O Inconel é à prova de ferrugem?
As ligas Inconel estão entre os metais mais versáteis. Com seu alto desempenho e excelentes características, são utilizados em diversas indústrias.
Eles são uma escolha natural para as indústrias automotiva, aeroespacial, marítima e de petróleo e gás, pois são especificamente otimizados para suportar algumas das condições de fabricação mais exigentes.
O que exatamente torna as ligas Inconel tão especiais? Aqui está tudo o que você precisa saber sobre eles.
Como as ligas Inconel são feitas
Embora a composição das ligas Inconel varie amplamente, todas elas são feitas com níquel e cromo como elementos primários. Esses metais especiais não devem ser confundidos com aço inoxidável duplex, aço inoxidável austenítico ou qualquer outro tipo de liga de aço inoxidável. Abaixo está uma breve visão geral dos diferentes tipos de ligas Inconel e suas respectivas composições.
Inconel 600
Esta liga de níquel-cromo é altamente resistente a muitos elementos corrosivos. Não sucumbirá à oxidação geral ou à corrosão sob tensão causada por íons cloreto, mesmo sob condições extremas de temperatura.
Inconel 601
Inconel 601 contém níquel, cromo e alumínio. A adição de alumínio confere excelentes propriedades mecânicas, mesmo em ambientes de alta temperatura.
Inconel 625
Inconel 625 contém níquel, cromo, molibdênio e nióbio. A reação entre o molibdênio e o nióbio faz com que a microestrutura da matriz da liga endureça, aumentando assim sua resistência à tração geral. Isto torna esta liga à base de níquel extremamente resistente a elementos corrosivos comumente encontrados em condições adversas.
Inconel 690
Ao contrário de outras ligas metálicas da linha, o Inconel 690 é feito de alto cromo e níquel. O uso de alto cromo torna esta variante de liga metálica especial altamente resistente às condições corrosivas de ambientes aquosos. Sua alta resistência à corrosão também permite resistir à sulfurização que ocorre em ambientes de alta temperatura.
Inconel 718
A estrutura e a resposta do Inconel 718 são bastante diferentes de outros metais da série. Esta superliga à base de níquel é feita de níquel e cromo com quantidades significativas de molibdênio, nióbio e ferro. Ele também contém vestígios de alumínio e titânio. A combinação destes elementos de liga torna o Inconel 718 muito forte, flexível e resistente a trincas pós-soldagem.
Aplicações da Liga Inconel
Fabricantes e engenheiros de projeto usam ligas de Inconel em diversas aplicações industriais que exigem materiais confiáveis e tecnicamente superiores. O facto de possuírem excelente resistência à corrosão e às altas temperaturas torna-os muito atrativos.
É melhor reservar essas ligas para uso em ambientes que outros materiais não suportam. Abaixo estão descritas algumas das principais aplicações industriais que dependem de ligas Inconel.
Motor a jato
indústria aeroespacial
Os componentes do motor a jato estão constantemente expostos a altas pressões e temperaturas. Portanto, os materiais utilizados na sua construção precisam resistir a essas condições, mantendo sua resistência e integridade.
As superligas à base de níquel são uma escolha natural para qualquer aplicação em altas temperaturas. É resistente à corrosão, resistente à deformação por fluência em ambientes de alta tensão e tem uma baixa taxa de expansão mesmo sob condições de alta temperatura. Por exemplo, Inconel 718 e 750 são usados na fabricação de vedações de turbinas, fixadores e camisas de exaustão.
Indústria automobilística
O motor de um carro é um componente mecânico de precisão. Ele gera muito calor, mas ainda precisa ser eficiente, leve e confiável. Os Inconel 600, 601 e 625 possuem uma ampla gama de aplicações, incluindo a construção de componentes críticos em veículos de alto desempenho. Além disso, é frequentemente usado em dispositivos de segurança passiva, como airbags, quadros elétricos, bombas de combustível, sensores, sistemas de ignição e conectores de escapamento.
indústria de construção naval
As ligas Inconel alcançam alto desempenho mesmo nas condições mais extremas, como as encontradas na indústria naval. As ligas de níquel podem suportar as condições altamente corrosivas das plantas de processamento offshore que dependem da água do mar como refrigerante.
O Inconel 625 é amplamente utilizado em revestimentos de cabos de comunicações submarinas, motores de propulsão, pás de hélice, cabos de aço e até mesmo equipamentos de fundo de poço.
Propriedades da liga Inconel
Uma das propriedades mais notáveis da liga Inconel é a sua resistência à corrosão. Também apresentam excelente resistência à oxidação, mesmo em comparação com o aço inoxidável, e podem suportar altas temperaturas.
Quando exposto a altas temperaturas, o Inconel forma uma camada protetora de óxido passivante em sua superfície para protegê-lo de maiores danos. Não só é resistente ao calor, mas também mantém a sua resistência nestas condições. Além disso, o Inconel é resistente à pressão, tornando-o ideal para aplicações extremas em diversos campos.
Faíscas são produzidas quando o metal é cortado
Resistência a altas temperaturas de ligas de Inconel
A resistência das superligas é melhorada pelo fortalecimento por solução sólida e pelo fortalecimento por precipitação ou pelo endurecimento por envelhecimento. O tratamento térmico utilizado depende da liga específica de alta temperatura.
Essas técnicas combinam níquel com quantidades variadas de nióbio para formar gama bis (gama). Este composto intermetálico produz pequenos cristais cúbicos que evitam a deformação por fluência e deslizamento em altas temperaturas.
A formação desses cristais aumenta com o tempo, especialmente após a exposição da liga a temperaturas de 1.560 graus F (850 graus) e superiores por 3-72 horas. Esta espessa camada de óxido passivante permite que o metal permaneça excepcionalmente forte em uma ampla faixa de temperaturas.
A seguir está uma visão geral das propriedades mecânicas da chapa Inconel 718 após tratamento térmico por precipitação.
Resistência ao escoamento em condição recozida (compensação mínima 0,2%): 80,000 psi (550 MPa)
Resistência à tração final (mínima): 140,000 psi (965 MPa)
Alongamento (mínimo): 30 (% de 2 polegadas)
Coeficiente de expansão térmica de 77 graus F a 1400 graus F: 8,9
Dada a alta resistência das superligas, existem algumas considerações importantes sobre a máquina que devem ser levadas em consideração ao cortá-las. Sua resistência a altas temperaturas geralmente adiciona calor extra às ferramentas de corte, reduzindo seu desempenho. Adicionar lâminas ou revestimentos especiais resistentes ao calor ao processo de usinagem ajuda a máquina a resistir melhor durante o processo de corte.
