O que é liga à base de níquel Alloy 825?
Liga 825(nome comercial Incoloy® 825, UNS N08825 / W.Nr. 2.4858) é uma liga austenítica de níquel-ferro-cromo-molibdênio-cobre, estabilizada com titânio e reforçada com solução sólida. Contém alto teor de níquel (38‑46%) e cromo (19,5‑23,5%), complementado por adições de molibdênio, cobre e titânio.
Conhecida pela excelente resistência geral à corrosão, excelente resistência à fissuração por corrosão sob tensão (SCC) e propriedades mecânicas favoráveis em alta temperatura, o alto teor de níquel da liga proporciona resistência superior à fissuração por corrosão sob tensão induzida por cloreto. O molibdênio e o cobre aumentam acentuadamente a resistência à corrosão na redução de ácidos como o ácido sulfúrico e o ácido fosfórico, enquanto o cromo confere boa resistência à oxidação. Através da formação de carboneto de titânio (TiC) estável, as adições de titânio evitam efetivamente a sensibilização intergranular durante a soldagem ou exposição a altas temperaturas, preservando a resistência à corrosão intergranular.
Ele oferece desempenho confiável na oxidação e redução de ácidos, soluções alcalinas e ambientes contendo cloreto. Mantendo propriedades mecânicas favoráveis e resistência à corrosão desde a temperatura ambiente até aproximadamente 550 graus, a Alloy 825 possui certificação para serviços de construção de vasos de pressão de até 450 graus.
Amplamente utilizado nas indústrias de processamento químico, petróleo e gás, engenharia naval, energia nuclear e controle de poluição, é um material ideal para meios corrosivos agressivos, incluindo ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido nítrico e fluidos contendo cloreto.
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Composição química da liga 825
A composição química da Liga 825 é mostrada na tabela abaixo (porcentagem em peso). Seu design composicional alcança um equilíbrio ideal de propriedades de resistência à corrosão.
| Elemento | Intervalo de conteúdo (mín-máx, % em peso) | Função principal |
|---|---|---|
| Níquel (Ni) | 38.0‑46.0 | Elemento da matriz base.Oferece excelente resistência à fissuração por corrosão sob tensão induzida por cloreto e estabiliza a estrutura austenítica. |
| Cromo (Cr) | 19.5‑23.5 | Elemento chave de liga. Forma um filme denso de óxido de Cr₂O₃ para oferecer boa resistência à oxidação e resistência à corrosão por pites. |
| Ferro (Fe) | Saldo (normalmente maior ou igual a 22,0) | Reduz custos, melhora a trabalhabilidade a quente e serve como parte da matriz da liga. |
| Molibdênio (Mo) | 2.5‑3.5 | Elemento central resistente à corrosão. Melhora significativamente a resistência à corrosão por pites e frestas e melhora o desempenho contra corrosão em ambientes redutores de ácido. |
| Cobre (Cu) | 1.5‑3.0 | Elemento crítico resistente à corrosão. Melhora especialmente a resistência à corrosão na redução de ácidos como ácido sulfúrico e ácido fosfórico. |
| Titânio (Ti) | 0.6‑1.2 | Elemento estabilizador. Combina-se com carbono para formar TiC, evitando a corrosão intergranular causada por sensibilização durante a soldagem ou exposição a altas temperaturas. |
| Carbono (C) | Menor ou igual a 0,025‑0,05 | Estritamente controlado para reduzir a tendência de precipitação de carboneto e melhorar a resistência à corrosão intergranular. |
| Manganês (Mn) | Menor ou igual a 1,0 | Desoxidante; melhora a trabalhabilidade a quente. |
| Silício (Si) | Menor ou igual a 0,5 | Desoxidante. |
| Alumínio (Al) | Menor ou igual a 0,2 | Desoxidante. |
| Cobalto (Co) | Menor ou igual a 1,0 | Elemento de impureza. |
| Enxofre (S) | Menor ou igual a 0,015‑0,03 | Impureza prejudicial; estritamente controlado. |
| Fósforo (P) | Menor ou igual a 0,02‑0,03 | Impureza prejudicial; estritamente controlado. |
Propriedades físicas da liga 825
| Propriedade | Valor/intervalo típico | Unidade | Observações |
|---|---|---|---|
| Densidade | 8,10-8,25 (típico 8,14) | g/cm³ | À temperatura ambiente |
| Faixa de fusão | 1370‑1400 (típico 1370‑1400) | grau | |
| Condutividade térmica (20 graus) | 10,8‑12,4 (típico 10,8‑12,4) | W/(m·K) | |
| Coeficiente médio de expansão térmica (20-100 graus) | 13.3‑14.1 | ×10⁻⁶/grau | |
| Capacidade de calor específico (20 graus) | 440 | J/(kg·K) | |
| Resistividade elétrica (20 graus) | 1.12‑1.37 | μΩ·m | |
| Módulo de elasticidade (temperatura ambiente) | 195‑200 | GPa | |
| Módulo de cisalhamento | 1.37 | GPa | |
| Razão de Poisson | 0,3 (típico) | - | Valor estimado |
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Propriedades Mecânicas da Liga 825
1. Propriedades mecânicas da temperatura ambiente (condição recozida em solução, valores típicos)
| Propriedade | Faixa de valores típica (mínimo) | Unidade | Nota de condição |
|---|---|---|---|
| Resistência à tração (Rm) | 550‑825 (típico maior ou igual a 550‑586) | MPa | Condição recozida em solução |
| 0,2% de resistência à prova (Rp0,2) | 220‑450 (típico maior ou igual a 220‑250) | MPa | Condição recozida em solução |
| Alongamento (A) | 30-45% (típico maior ou igual a 30-35%) | % | Condição recozida em solução |
| Dureza Brinell (HB) | Menor ou igual a 200 (típico 160-200) | - | Condição recozida em solução |
2. Propriedades mecânicas de alta temperatura (teste de tração de curto prazo, condição recozida por solução)
A liga 825 retém propriedades mecânicas favoráveis em temperaturas elevadas de até aproximadamente 550 graus.
| Temperatura (graus) | Resistência à tração (MPa) | 0,2% de resistência à prova (MPa) | Alongamento (%) |
|---|---|---|---|
| 21 | 550‑586 | 220‑250 | 30‑35 |
| 200 | aprox. 520 | aprox. 200 | aprox. 30 |
| 400 | aprox. 480 | aprox. 180 | aprox. 30 |
| 550 | aprox. 450 | aprox. 170 | aprox. 30 |
| 650 | Queda significativa | Queda significativa | Queda significativa |
3. Ruptura em alta temperatura/resistência à fluência
A liga 825 possui bom desempenho de resistência à fluência e mantém um comportamento de serviço estável em temperaturas de até aproximadamente 649 graus (1200 graus F).
Principais propriedades de resistência à corrosão e alta temperatura da liga 825
A característica mais proeminente da Liga 825 é seu excelente desempenho sob diversas condições corrosivas severas.
| Categoria de desempenho | Descrição de desempenho |
|---|---|
| Resistência à fissuração por corrosão sob tensão (SCC) | Excelente. O alto teor de níquel oferece resistência extremamente alta à corrosão sob tensão induzida por cloreto, tornando-o um material ideal para meios contendo íons cloreto. |
| Resistência à corrosão por picadas e fendas | Excelente. O efeito sinérgico do molibdênio e do cromo proporciona excelente resistência à corrosão por pites e frestas, especialmente em ambientes que contêm cloreto. |
| Resistência a Ácidos Redutores | Excelente. A combinação de níquel, molibdênio e cobre oferece resistência superior à corrosão contra ácidos redutores, como ácido sulfúrico e ácido fosfórico. |
| Resistência a ácidos oxidantes | Bom. O alto teor de cromo permite resistência a meios oxidantes, incluindo ácido nítrico, nitratos e sais oxidantes. |
| Resistência a meios alcalinos | Bom. Oferece resistência favorável à corrosão em soluções alcalinas, como hidróxido de sódio e hidróxido de potássio. |
| Resistência à oxidação em alta temperatura | Bom. Adequado para serviço de curto prazo em atmosferas oxidantes de até 815 graus (1500 graus F). A temperatura recomendada de serviço a longo prazo é de 550 graus. |
| Resistência à corrosão intergranular | Bom. O baixo teor de carbono e a estabilização do titânio minimizam a sensibilização após soldagem ou exposição a altas temperaturas, resultando em resistência confiável à corrosão intergranular. |
Soldagem e tratamento térmico da liga 825
Tratamento térmico
- Objetivo: Dissolver carbonetos, produzir uma microestrutura austenítica homogênea e obter ótima resistência à corrosão e ductilidade.
- Temperatura: 980 – 1150 graus (1796 – 2102 graus F), temperatura de retenção típica de 1050 graus (1922 graus F).
- Resfriamento: Têmpera rápida com água ou resfriamento a ar.
Trabalho a quente
Faixa de temperatura recomendada: 1.200 – 950 graus (2.192 – 1.742 graus F). O recozimento em solução é recomendado após o trabalho a quente para obter propriedades ideais.
Trabalho a frio
Propriedades: Taxa moderada de endurecimento. Na condição recozida em solução, a liga apresenta boa ductilidade, permitindo diversas operações de conformação a frio.
Soldagem
- Soldabilidade: Boa. Métodos de soldagem convencionais incluindo GTAW/TIG, GMAW/MIG e SMAW podem ser aplicados.
- Seleção de metal de adição: Recomenda-se a combinação de metais de adição à base de níquel, como ERNiCrMo-3 (fio Inconel 625) ou consumíveis de composição correspondente.
- Controle de processo: O material base deve estar recozido antes da soldagem e as superfícies devem ser cuidadosamente limpas. Use baixa entrada de calor e controle a temperatura entre passes. Geralmente não é necessário tratamento térmico pós-soldagem. No entanto, para equipamentos destinados a serviços corrosivos severos, o recozimento em solução pode ser recomendado para restaurar a resistência à corrosão.
Características do material do núcleo da liga 825
Excelente resistência geral à corrosão:
Oferece excelente desempenho em ácidos oxidantes e redutores, meios alcalinos e ambientes contendo cloreto. É particularmente adequado para serviços que envolvem ácido sulfúrico, ácido fosfórico e meios contendo cloreto.
Resistência superior à corrosão localizada:
Oferece alta resistência a trincas por corrosão sob tensão, corrosão por pite e corrosão em frestas.
Bom desempenho em temperaturas elevadas:
Mantém propriedades mecânicas estáveis e resistência à oxidação de até 550 graus. Possui certificação de vaso de pressão para serviço a 450 graus.
Excelente soldabilidade e fabricação:
Facilmente soldável, trabalhável a quente, trabalhável a frio e usinável. A estabilização do titânio minimiza o risco de sensibilização após a soldagem.
Design Estabilizado em Titânio:
A formulação de baixo carbono com adição de titânio previne eficazmente a corrosão intergranular induzida pela soldagem e pela exposição a altas temperaturas.
Limitações:
Custo de material relativamente alto; o desempenho pode ser limitado em condições extremas, como meios contendo íons de flúor, cloro gasoso úmido e soluções alcalinas quentes concentradas.
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Campos de aplicação da liga 825
A liga 825 é amplamente utilizada em ambientes de serviço severos com requisitos extremos de resistência à corrosão:
Química e Petroquímica
Equipamentos de decapagem com ácido sulfúrico (tubos de aquecimento, recipientes, cestos); equipamentos de produção de ácido fosfórico (evaporadores, trocadores de calor); equipamento de processamento de ácido orgânico; vasos químicos e tubulações.
Petróleo e Gás
Componentes de plataformas offshore, conjuntos de cabeças de poços de petróleo e gás, tubulações de serviços ácidos, sistemas de tratamento de gases ácidos.
Engenharia Marinha
Trocadores de calor resfriados com água do mar, unidades de dessalinização de água do mar, sistemas de tubulação de navios, peças estruturais de plataformas offshore.
Indústria Nuclear
Equipamento de reprocessamento de combustível nuclear, recipientes para tratamento de resíduos radioactivos, tubagens para sistemas de arrefecimento de reactores nucleares.
Controle de Poluição e Proteção Ambiental
Sistemas de dessulfurização de gases de combustão (FGD), equipamentos de tratamento de águas residuais, componentes de incineradores de resíduos.
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PERGUNTAS FREQUENTES:
O Inconel 825 é igual à liga 825?
Incoloy 825 também conhecido como Inconel 825. É uma liga formulada de Níquel, Cromo e Ferro com extensão de Molibdênio, Cobre e Titânio. A liga 825 foi inventada para contribuir com resistência excepcional a muitos ambientes corrosivos e reduzir ambientes que adquirem ácido sulfúrico e ácido fosfórico.
Qual é a diferença entre a liga 825 e 925?
A liga 825 (Incoloy 825, UNS N08825, 2.4858) e a liga 925 (Incoloy 925, UNS N09925) são quase idênticas em composição e, portanto, fornecem resistência à corrosão e propriedades físicas muito semelhantes. No entanto,A liga 925 fornece níveis de resistência significativamente mais altos, pois se beneficia do fortalecimento da precipitação.
O Inconel 825 enferruja?
O atributo marcante da liga INCOLOY 825 é seu alto nível de resistência à corrosão. Em ambientes redutores e oxidantes, a ligaresiste à corrosão geral, corrosão por pite, corrosão em frestas, corrosão intergranular e fissuração por corrosão sob tensão-.
Qual é a diferença entre liga 625 e 825?
A Liga 625 e a Liga 825 são ligas à base de níquel de alto-desempenho-com grandes diferenças em composição química, resistência e custo. A liga 625 oferece resistência superior a altas-temperaturas e resistência à corrosão por cloreto, enquanto a liga 825 oferece melhor resistência a ácidos redutores específicos a um preço mais baixo.
Qual é a diferença entre a liga 825 e 316?
INCOLOY 825 se destaca pela alta resistência à corrosão, especialmente em ambientes redutores, enquanto o SS316 oferece resistência superior à corrosão em ambientes marítimos e químicos. A escolha entre essas duas ligas depende, em última análise, dos requisitos específicos da aplicação e da análise geral de custo-benefício.
