Um exemplo proeminente de uma super -alínea éInconel 718. Uma super-alojada à base de níquel, contém aproximadamente 52 a 55% de níquel, 17 a 21% de cromo, 4,75 a 5,5% de nióbio, 2,8-3,3% de molibdênio e pequenas quantidades de ferro, titânio e alumínio. O Inconel 718 é comemorado por sua força excepcional em uma ampla faixa de temperatura a partir das condições criogênicas de até 650 graus (1.200 graus F) e resistência à fluência (deformação lenta sob estresse sustentado) e corrosão. É amplamente utilizado em aplicações aeroespaciais, como discos de turbinas a gás, lâminas e componentes do motor de foguete, bem como em equipamentos de perfuração de petróleo e gás e reatores nucleares.
As super-loys são categorizadas por seu elemento base, com ligas à base de níquel, à base de cobalto e à base de ferro, sendo as mais comuns. Aqui estão os principais tipos e exemplos:
Superlloys baseados em níquel: A maior e mais versátil categoria, valorizada para resistência à força de alta temperatura e resistência a oxidação.
Series Inconel(por exemplo, Inconel 600, 625, 718): Usado em indústrias aeroespacial, de processamento químico e nuclear.
Série Hastelloy(por exemplo, Hastelloy C-276): conhecido por extrema resistência à corrosão em ácidos e produtos químicos severos.
Waspaloy: Usado em motores a gás de turbina para sua resistência à fluência a 815 graus (1.500 graus F).
Superlloys à base de cobalto: Excel na oxidação de alta temperatura e resistência ao desgaste, embora sejam mais caros.
Série Stellite(por exemplo, estrelito 6): Usado em ferramentas de corte, assentos da válvula e lâminas de turbinas.
Haynes 188: Resistente à oxidação de até 1.100 graus (2.012 graus F), usado em peças do forno e aeroespacial.
Superlloys à base de ferro: Alternativas de baixo custo com desempenho moderado de alta temperatura, geralmente contendo níquel e cromo.
Liga 800/800h: Usado em trocadores de calor e fornos industriais.
A-286: Uma liga endurecida pela precipitação para prendedores aeroespaciais e componentes da turbina.
As superlogas de níquel exibem força excepcional, particularmente a temperaturas elevadas, que é sua característica definidora. Sua força é medida por propriedades como resistência à tração, força de escoamento e resistência à fluência:
Resistência à tracção: À temperatura ambiente, as super -alojas de níquel geralmente variam de 800 MPa a mais de 1.600 MPa (116.000 a 232.000 psi). Por exemplo:
Inconel 625: ~ 1.034 MPa (150.000 psi) à temperatura ambiente.
Inconel 718: ~ 1.240 MPa (180.000 psi) quando tratados pelo calor.
Força de alta temperatura: Ao contrário da maioria dos metais, sua força permanece alta em temperaturas extremas. Por exemplo:
O Inconel 718 mantém ~ 60% de sua resistência à tração à temperatura ambiente a 650 graus (1.200 graus F).
Waspaloy mantém força útil de até 815 graus (1.500 graus F), tornando -o adequado para lâminas de turbinas.
Resistência à fluência: Eles resistem à deformação permanente sob estresse a longo prazo em altas temperaturas. Por exemplo, o Inconel 617 pode suportar 100.000 horas de estresse em 850 graus (1.562 graus F) sem fluência significativa.
Essas propriedades surgem de sua microestrutura, incluindo fortalecimento de solução sólida (através de elementos como cromo e molibdênio) e endurecimento da precipitação (via fases de primazinha gama ou prima gama, por exemplo, partículas ricas em niobium no Inconel 718).
As super-alojas de níquel são críticas em indústrias que exigem que os materiais realizem em temperaturas, corrosão ou estresse mecânico. As principais aplicações incluem:
Aeroespacial e aviação:
Motores da turbina a gás: lâminas de turbinas, discos, câmaras de combustão e sistemas de escape (por exemplo, Inconel 718 para discos de turbinas, Waspaloy para lâminas).
Motores de foguete: componentes expostos a alta combustão de calor e química (por exemplo, Hastelloy para gargantas dos bicos).
Geração de energia:
Turbinas a gás e vapor em usinas de energia: peças como rotores de turbinas e trocadores de calor (por exemplo, liga 600 para invólucros de turbinas a vapor).
Reatores nucleares: revestimento de combustível, trocadores de calor e componentes estruturais (por exemplo, Inconel 690, resistente à radiação e corrosão).
Processamento químico:
Reatores, tubos e válvulas que lidam com produtos químicos corrosivos (por exemplo, Hastelloy C-276 para ambientes de ácido sulfúrico ou cloro).
Marinha e offshore:
Equipamento submarino de petróleo e gás: válvulas, bombas e ferramentas de perfuração resistentes à corrosão da água do mar (por exemplo, Inconel 625).
Automotivo (alto desempenho):
Turbocompressores e sistemas de escape em veículos de corrida ou de serviço pesado (por exemplo, Inconel 625 para durabilidade sob altas temperaturas de escape).
Dispositivos médicos:
Implantes (por exemplo, componentes ortopédicos) devido à biocompatibilidade e resistência a fluidos corporais (algumas super -alojas de níquel, embora as preocupações com alergia ao níquel limitem o uso em alguns casos).
Sua combinação única de força, resistência à corrosão e estabilidade térmica os torna insubstituíveis nessas aplicações de alto risco.
