Incoloy 825-Draht zeichnet sich durch eine ungewöhnliche Mischung aus Korrosionsbeständigkeit, Verformbarkeit und Schweißbarkeit aus, die ihn zu einer bevorzugten Wahl für die chemische Verarbeitung, die Öl- und Gasindustrie, den Umweltschutz und die Schifffahrt macht, wo sowohl oxidierende als auch reduzierende Umgebungen vorherrschen. Diese Drahtgüte kombiniert einen hohen Nickel-, Chrom-, Molybdän- und Kupfergehalt mit einer Stabilisierung durch Titan, um Chlorid-Spannungskorrosionsrissen und lokalem Angriff zu widerstehen und gleichzeitig eine gute mechanische Festigkeit und ein zuverlässiges Verarbeitungsverhalten zu gewährleisten.

1. Was ist Incoloy 825?

Incoloy 825 (UNS N08825, W.Nr. 2.4858) ist eine vollständig austenitische Nickel-Eisen-Chrom-Legierung, die kontrollierte Zusätze von Molybdän, Kupfer und Titan enthält. Die Zusammensetzung ergibt eine ausgewogene Korrosionsbeständigkeit sowohl in oxidierenden als auch in reduzierenden Medien, eine erhöhte Beständigkeit gegen chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion und ein verbessertes Verhalten in schwefel- und phosphorsäurehaltiger Umgebung. Die aus dieser Legierung hergestellten Drahterzeugnisse decken ein breites Spektrum an Geometrien ab, von feinen Drähten bis hin zu Stäben mit großem Durchmesser, die zum Schweißen, für Federelemente, zur Widerstandsbeheizung, für Einbauten in chemischen Anlagen und für spezielle Verbindungselemente verwendet werden.

2. Chemische Zusammensetzung und metallurgische Merkmale

Nominelle Zusammensetzungsbereiche (Gewichtsprozent)

Die üblicherweise angegebene Grenzzusammensetzung für Incoloy 825 ist in der nachstehenden Tabelle aufgeführt. Diese Bereiche werden von den Walzwerkherstellern verwendet, um das Legierungsgleichgewicht zu steuern, das die Korrosionsleistung des Werkstoffs bestimmt.

(Die obigen Werte wurden aus den technischen Merkblättern und Datenblättern der Hersteller zusammengestellt).

Metallurgische Gründe

• Nickel erhält eine stabile, vollständig austenitische Matrix, die die Anfälligkeit für interkristalline Angriffe und Spannungskorrosionsrisse in chloridhaltigen Medien verringert.

• Chrom bildet eine schützende Passivschicht, die die Beständigkeit gegen oxidierende Medien und lokale Angriffe erhöht.

• Molybdän und Kupfer erhöhen die Korrosionsbeständigkeit in reduzierenden Umgebungen wie Schwefel- und Phosphorsäure.

• Titan wirkt als Karbidstabilisator, indem es die Ausscheidung von Karbiden an den Korngrenzen einschränkt und so dazu beiträgt, die Duktilität nach der Herstellung zu erhalten.

3. Physikalische und mechanische Eigenschaften (Tabellen)

Nachstehend finden Sie repräsentative Raumtemperatureigenschaften für werksgeglühten Incoloy 825-Draht und typische Bereiche, die für Konstruktionsberechnungen verwendet werden. Die einzelnen Werkslose enthalten zertifizierte Testdaten, die bei der endgültigen Konstruktion verwendet werden sollten.

Typische physikalische Konstanten

Repräsentative mechanische Eigenschaften, walzgeglüht (indikativ)

Hinweis: Kaltgezogener oder gehärteter Draht weist deutlich höhere Zug- und Härtewerte auf. Genaue Werte finden Sie im Werkszertifikat und im Produktdatenblatt.

4. Korrosionsverhalten und widerstandsfähige Mechanismen

Breites Korrosionsverhalten

Incoloy 825 widersteht allgemeiner Korrosion, Lochfraß und Spaltkorrosion in vielen chloridhaltigen Umgebungen; es besitzt eine gute Beständigkeit sowohl gegen oxidierende Säuren wie Salpetersäure als auch gegen reduzierende Säuren wie Schwefel- und Phosphorsäurelösungen aufgrund der Kombination von Mo und Cu, die den lokalen Abbau des Passivfilms verhindert. Diese Legierung zeigt auch eine zuverlässige Beständigkeit gegen chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion unter vielen Einsatzbedingungen.

Wo sie besonders gut abschneidet

• Schwefelsäure- und Phosphorsäuresysteme bei moderaten Temperaturen.

• Wässrige Chloridumgebungen, in denen die Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion begrenzt werden muss.

• Gemischt oxidierende und reduzierende Medien, einschließlich bestimmter Prozessströme in chemischen Anlagen, in denen viele nichtrostende Stähle schnell zersetzt werden.

Bekannte Einschränkungen

• Sehr aggressive Chlorid-Siedebedingungen (z. B. sehr hohe Temperaturen, konzentriertes siedendes Magnesiumchlorid) können die Legierung immer noch angreifen; die Auswahl muss auf den tatsächlichen Prozessbedingungen basieren und durch Korrosionstests validiert werden.

5. Formen, Abmessungen und gängige Drahttypen

Drahterzeugnisse von Walzwerken und Spezialanbietern erscheinen in diesen allgemeinen Kategorien:

• Feiner Draht und Glühfaden für Widerstandswicklungen, Sensoren und Federn.

• Runddraht (kaltgezogen) für Befestigungselemente, Stifte und kleine Beschläge verwendet.

• Schweißzusatzdraht und -stangen sowohl blank als auch mit Flussmittel ummantelt, die für Gas-Wolfram-Lichtbogen-, Gas-Metall-Lichtbogen- und geschützte Metall-Lichtbogenverfahren verwendet werden. Zu den Schweißzusatzwerkstoff-Klassifizierungen gehören AWS ERNiFeCr-1 und verwandte AWS-Sorten, die mit UNS N08825 kompatibel sind.

• Spulendraht für Wicklungen, Spiralfedern und Heizelemente.

• Beschichteter oder plattierter Draht wenn eine Oberflächenbehandlung oder ein zusätzlicher Korrosionsschutz erforderlich ist.

Typische Größenbereiche für Draht

• Die Durchmesser reichen in der Regel von weniger als 0,1 mm bei Feindraht bis zu mehreren Millimetern bei gezogenem Draht und Schweißdraht. Schwerer Draht und Walzdraht für spezielle Verbindungselemente kann bis zu 10 mm oder mehr betragen. Die Produktverfügbarkeit hängt vom Walzwerk und dem Veredelungsverfahren ab.

6. Hinweise zu Fertigung, Schweißverfahren und Wärmebehandlung

Kalt- und Heißbearbeitung

• Das vollständig austenitische Gefüge bietet gute Duktilität und Verformbarkeit beim Ziehen, Biegen und Wickeln. Durch Kaltziehen wird die Festigkeit erhöht, während die Duktilität sinkt; ein geeignetes Zwischenglühen stellt bei Bedarf die Duktilität wieder her.

Schweißnaht- und Schweißzusatzwerkstoffführung

• Incoloy 825 lässt sich mit den üblichen Schmelz- und Widerstandsverfahren leicht schweißen. Beim Verbinden mit ähnlichen oder unähnlichen Legierungen sind kompatible Schweißzusätze zu verwenden. Schweißzusatzwerkstoffe nach AWS- und AMS-Normen wie ERNiFeCr-1 und bestimmte AMS/ASTM-Zusatzwerkstoffe sind eine gängige Wahl. Ein Vorwärmen ist bei dünnen Abschnitten in der Regel nicht erforderlich; die Schweißverfahren sollten qualifizierten WPS folgen und für die genaue Baugruppe validiert werden.

Wärmebehandlung

• Das typische Walzglühen zur Produktfreigabe ist ein Lösungsglühen mit anschließender schneller Abschreckung, um eine homogene austenitische Struktur zu erhalten und die Ausscheidung von Karbiden zu vermeiden. Die Wärmebehandlungsfenster und -temperaturen werden vom Lieferanten für jede Produktform angegeben. Eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist für die Korrosionsbeständigkeit nur selten erforderlich, kann aber zum Abbau starker Eigenspannungen in den gefertigten Strukturen eingesetzt werden.

7. Normen, Spezifikationen und Qualitätsprüfungen für Draht

Gemeinsame Spezifikationen für Draht und Füllmaterial

• ASTM B424 / ASME SB424 - allgemeine spezifikation für stangen und draht aus nickellegierungen.

• ASTM B425 - häufig für Draht/Stab/Füllstoff angeführt.

• AMS 5542 / AMS 5514 - Werks- und Füllstoffspezifikationen für die Luft- und Raumfahrt, die für einige Drahtformen gelten können.

• AWS-Klassifikationen für Schweißzusatzwerkstoffe wie ERNiFeCr-1.

Erkundigen Sie sich immer, welche Spezifikation der Käufer benötigt, da Formfaktor, Wärmebehandlung und Prüfpflichten bei diesen Normen unterschiedlich sind.

Typische Qualitätskontrolltests beim Lieferanten

• Chemische Analyse durch Spektrometrie oder Nasschemie zur Überprüfung der Legierungsgrenzen.

• Mechanische Prüfungen: Zugfestigkeit, Dehnung und Härte an repräsentativen Proben.

• Bei Bedarf zerstörungsfreie Prüfung: Wirbelstrom, Ultraschall bei größeren Abschnitten.

• Kontrolle der Oberflächenbeschaffenheit und der Abmessungen, rückverfolgbares Werksprüfzertifikat wird mit jeder Charge geliefert.

8. Typische Branchen, Anwendungen und technische Beispiele

Incoloy 825-Drähte werden in diesen Bereichen eingesetzt:

• Chemische ProzessausrüstungHeizelemente, Thermoelementhalterungen, Behältereinbauten und Befestigungselemente, die in sauren Umgebungen verwendet werden.

• Öl- und GasindustrieSteigleitungen, Bohrlochköpfe, Bohrlochbeschläge und Rohrleitungen, in denen korrosive Salzlösungen und H2S vorhanden sein können; Draht wird für Befestigungselemente und für Verkleidungen/Füllungen verwendet.

• Kontrolle der Umweltverschmutzung: SCR- und REA-Systeme bei der Rauchgasreinigung, wo gemischt oxidierende und reduzierende Bedingungen auftreten.

• Marine und Entsalzung: Bauteile, die Seewasser ausgesetzt sind und bei denen Beständigkeit gegen örtliche Korrosion und Spannungsrisskorrosion erforderlich ist.

• Umgang mit nuklearen und radioaktiven Abfällen: Ausgewählte Prozessausrüstungen und Vorrichtungen aufgrund ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber verschiedenen chemischen Belastungen.

Technisches Beispiel: Für eine interne Feder eines Wärmetauschers in einer Phosphorsäureanlage bietet der Draht aus Incoloy 825 eine zuverlässige Lebensdauer, da Kupfer und Molybdän den Angriff durch reduzierende Säure begrenzen, während Nickel gegen Chlorid-Spannungskorrosionsrisse resistent ist. Die Validierung der Konstruktion sollte Korrosionstests unter den tatsächlichen chemischen Bedingungen und Temperaturen des Prozesses umfassen.

9. Vergleich mit verwandten Nickellegierungen

Die Auswahl muss genau auf das Medium, die Temperatur und die mechanische Belastung abgestimmt sein; Korrosionstests unter repräsentativen Prozessbedingungen werden dringend empfohlen.

10. Checkliste für Einkauf, Kontrolle und Rückverfolgbarkeit

Bei der Beschaffung von Incoloy 825-Draht sind mindestens die folgenden Dokumente und Kontrollen erforderlich:

• Mühlenprüfbericht mit chemischer Analyse und Wärmezahl.

• Für den Auftrag erforderliche Spezifikationsreferenz (ASTM/AMS/AWS).

• Mechanische Prüfzeugnisse für Zugfestigkeit und Dehnung.

• Angabe von Maßtoleranzen und Anforderungen an die Oberflächengüte.

• Zertifizierung von Verpackung und Handhabung hinsichtlich Sauberkeit, Kontaminationsschutz und Korrosionsschutz.

• Rückverfolgbarkeit zu Gussblock/Wärmenummer und Herstellungsweg.

• PMI-Bericht (positive Materialidentifizierung) über Stichproben, wenn der Käufer dies wünscht.

11. Handhabung, Lagerung und Sicherheitsaspekte

• Lagern Sie Draht auf sauberen Spulen oder Gestellen, die vor Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt sind. Vermeiden Sie den Kontakt mit ungleichen Metallen, die bei Feuchtigkeit eine galvanische Kopplung verursachen könnten.

• Vermeiden Sie bei Schweißdraht eine längere Einwirkung von feuchter Luft, die zu Oberflächenoxidation und Schweißporosität führen könnte.

• Routinemäßige persönliche Schutzausrüstung bei der Handhabung: Handschuhe, Augenschutz und Standard-PSA für die Werkstatt. Das Material ist nicht ungewöhnlich gefährlich, aber beachten Sie die MSDS-Anleitung des Lieferanten.

12. Fallbeispiele und technische Validierung

Vor dem Einsatz von Incoloy 825-Draht in einer neuen Betriebsumgebung wird Folgendes empfohlen:

• Korrosionsprüfung im Labor unter den zu erwartenden chemischen Bedingungen und Temperaturen.

• Schweißeignungsversuche unter Verwendung der exakten Drahtcharge und des vorgesehenen Verfahrens.

• Mechanische Prüfungen an gezogenem/gehärtetem Draht, wenn die Kaltverformung für die Endfertigung von Teilen verwendet wird.

• Bewertung der Spannungskorrosionsrisse bei Zusammentreffen von Zugspannung und Chloriden.

13. Häufig gestellte Fragen

1. Wie lautet die UNS-Nummer für Incoloy 825-Draht?
   UNS N08825.

2. Welche Normen gelten für Incoloy 825 Draht und Füllstoff?
   Übliche Referenzen sind ASTM B424/B425, ASME SB424, AMS 5542 und AWS Füllstoffklassifizierungen wie ERNiFeCr-1. Bestätigen Sie die Spezifikation des Käufers.

3. Kann Incoloy 825 ohne spezielle Vorwärmung geschweißt werden?
   Bei dünnen Profilen und typischen Drahtformen ist in der Regel kein spezielles Vorwärmen erforderlich; bei kritischen Einsätzen sind jedoch eine Qualifizierung des Schweißverfahrens und Prüfungen nach dem Schweißen erforderlich.

4. Wie widersteht Incoloy 825 der Spannungsrisskorrosion durch Chloride?
   Ein hoher Nickelgehalt stabilisiert den Austenit und verringert die Anfälligkeit für SCC, während Molybdän und Kupfer die Widerstandsfähigkeit gegen lokale Zersetzung verbessern.

5. Ist Incoloy 825 für den Einsatz in Meerwasser geeignet?
   Im Vergleich zu vielen nichtrostenden Stählen weist er eine bessere Beständigkeit auf, aber die Auswahl hängt von der Temperatur, dem Durchfluss und der Chloridkonzentration ab; eine Prüfung unter den vorgesehenen Bedingungen wird empfohlen.

6. Welche Produktformen von Draht werden üblicherweise angeboten?
   Feindraht, kaltgezogener Runddraht, Spulendraht, Schweißzusatzwerkstoff (massiv und mit Fülldraht) und plattierte Varianten sind üblicherweise erhältlich.

7. Welche Schweißzusatzwerkstoff-Klassifizierung passt zu Incoloy 825?
   AWS ERNiFeCr-1 und AMS/ASTM-Äquivalente sind typisch für das Auftragen von Schweißgut, das mit der Basislegierung kompatibel ist.

8. Erfordert die Legierung nach dem Umformen eine besondere Wärmebehandlung?
   Für die meisten Drahtanwendungen ist ein Lösungsglühen mit anschließendem Abschrecken ausreichend; die weitere Behandlung hängt von den Anforderungen an das Endprodukt ab.

9. Gibt es wirtschaftliche Alternativen zu Incoloy 825?
   In einigen weniger aggressiven Umgebungen können 316L oder Alloy 800 akzeptabel sein; für sehr strenge reduzierende Bedingungen sind Hastelloy-Sorten eine Alternative, allerdings zu unterschiedlichen Kosten. Bestätigen Sie dies durch Korrosionstests.

10. Wie sollten die Käufer die Qualität bei Erhalt überprüfen?
    Prüfen Sie den Prüfbericht des Walzwerks, führen Sie eine Maßkontrolle, eine stichprobenartige PMI- oder Spektralkontrolle durch und bestätigen Sie die Daten der mechanischen Prüfung. Bei kritischen Aufträgen führen Sie eine unabhängige Laborprüfung durch.

14. Praktische Beschaffungshinweise für MWAlloys

Wenn MWAlloys Incoloy 825-Draht für Produktlinien oder den Verkauf auswählt, sind klare Spezifikationsklauseln in die Verkaufsunterlagen aufzunehmen: UNS-Nummer, erforderliche ASTM/AMS/AWS-Normen, erforderliche Werksprüfzeugnisse, Akzeptanzkriterien für Oberflächen- und Abmessungstoleranzen und vereinbarter Stichprobenplan für Qualitätssicherungsprüfungen. Bei Exportsendungen ist sicherzustellen, dass die Verpackung Verunreinigungen verhindert und Etiketten zur Rückverfolgbarkeit enthält.

15. Zusammenfassung und abschließende Hinweise zur Gestaltung

Incoloy 825-Draht bietet einen zuverlässigen Mittelweg zwischen austenitischen Standard-Edelstählen und hochwertigen Nickelsuperlegierungen. Er ist besonders widerstandsfähig, wenn die Prozesschemie gemischt oxidierende und reduzierende Bestandteile, Chloride mit Stressbelastung oder Schwefel-/Phosphorsäure enthält. Die Auswahl muss immer auf der Grundlage von Korrosionstests im Labor oder vor Ort unter repräsentativen Betriebsbedingungen und auf der Grundlage von Lieferantenunterlagen erfolgen, die die Zusammensetzung, die Wärmebehandlung und die mechanischen Eigenschaften gemäß der erforderlichen Norm belegen.