1.4980 | X6NiCrTiMoVB25-15-2 | UNS S66286 | Alloy 660 | Alloy A286 | AN5

Alloy 660 ist die international übliche Bezeichnung für eine austenitische, ausscheidungshärtbare Eisen-Nickel-Chrom-Legierung. Dieser Werkstoff erscheint in Datenblättern und Bestellungen ebenfalls unter folgenden Bezeichnungen: 1.4980 (Werkstoffnummer nach DIN/EN), X6NiCrTiMoVB25-15-2 (chemische Kurzbezeichnung), UNS S66286 (US-Nomenklatur) sowie A-286 oder A286 (historisch geprägter US-Name, sehr verbreitet). Bei Valbruna wird der Werkstoff unter der internen Bezeichnung AN5 geführt. Eigenschaften sind unter anderem in folgenden Normen zu finden: AMS 5731 / 5732 / 5737 / 5525 (Luftfahrtbereich), ASTM A453 / A638 sowie DIN EN 10269.

Alloy 660 ist ein austenitischer, nicht magnetischer Werkstoff – ähnlich einem hochlegierten Edelstahl. Entscheidender Unterschied ist jedoch die Ausscheidungshärtbarkeit: Durch Wärmebehandlung (Lösungsglühen und anschließendes Auslagern bei rund 720 °C) bilden Titan und Aluminium γ′-Ausscheidungen. Diese erhöhen die Festigkeit auch bei höheren Temperaturen. Im Vergleich zu den Güten der Alloy 800-Familie wird Alloy 660 bevorzugt, wenn neben Warmfestigkeit auch hohe statische und dynamische Festigkeit – typisch für Verbindungselemente und rotierende Bauteile – gefordert sind.

Richtwerte als Massenanteile: Eisen (Fe) Rest (typ. ≈ 53 %), Nickel (Ni) 24,0–27,0 %, Chrom (Cr) 13,5–16,0 %, Molybdän (Mo) 1,0–1,5 %, Titan (Ti) 1,9–2,35 %, Aluminium (Al) bis 0,35 %, Vanadium (V) 0,1–0,5 %, Bor (B) 0,003–0,010 %, Mangan (Mn) bis 2,0 %, Silizium (Si) bis 1,0 %, Kohlenstoff (C) bis 0,08 %, Schwefel (S) und Phosphor (P) jeweils niedrig begrenzt. Bemerkenswert sind die Ti-, Al- und V-Gehalte: Sie sind so eingestellt, dass sich beim Auslagern bis zu hohen Temperaturen stabile Ausscheidungen bilden. Die Zugabe geringer Mengen Bor verbessert zusätzlich durch Stabilisierung der Korngrenzen die Kriechfestigkeit.

Im ausgehärteten Zustand (Lösungsglühen + Auslagern) erreicht 1.4980 als Stab- oder Drahtmaterial typischerweise eine Zugfestigkeit von 900–1.100 MPa, eine 0,2%-Dehngrenze ab 650 MPa und eine Bruchdehnung von etwa 15 % – Werte, die deutlich über denen klassischer austenitischer Edelstähle liegen. Das eigentliche Kennzeichen ist jedoch die Warmfestigkeit: Diese hohen Werte bleiben bis ca. 700 °C weitgehend erhalten, ohne dass das Gefüge entfestigt oder verspröde. Bei Hochtemperaturanwendungen mit langen Standzeiten ist die gut dokumentierte Zeitstand- und Kriechfestigkeit der ausschlaggebende Auslegungsparameter. Hinzu kommt eine sehr niedrige magnetische Permeabilität, die Alloy 660 auch für magnetisch sensible Komponenten interessant macht.

Die Standard-Wärmebehandlung besteht aus zwei Stufen: 1. Lösungsglühung bei rund 980 °C (typisch 900–980 °C) mit anschließendem schnellem Abkühlen (Wasser oder Öl). Das löst die Härtungselemente in der Matrix und stellt das duktile Ausgangsgefüge ein. 2. Auslagerung bei ca. 720 °C über etwa 16 Stunden mit kontrolliertem Abkühlen. Während dieses Schrittes scheidet sich die γ′-Phase aus und erzeugt die hohe Festigkeit.

Die Legierung ist ein Klassiker überall dort, wo gleichzeitig hohe mechanische Beanspruchung und hohe Temperaturen wirken – insbesondere in rotierenden Bauteilen und in Verbindungselementen. Häufige Einsatzfelder: hochfeste Schrauben, Bolzen und Stehbolzen in Gas- und Dampfturbinen, Strahltriebwerken, Verbrennungsmotoren, Turboladern und im Motorsport; Turbinenscheiben, Wellen und Verdichterbauteile in Luftfahrt- und Industriegasturbinen; Federn und Federringe für Hochtemperaturanwendungen; Komponenten in Auspuff- und Abgasanlagen – besonders im Hochleistungs- und Rennsportbereich; strukturelle Bauteile in Raketen- und Raumfahrttechnik. Bei Verbindungselementen ist Alloy 660 in vielen Spezifikationen die einzige zugelassene Legierung für Einsatz oberhalb von etwa 500 °C, wenn klassische Schraubenwerkstoffe wie 1.7225 (42CrMo4) oder 21CrMoV5-7 ihre Eignung verlieren.

Mit rund 15 % Chrom und 25 % Nickel bietet Alloy 660 eine solide Korrosionsbeständigkeit – vergleichbar mit besseren austenitischen Edelstählen und deutlich besser als typische warmfeste ferritische Stähle. In oxidierenden Atmosphären bildet sich eine stabile Chromoxidschicht, die bis ca. 700 °C zuverlässig schützt. In wässrigen, neutralen und schwach sauren Medien ist die Beständigkeit gut. Grenzen erreicht der Werkstoff in stark reduzierenden Säuren und in chloridhaltigen Heißwasseranwendungen, in denen Spannungsrisskorrosion ein Thema sein kann – hier sind höher legierte Nickelbasis-Werkstoffe vorzuziehen. Wichtig: Korrosions- und Festigkeitsanforderungen sollten gemeinsam betrachtet werden, da der Werkstoff selten allein wegen der Korrosionseigenschaften gewählt wird.

Zerspanen: Alloy 660 ist im ausgehärteten Zustand schwer zerspanbar – Wärmebehandlungs- und Bearbeitungsablauf sollten deshalb gemeinsam geplant werden. Idealerweise wird die Hauptbearbeitung im lösungsgeglühten Zustand durchgeführt, die Endbearbeitung erst nach dem Auslagern. Empfehlungen: stabile Maschinen, scharfe/schnitthaltige Hartmetall- oder Keramikwerkzeuge, niedrige Schnittgeschwindigkeiten, hohe Vorschübe, kontinuierliche Kühlung. Schweißen: Die Legierung lässt sich mit den Schmelzschweißverfahren WIG und MIG/MAG verarbeiten; als Schweißzusatzwerkstoff für Schweißdraht und Drahtelektroden wird in der Regel eine NiCr-Variante wie ERNiCr-3 / SNi6082 verwendet. Schweißen sollte möglichst im lösungsgeglühten Zustand erfolgen, gefolgt von einer Lösungs- und Auslagerungsbehandlung des gesamten Bauteils. Die Heißrissneigung ist bei der Wahl der Schweißparameter zu berücksichtigen. Bestellung: Valbruna liefert 1.4980 unter der internen Bezeichnung AN5 als Stab (rund, sechskant, vierkant), als Walzdraht und gezogener Draht sowie als gezogenes Profil. Für luftfahrt- und turbinenrelevante Anwendungen sind die einschlägigen AMS-Normen (z. B. AMS 5731, 5732, 5737, 5525) auf Anfrage abdeckbar; die Spezifikationsanforderung sollte in der Anfrage immer ausdrücklich genannt werden, ebenso die geforderte Wärmebehandlung (lösungsgeglüht oder ausgehärtet) und – bei Verbindungselementen – die geforderte Eigenschaftsklasse oder -spezifikation.