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HP-Nb-Gussteile: Zusammensetzung, Eigenschaften und Einsatz

HP-Nb, auch HP modified oder HP40 Mod.Nb genannt, ist eine hitzebeständige Gusslegierung mit etwa 25 % Chrom und 35 % Nickel und einem Niobzusatz, aufgebaut auf der Sorte HP nach ASTM A297. Sie ist seit Langem der Standardwerkstoff für Schleudergussrohre in Dampfreformern und Spaltöfen; mikrolegierte Varianten enthalten zusätzlich Titan und weitere Elemente für eine höhere Zeitstandfestigkeit.

Veröffentlicht 17. Okt. 2026 · Aktualisiert 15. Nov. 2026 · Ni-Chrome Alloy Castings

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Wie ist HP-Nb zusammengesetzt?

Für statischen Guss gibt es keine ASTM-Sorte namens HP-Nb. Basis ist die Sorte HP nach ASTM A297, deren veröffentlichte Grenzwerte unten stehen. Niob, bei mikrolegierten Varianten zusätzlich Titan und weitere Elemente, wird in einem zwischen Besteller und Gießerei vereinbarten oder in der Bestellspezifikation festgelegten Bereich zugegeben. Für Schleudergussrohre hat die Ausgabe 2020 von ASTM A608 niobhaltige HP-Sorten aufgenommen, darunter HPNb mit etwa 0,38 bis 0,45 % Kohlenstoff, 24 bis 27 % Chrom, 34 bis 37 % Nickel und 0,5 bis 1,5 % Niob. Prüfen Sie die Ausgabe, auf die Ihre Spezifikation verweist, denn ältere Ausgaben der A608 führen HP nicht.

Element	ASTM A297 HP, Masse-%
Kohlenstoff	0,35 bis 0,75
Chrom	24 bis 28
Nickel	33 bis 37
Mangan	max. 2,00
Silizium	max. 2,50
Molybdän	max. 0,50
Phosphor	max. 0,04
Schwefel	max. 0,04
Niob	In A297 HP nicht festgelegt; Zugabe nach Vereinbarung (A608-20 HPNb: 0,5 bis 1,5)

Quelle: ASTM A297 Sorte HP, wie von Austral Alloys und Total Materia wiedergegeben; A608-20 HPNb wie von Total Materia und im ASTM-Auszug wiedergegeben. Maßgeblich ist die Ausgabe, die in Ihrer Bestellung genannt ist.

ASTM A297 legt für HP Mindestwerte im Zugversuch bei Raumtemperatur fest: 430 MPa (62,5 ksi) Zugfestigkeit, 235 MPa (34 ksi) Streckgrenze und 4,5 % Bruchdehnung. A297-Gussteile dürfen im Gusszustand geliefert werden; eine Wärmebehandlung gilt nur, wenn Besteller und Gießerei sie vereinbaren.

Zum Niobgehalt berichten Schmidt + Clemens, dass der beste Kompromiss aus Zeitstandfestigkeit und Kriechdehnung bei HP40 Mod.Nb bei 0,8 bis 1,0 % Niob lag, mit einer Kriechdehnung über 10 %. Das ist ein veröffentlichtes Forschungsergebnis, kein Normgrenzwert.

Welche Entsprechungen gibt es für HP-Nb?

EN / DIN: 1.4852, GX40NiCrSiNb35-26 nach EN 10295. Die ältere DIN-Bezeichnung war G-X 40 NiCrNb 35 25.
ASTM: A297 HP (UNS N08705) ist die Basissorte für statischen Guss. Schleudergussrohre werden nach ASTM A608 bestellt, die seit der Ausgabe 2020 HPNb und verwandte niobhaltige HP-Sorten führt.
Handels- und Werkstattnamen: HP-Mod, HP40 Nb, HP-Micro oder HP-MA für mikrolegierte Varianten sowie eigene Legierungsnamen der Hersteller.

Da Niob- und Mikrolegierungszusätze zwischen Spezifikationen variieren, können sich zwei „HP-Nb“-Bestellungen unterscheiden. Nennen Sie die Spezifikation, nicht nur die Bezeichnung.

Wo wird HP-Nb eingesetzt?

HP-Nb wird für Teile verwendet, die am oberen Ende des Temperaturbereichs von Gusslegierungen Spannung tragen, oft in aufkohlender oder kohlenwasserstoffhaltiger Atmosphäre.

Katalysatorrohre und Austrittssysteme von Dampfreformern sowie Spaltrohrschlangen von Ethylenanlagen sind die klassischen Anwendungen. Im Reformer läuft das Rohr heiß unter Innendruck, bei einer Auslegungslebensdauer von üblicherweise 100.000 Stunden.
Ofenrohre in Röhrenöfen und Industrieöfen.
Formstücke wie Umlenkbögen und Sammler sowie statische Ofeneinbauten, wo HK40 oder HH die Reserve fehlt.

Ni-Chrome gießt Ofenrohre für Röhrenöfen und Industrieöfen sowie Ofeneinbauten und Formstücke in HP-Nb. Unser Leitfaden zu Gussteilen für Reformeröfen erklärt, wie Rohre, Stützen und Formstücke in einem Reformer zusammenwirken, und die Seite Gusskomponenten zeigt die Formen, die wir gießen.

Wie versagt HP-Nb im Betrieb?

Die veröffentlichten Arbeiten zu betriebsbeanspruchten HP-Nb-Rohren beschreiben Schäden, die sich durch Gefügealterung und Kriechen aufbauen.

Karbidalterung. Eine Studie von 2019 in Metals an HP-Nb-Reformerrohren fand, dass primäre M₇C₃-Karbide sich bei Betriebstemperaturen ab 910 °C in das stabilere M₂₃C₆ umwandelten und primäre Niobkarbide sich während der Kriechbeanspruchung in ein Nickel-Niob-Silizid, die G-Phase, umwandelten. Festigkeit und Dehnung bei Raumtemperatur sanken mit fortschreitender Umwandlung. Die Autoren werten diese Veränderungen als Vorstufen der Kriechschädigung.
Kriechporenbildung. Eine Schadensanalyse von 2023 an zwei HP-Nb-Rohren aus demselben Reformer fand, dass eines nach 46.000 Stunden bei einer Auslegungslebensdauer von 100.000 Stunden ausgefallen war. Der Bruch entstand durch Kriechporen, die zu Korngrenzenrissen zusammenwuchsen. Das zweite, titanhaltige Rohr hatte feinere, stärker vereinzelte Karbide und verhielt sich besser.
Überhitzung. Betrieb oberhalb der Auslegung löst die feinen Sekundärkarbide auf und vergröbert die Primärkarbide an den interdendritischen Grenzen; damit geht die Verfestigung verloren, auf der die Legierung beruht (IntechOpen-Übersicht zu Reformerlegierungen).

Wie bei HK40 bestimmt die Wandtemperatur die Lebensdauer. Kleine, anhaltende Überhitzungen kosten mehr Lebensdauer, als die Auslegungsreserve vermuten lässt.

Wann ist HP-Nb die bessere Wahl als mikrolegiertes HP?

Mikrolegiertes HP, nach Schmidt + Clemens Mitte der 1980er-Jahre eingeführt, ergänzt HP-Nb um Titan und weitere Karbidbildner. Der Grund: Niob allein lässt sich in HP nur auf etwa 0,8 bis 1,0 % anheben, bevor die Kriechduktilität leidet, und das begrenzt die Karbidverfestigung. Die Mikrolegierungszusätze erzeugen eine feinere, stabilere Karbidverteilung und eine höhere Zeitstandfestigkeit, besonders über 1.000 °C.

Einfaches HP-Nb bleibt sinnvoll, wenn:

die ursprüngliche Auslegung und ihre Wanddicken auf HP-Nb beruhten;
das Teil ein statisches Gussteil, Formstück oder eine Stütze ist und kein hoch beanspruchtes Rohr;
die Spezifikation des Bestellers es fordert.

Mikrolegiertes HP lohnt sich, wenn der Planer dünnere Wände, mehr Durchsatz bei gleicher Rohrzahl oder mehr Reserve bei hoher Temperatur will. In die andere Richtung ist HK40 die günstigere Option für Stützen und Aufhänger bei mäßiger Beanspruchung.

Welches Gießverfahren eignet sich für HP-Nb?

In der allgemeinen Praxis werden Rohre im Schleuderguss in einer rotierenden Metallkokille gegossen und nach ASTM A608 bestellt. Veröffentlichte Arbeiten beschreiben, dass die Außenwand eines Schleudergussrohrs stängelig und der innere Teil globular erstarrt; manche Spezifikationen fordern von innen mindestens 30 % globulares Gefüge. Formstücke, Sammler und Einbauten werden statisch in Sandformen gegossen.

Wer gießt HP-Nb?

Wir gießen HP-Nb und HP-modified-Sorten im Schleuderguss für Ofenrohre, Hülsen und Ringe sowie statisch in Sand für Formstücke, Sammler und Stützen. Anfrage zu HP-Nb →

Was gehört in eine Anfrage (RFQ) für HP-Nb-Gussteile?

Die vollständige geforderte Chemie: Basisnorm (A297 HP, A608 HPNb mit Ausgabe, EN 1.4852), Niobbereich und etwaige Mikrolegierungszusätze wie Titan.
Die Zeichnung mit Toleranzen, Bearbeitungszugabe und, bei Rohren, Zustand der Bohrung.
Auslegungstemperatur, Druck, Atmosphäre und erwartete Auslegungslebensdauer.
Etwaige Anforderungen an das Makrogefüge von Schleudergussrohren, etwa ein Mindestanteil globularen Gefüges.
Prüfungen: Zeugnisse über Chemie und Zugversuch, Durchstrahlungsprüfung mit Bewertungsnorm und Schärfegrad, Farbeindringprüfung, PMI, falls gefordert Zeitstandversuche, und Abnahme durch Dritte.
Stückzahl, Lieferbedarf und jede erforderliche Zulassung durch EIL, Lizenzgeber oder Endkunden.

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Fragen zu HP-Nb

Ist HP-Nb dasselbe wie HP?

Nein. HP ist die Basissorte nach ASTM A297. HP-Nb enthält zusätzlich Niob, das stabile Karbide bildet und Zeitstandfestigkeit, Kriechduktilität und Aufkohlungsbeständigkeit erhöht.

Was bedeutet „mikrolegiert“ bei HP?

Kleine Zusätze von Titan und anderen karbidbildenden Elementen zusätzlich zum Niob, die eine feinere Karbidverteilung und eine höhere Zeitstandfestigkeit ergeben.

Warum verliert gealtertes HP-Nb an Duktilität?

Karbide vergröbern und wandeln sich um, und Niobkarbid geht bei langer Beanspruchung in G-Phase über. Veröffentlichte Versuche zeigen, dass die Dehnung bei Raumtemperatur dabei sinkt.