Stabilisierende interstitielle Elemente zur Verhinderung interkristalliner Korrosion
Titan hat eine viel stärkere Affinität zu Kohlenstoff als Chrom. Beim Schmelzen, der Wärmebehandlung und der Wartung von Incoloy 825 verbindet sich Titan vorzugsweise mit dem freien Kohlenstoff in der Legierung, um feine und dispergierte Titancarbid (TiC)-Ausscheidungen zu bilden. Durch diese Reaktion wird die Bildung von Chromkarbid (Cr₂₃C₆) an den Korngrenzen wirksam vermieden. Wenn sich Chromkarbide übermäßig an den Korngrenzen ausscheiden, führen sie zu einem starken Abfall des Chromgehalts in der angrenzenden Matrix (d. h.Chromverarmungszone), wodurch die Korngrenzen ihre Korrosionsbeständigkeit verlieren und es zu schwerer interkristalliner Korrosion kommt. Daher fungiert Titan alsHartmetallstabilisatorum die interkristalline Korrosionsbeständigkeit von Incoloy 825, insbesondere in korrosiven Medien wie Schwefelsäure, Phosphorsäure und Chloridlösungen, grundlegend zu verbessern.
Kornverfeinerung und Verbesserung der mechanischen Eigenschaften
Das während der Erstarrung und Wärmebehandlung der Legierung ausgeschiedene Titankarbid kann während des Kornwachstumsprozesses als heterogene Keimbildungsstellen wirken. Diese winzigen TiC-Partikel fixieren die Korngrenzen und verhindern die Migration der Korngrenzen, wodurch die Korngröße von Incoloy 825 effektiv verfeinert wird. Die feinkörnige Struktur verbessert nicht nur die Zugfestigkeit, Streckgrenze und Zähigkeit der Legierung bei Raumtemperatur, sondern verbessert auch deren Kriechfestigkeit und Ermüdungsverhalten bei mittleren Temperaturen und gewährleistet so die strukturelle Stabilität der Legierung unter Lastbedingungen.
Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit in bestimmten Medien
Titan kann die Bildung eines dichteren und stabileren Passivfilms auf der Oberfläche von Incoloy 825 fördern. Der Passivfilm besteht hauptsächlich aus Chromoxiden, und die Beteiligung von Titanoxiden kann die Haftung und Kompaktheit des Films verbessern, wodurch es korrosiven Ionen (wie Cl⁻, SO₄²⁻) erschwert wird, in den Film einzudringen und die Matrix zu korrodieren. Diese Eigenschaft ist für Incoloy 825 besonders wichtig, um Lochfraß- und Spaltkorrosion in chloridhaltigen Umgebungen zu widerstehen, was den Anwendungsbereich der Legierung in der Schifffahrts-, Chemie- und Öl- und Gasindustrie erweitert.
Mithilfe bei der Niederschlagsverstärkung (Nebenrolle)
Obwohl Incoloy 825 keine ausscheidungsgehärtete Superlegierung wie Inconel 718 ist, kann eine kleine Menge Titan unter bestimmten Wärmebehandlungsbedingungen dennoch die Ausfällung von Spuren intermetallischer Phasen (wie Ni₃Ti) in der Matrix fördern. Diese winzigen Ausscheidungen können Versetzungen nur schwach festhalten und so die Festigkeit der Legierung weiter verbessern, ohne ihre Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit wesentlich zu verringern.
