As ligas Incoloy são conhecidas pelo seu teor de ferro. Níquel, ferro, e cromo são os ingredientes principais e vitais para ligas Incoloy.
As ligas Incoloy têm mais teor de ferro do que as ligas inconel. Estas ligas apresentam excelente resistência à corrosão, força, durabilidade, e estabilidade de alta temperatura.
O níquel é um metal essencial com disponibilidade limitada para o desenvolvimento da liga Incoloy.
Portanto, há necessidade de uma liga que tenha menor teor de níquel, mas que não seja inferior em propriedades como resistência à corrosão em alta temperatura e durabilidade, então o incoloy é a melhor escolha para essa demanda. Faz uso extensivo de ferro para substituir o níquel.
Embora sua resistência à corrosão não seja tão boa quanto a da liga Inconel, é adequado em muitas circunstâncias e é mais barato.
No geral, Liga Incoloy é menos caro do que Liga de Inconel.
Neste artigo, você descobrirá as características, vantagens, e aplicações das ligas Incoloy.
O que são ligas Incoloy?
Incoloy é um nome comercial de Metais Especiais Inc. e versões genéricas não podem levar o nome Incoloy. Este grupo é mais rico em níquel do que a família do aço inoxidável e está ligado com Cr e outros elementos suficientes para que o ferro represente menos da metade da composição..
Duas categorias principais de liga para sua aplicação primária. Para aplicações de corrosão, maior teor de níquel do que aços inoxidáveis comparáveis, eles podem oferecer melhor desempenho contra corrosão em alguns ambientes, particularmente ácido.
Muitas dessas ligas são formuladas para serem usadas onde a resistência a altas temperaturas e a resistência à oxidação e outros efeitos de corrosão em temperatura são importantes.. Geralmente, estes são usados em temperaturas acima dos aços inoxidáveis e abaixo das ligas superiores de Inconel e Hastelloys em uma escala de temperatura relativa.
Classes de ligas Incoloy
Liga Incoloy 800
Liga Incoloy 800 (EUA N08800 / W.Nr. 1.4876) é um material amplamente utilizado na construção de equipamentos que exigem resistência à corrosão, resistência ao calor, força, e estabilidade para serviço até 1500°F (816°C).
Liga 800 oferece resistência geral à corrosão em muitos meios aquosos e, em virtude do seu teor de níquel, resiste à fissuração por corrosão sob tensão. Em temperaturas elevadas oferece resistência à oxidação, carburação, e sulfetação junto com ruptura e resistência à fluência.
Para aplicações que exigem maior resistência à ruptura por tensão e à fluência, especialmente em temperaturas acima de 1500°F (816°C), Ligas Incoloy 800H e 800HT são usadas.
O cromo na liga confere resistência aquosa e ao calor. O ferro fornece resistência à oxidação interna. O teor de níquel mantém uma ductilidade, estrutura austenítica. Por isso, Liga 800 é facilmente formado, soldado, e usinado.
Liga Incoloy 800H
Liga Incoloy 800H (EUA N08810) já era conhecido há algum tempo que ligas de alto carbono 800 tinha propriedades de fluência e ruptura mais altas do que o material de baixo carbono. Por essa razão, Os metais especiais derreteram até uma faixa de carbono de 0.05 para 0.10% exceto para pedidos especiais onde os clientes especificaram um teor de carbono mais baixo. A faixa de carbono de 0.05 para 0.10% está dentro dos limites de especificação ASTM e ASME para ligas 800 e está na parte superior desse intervalo.
A Special Metals gerou dados para este material e os apresentou ao Código ASME.
Liga Incoloy 800HT
A Special Metals sabia da importância de manter o teor de alumínio e titânio na porção superior da faixa de material especificada.
Isso resultou em maiores propriedades de fluência e ruptura por tensão do que a liga competitiva 800H.
Portanto, para manter tensões de projeto admissíveis mais altas, a empresa introduziu uma variação da liga INCOLOY 800H que é chamada liga INCOLOY 800HT (UNS N08811). A liga INCOLOY 800HT tem química restrita, dentro dos limites da liga 800H, e requer um tratamento térmico de 2100°F (1149°C) mínimo. O carbono é 0.06 para 0.10% (liga 800H é 0.05 para 0.10%), o Al + Ti é 0.85 para 1.20% (liga 800H é 0.30 para 1.20% Al + Vocês).
Liga Incoloy 825
Incoloy 825 (EUA N08825 / W.Nr. 2.4858) é uma liga de níquel-ferro-cromo com adições de molibdênio, cobre, e titânio.
A composição química da liga foi projetada para fornecer resistência excepcional a muitos ambientes corrosivos. O teor de níquel é suficiente para resistência à fissuração por corrosão sob tensão por íons cloreto.
O níquel, em conjunto com o molibdênio e o cobre, também oferece excelente resistência a ambientes redutores, como aqueles que contêm ácidos sulfúrico e fosfórico. O molibdênio também auxilia na resistência à corrosão por pite e em fendas. O teor de cromo da liga confere resistência a uma variedade de substâncias oxidantes, como o ácido nítrico, nitratos e sal oxidante. A adição de titânio serve, com um tratamento térmico adequado, para estabilizar a liga contra a sensibilização à corrosão intergranular.
A resistência da liga Incoloy 825 à corrosão geral e localizada sob diversas condições confere à liga ampla utilidade. As aplicações incluem processamento químico, controle de poluição, recuperação de petróleo e gás, produção de ácido, operações de decapagem, reprocessamento de combustível nuclear, e manuseio de resíduos radioativos.
Liga Incoloy 925
Liga Incoloy 925 (EUA N09925) é uma liga de níquel-ferro-cromo endurecível por envelhecimento com adições de molibdênio, cobre, titânio e alumínio.
A composição química da liga foi projetada para fornecer uma combinação de alta resistência e excelente resistência à corrosão. O teor de níquel é suficiente para proteção contra fissuração por corrosão sob tensão por íons cloreto.
O níquel, em conjunto com o molibdênio e o cobre, também oferece excelente resistência à redução de produtos químicos. O molibdênio auxilia na resistência à corrosão por picadas e fendas. O teor de cromo da liga proporciona resistência a ambientes oxidantes. As adições de titânio e alumínio causam uma reação de fortalecimento durante o tratamento térmico.
Liga Incoloy A-286
Liga Incoloy A-286 (EUA S66286 / W.Nr. 1.4980) é uma liga de ferro-níquel-cromo com adições de molibdênio e titânio. É endurecível por envelhecimento para altas propriedades mecânicas.
A liga mantém boa resistência e resistência à oxidação em temperaturas de até cerca de 1300°F (700°C). A liga é austenítica em todas as condições metalúrgicas.
A alta resistência e excelentes características de fabricação da liga A-286 tornam a liga útil para vários componentes de aeronaves e turbinas a gás industriais..
Também é usado para aplicações de fixação em motores automotivos e componentes de coletores sujeitos a altos níveis de calor e tensão e na indústria offshore de petróleo e gás..
Liga Incoloy 330
Liga Incoloy 330 (EUA N08330 / C. Nº. 1.4886) é uma liga austenítica com boa resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão.
Possui composição em solução sólida e não é endurecível por tratamento térmico. Seu alto teor de níquel e cromo proporcionam boa resistência à oxidação e carburação. Sua resistência à oxidação é aprimorada pelo teor de silício.
A resistência da liga e a resistência à oxidação em temperaturas elevadas tornam-na um material útil para fornos de aquecimento industrial.; para muflas, retruca, sistemas de transporte, cestas e caixas, e vários acessórios.
Características das Ligas Incoloy
As ligas Incoloy apresentam excelentes características devido ao níquel-cromo e ao ferro utilizados como elementos primários em suas composições., com alguns outros elementos secundários.
Algumas características comuns das ligas Incoloy são fornecidas abaixo:
- A resistência a altas temperaturas da liga Incoloy é muito excepcional.
- Estas ligas podem manter sua excelente resistência à oxidação e à carburação em altas temperaturas
- Excelente resistência à ruptura por fluência
- Devido ao maior teor de ferro, este tipo de liga permite a simplicidade de fabricação.
A liga Incoloy tem uma densidade mais baixa que a liga Inconel devido à sua menor porcentagem de níquel e maior teor de ferro.. Este fato minimiza o custo da liga Incoloy até certo ponto do que a liga Inconel.
Propriedades Especiais de Ligas Incoloy
As ligas Incoloy possuem uma composição de níquel-ferro-cromo que proporciona boa resistência, bem como excepcional resistência ao entalhe e à oxidação em ambientes de alta temperatura..
De acordo com sua microestrutura, As ligas Incoloy são classificadas em duas categorias: ligas reforçadas por solução sólida e ligas reforçadas por precipitação.
Propriedades mecânicas
As propriedades mecânicas de algumas ligas incoloy importantes são fornecidas na tabela a seguir;
Liga | Resistência à tração MPa | Força de rendimento MPa | Alongamento % |
Incoloy 800 | 515 | 205 | 30 |
Incoloy 825 | 586 | 241 | 30 |
Incoloy 908 | 1172 | 827 | 12 |
Incoloy A-286 | 896 | 586 | 15 |
Propriedades físicas
As propriedades físicas de algumas ligas incoloy comuns são fornecidas abaixo:
Liga | Densidade g/cm3 | Intervalo de fusão °C | Calor específico J/kg•°C |
Incoloy 800 | 7.94 | 1357 para 1385 | 460 |
Incoloy 825 | 8.14 | 1370 para 1400 | 440 |
Incoloy 908 | 8.17 | 1361 para 1410 | 439 |
Incoloy A-286 | 7.94 | 1370 para 1430 | 419 |
Usos e aplicações de ligas Incoloy
Geração de energia
Várias maneiras estão disponíveis para geração de energia, como energia hidrelétrica, Poder Térmico, energia a gás, e energia nuclear. Outras tecnologias de geração de energia, além da energia hidrelétrica, exigia materiais de alta temperatura. A energia nuclear é uma das técnicas de geração de energia de superligas mais amplamente utilizadas.
Existe um ambiente altamente perigoso, além da temperatura extremamente alta dentro do reator nuclear. Como resultado, as ligas de níquel desempenham um papel indispensável no projeto de reatores nucleares.
Automotivo
Com o avanço da indústria automobilística, As ligas Incoloy estão sendo cada vez mais utilizadas para aumentar a eficiência dos automóveis. Superligas agora são comumente utilizadas em componentes automotivos, como turbocompressores, válvulas de escape, fixadores de limpeza de gases de escape, pré-câmaras de ignição, e bicos.
Processamento químico
Majoritariamente, reações químicas são realizadas em recipientes metálicos em indústrias de processamento químico. Várias reações químicas, claro, requerem várias temperaturas. Ligas de níquel, especialmente Incoloy, pode resistir à corrosão de muitos agentes químicos e possui excelentes propriedades mecânicas em baixas e altas temperaturas. Como resultado, é a substância mais utilizada na indústria química.
Aeroespacial
As ligas Incoloy são mais comumente utilizadas na indústria aeroespacial. Não é fácil garantir que vários componentes dos motores das aeronaves possam funcionar normalmente em diferentes temperaturas e em diferentes circunstâncias.. Ligas à base de níquel, como ligas Incoloy, são atualmente os melhores materiais para aplicações em altas temperaturas devido à sua superior resistência à corrosão e qualidades mecânicas.
Custos das ligas Incoloy
O custo das ligas Inconel é maior do que o das ligas incoloy porque as ligas Inconel têm mais de 50% conteúdo de níquel. Esta concentração de níquel o torna mais caro que o Incoloy. As ligas Incoloy têm mais de 50% teor de ferro, tornando-os menos dispendiosos e fáceis de comprar do que as ligas Inconel.
Vantagens das ligas Incoloy
- As ligas Incoloy têm excelentes qualidades mecânicas em temperaturas ambientes e altas até cerca de 1000°F.
- Estas ligas apresentam excepcional resistência a ácidos redutores e oxidantes.
- Excelente resistência à fissuração por corrosão sob tensão
- Forte resistência à ruptura por fluência
- Vários graus de ligas Incoloy apresentam excelente resistência a diversas atmosferas contendo enxofre.
- Resistência a altas temperaturas
- As ligas Incoloy também estão disponíveis nas seguintes formas: tubos, tubos, folhas, bares, e flanges.
A diferença entre ligas Inconel e Incoloy
Estas ligas são mais amplamente utilizadas em muitas indústrias devido às suas excelentes propriedades.. A composição é a principal diferença entre as ligas Inconel e Incoloy.
A distinção mais significativa entre estas duas superligas é a sua composição. Inconel é uma liga de níquel-cromo que contém mais de 50% níquel.
Incoloy é uma liga de níquel-ferro-cromo com teor de níquel inferior a 50% e teor de ferro superior a 50%. Outras distinções entre essas ligas incluem suas aplicações e compatibilidade.
Conclusão
No geral, todos os tipos de ligas Incoloy são muito úteis e desempenham um papel fundamental na indústria.
As ligas Incoloy oferecem excelente resistência à corrosão, temperaturas altas, força, e excelentes propriedades mecânicas.
O uso bem-sucedido e confiável de ligas Incoloy em aplicações específicas requer a seleção adequada da classe, manuseio, e compreensão de suas limitações.
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