5 % Bruchdehnung. Die geringe Dehnung ist ein Grund, warum die Sorte für statische Stützen und Aufhänger verwendet wird und nicht für Teile, die nachgeben müssen.
Die Chemie ist das Gegenteil der H-Serie. Der Kohlenstoff wird sehr niedrig statt hoch gehalten, und der Chromgehalt ist etwa doppelt so hoch. Ihre Beständigkeit gegen Ascheangriff verdankt die Legierung dem Chrom.
Welche Entsprechungen gibt es für 50Cr-50Ni-Nb?
- UNS: R20501.
- ASTM: A560, Sorte 50Cr-50Ni-Cb. Dieselbe Norm führt auch 50Cr-50Ni und 60Cr-40Ni ohne Niob.
- Handelsname: IN657 (auch IN-657 geschrieben), ursprünglich eine Inco-Legierung, die von mehreren Gießereien in Lizenz oder mit derselben Chemie gegossen wird.
- Werkstattnamen: 50/50 Nb, 50Ni-50Cr-Nb.
Für diese Sorte gibt es keine gängige EN-Nummer. Spezifizieren Sie sie über die Sorte nach ASTM A560 oder über die vollständige Chemie.
Wo wird 50Cr-50Ni-Nb eingesetzt?
Sie wird für statische Gussteile im Rauchgasweg von Röhrenöfen und Öfen eingesetzt, die Brennstoffe mit hohem Vanadium-, Natrium- und Schwefelgehalt verfeuern:
- Rohrstützen und Rohrböden im Konvektionsteil;
- Rohraufhänger im Strahlungsteil;
- Tragbalken und andere Ofeneinbauten, die Aschebelägen ausgesetzt sind.
Schmidt + Clemens beschreiben die Legierung als entwickelt für erhöhte Beständigkeit gegen Brennstoffaschekorrosion und eingesetzt in statischen Gussteilen wie Rohrstützplatten im Konvektionsteil und Rohraufhängern im Strahlungsteil. Der Leitfaden zu Gussteilen für Reformeröfen zeigt, wo Stützen und Aufhänger im Ofen sitzen, und die Seite Gusskomponenten zeigt die Formen, die wir gießen. Ni-Chrome gießt Ofeneinbauten, Stützen und Formstücke in dieser Sorte.
Wie versagt 50Cr-50Ni-Nb im Betrieb?
Die Verbrennung von Rückstandsöl hinterlässt Asche, die reich an Vanadiumpentoxid und Natriumsulfat ist. Diese Verbindungen schmelzen bei Ofentemperatur und lösen das schützende Oxid gewöhnlicher hitzebeständiger Legierungen auf. Ein hoher Chromgehalt ist die Abwehr, und deshalb gibt es diese Sorte. Die veröffentlichten Arbeiten zeigen, wo diese Abwehr hält und wo sie endet.
- Temperaturgrenze der Aschebeständigkeit. Eine Studie von 2015 in Corrosion Engineering (Japan) setzte sechs hitzebeständige Gusslegierungen realer Kesselasche aus. Bei 850 °C war die Korrosion nicht stark, und 50Cr-50Ni gehörte zu den besten. Bei 1.050 °C stieg ihr Korrosionsmasseverlust stark an. Die Aschebeständigkeit reicht nicht bis an die Obergrenze des Temperaturbereichs der H-Serie.
- Langzeitalterung. Wie bei anderen Gussteilen mit hohem Chrom- und Nickelgehalt verändert lange Beanspruchung das Gefüge. Über die Rissbildung in einem Rohrboden aus Chrom-Nickel-Guss nach etwa drei Jahren in einem Raffinerieofen wurde berichtet (Mechanika, 2013), allerdings ohne eindeutige Ursache.
Die von Herstellern genannten praktischen Einsatzgrenzen liegen unter der Temperatur im Geltungsbereich der A560. MetalTek nennt zum Beispiel 950 °C (1.740 °F) als Einsatzgrenze für seine Variante der Sorte, während der Geltungsbereich der A560 Gussteile für den Einsatz bis 1.090 °C (2.000 °F) umfasst. Legen Sie bei Ascheanfall auf den niedrigeren Wert aus.
Wann ist 50Cr-50Ni-Nb die bessere Wahl als HK40 oder HP-Sorten?
Wählen Sie sie, wenn Brennstoffaschekorrosion und nicht Kriechen die Lebensdauer des Teils begrenzt. Das bedeutet meist:
- der Ofen verfeuert Rückstandsöl oder andere Brennstoffe mit hohem Vanadium-, Natrium- oder Schwefelgehalt;
- vorhandene Stützen aus HK40 oder HH zeigen Abzehrung, Verzunderung oder Wanddickenverlust durch Ascheangriff;
- das Teil ist eine statische Stütze, ein Aufhänger oder ein Rohrboden und kein Druckrohr.
Bleiben Sie bei HK40 oder HP-Nb, wenn der Brennstoff sauberes Gas ist, wenn die Hauptbeanspruchung Kriechen bei hoher Temperatur ist oder wenn Zähigkeit wichtiger ist als Korrosionsbeständigkeit. Die 50/50-Sorte ist wegen ihres Nickel- und Chromgehalts teurer und lohnt sich nur, wo Ascheangriff das eigentliche Problem ist.
Welches Gießverfahren eignet sich für 50Cr-50Ni-Nb?
In der allgemeinen Praxis wird diese Sorte für statische Gussteile verwendet; die Teile entstehen in Sandformen nach Zeichnung. Stützen und Aufhänger werden meist von vornherein als Gussteile konstruiert, sodass die Form dem Kraftfluss ohne Schweißverbindungen folgen kann. Bearbeitung und Schweißen hochchromhaltiger Nickellegierungen erfordern für die Sorte qualifizierte Verfahren.
Wer gießt 50Cr-50Ni-Nb?
Wir gießen Rohrstützen, Aufhänger, Rohrböden und andere Ofeneinbauten in dieser Sorte statisch in Sand sowie Ringe und Hülsen im Schleuderguss. Anfrage zu 50Cr-50Ni-Nb →
Was gehört in eine Anfrage (RFQ) für 50Cr-50Ni-Nb-Gussteile?
- Norm und Sorte: ASTM A560 50Cr-50Ni-Cb (UNS R20501) oder die vollständige geforderte Chemie vom IN657-Typ.
- Die Zeichnung mit Toleranzen, Bearbeitung und, falls bekannt, Fertiggewicht.
- Der verfeuerte Brennstoff und, falls verfügbar, sein Vanadium-, Natrium- und Schwefelgehalt.
- Betriebstemperatur des Teils und ob es Temperaturwechseln oder Abstellungen ausgesetzt ist.
- Prüfungen: Zeugnisse über Chemie und Zugversuch, Durchstrahlungs- oder Farbeindringprüfung mit genannter Bewertungsnorm, PMI und etwaige Abnahme durch Dritte.
- Stückzahl und jede erforderliche Zulassung durch EIL, Lizenzgeber oder Endkunden.
Fragen zu 50Cr-50Ni-Nb
Ist 50Cr-50Ni-Nb dasselbe wie IN657?
IN657 ist der Handelsname für dieselbe Nennzusammensetzung. Die Sorte 50Cr-50Ni-Cb nach ASTM A560 ist die offene Norm, die sie beschreibt.
Welche weiteren Sorten umfasst ASTM A560?
Zwei niobfreie Sorten: 50Cr-50Ni (UNS R20500) und 60Cr-40Ni (UNS R20600). Die niobhaltige Sorte ist R20501.
Ist sie über 1.000 °C geeignet?
Nicht bei Brennstoffasche. Veröffentlichte Versuche zeigen einen starken Anstieg der Aschekorrosion bei 1.050 °C, und Hersteller nennen Einsatzgrenzen um 950 °C.
Quellen
- ASTM A560/A560M, Gussteile aus Chrom-Nickel-Legierung: Geltungsbereich
- ASTM A560/A560M-11, Auszug: chemische und Zugversuchsanforderungen
- MetalTek: 50Cr-50Ni-Cb, UNS R20501, ASTM A560
- Total Materia: ASTM A560 Grade 50Cr-50Ni-Cb
- Kirchheiner und Woelpert, Niobium in centrifugally cast tubes for petrochemical applications (Niobium Tech)
- Korrosion hitzebeständiger Gusslegierungen in Kesselasche, Corrosion Engineering (Zairyo-to-Kankyo)
- Skindaras et al., High chromium and nickel cast alloy after long service, Mechanika 2013
