No mundo das ligas à base de níquel de alto-desempenho-, três nomes se destacam por sua notável resistência, resistência ao calor e proteção contra corrosão - Liga de Níquel 716, Inconel 718 e Liga 625. Cada um desses materiais é projetado para funcionar sob estresse extremo, alta temperatura e ambientes corrosivos, mas eles diferem em suas propriedades mecânicas, comportamento de tratamento térmico e aplicações ideais.
À medida que indústrias como a aeroespacial, a energia, a marinha e a de petróleo e gás continuam a levar os materiais aos seus limites, compreender as diferenças entre estas ligas é essencial para engenheiros e especialistas em aquisições.
Visão Geral das Três Ligas
| Liga | Tipo | Principais recursos | Aplicações Típicas |
|---|---|---|---|
| Liga de níquel 716 | Precipitação-níquel endurecido-cromo-liga de ferro | Alta resistência, resistência superior à oxidação, excelente desempenho de fluência até 700 graus | Aeroespacial, turbinas, petróleo e gás, naval |
| Inconel 718 | Superliga à base de-níquel endurecido-de precipitação | Excelente resistência até 650 graus, boa soldabilidade e resistência à fadiga | Motores a jato, turbinas a gás, geração de energia |
| Liga 625 | Liga sólida-de níquel-cromo-molibdênio reforçada com solução | Excelente resistência à corrosão, ductilidade e tenacidade | Plantas químicas, sistemas de água do mar, uso marinho e offshore |
Comparação de composição química
| Elemento | Liga de Níquel 716 (%) | Inconel 718 (%) | Liga 625 (%) |
|---|---|---|---|
| Níquel (Ni) | 50.0 – 55.0 | 50.0 – 55.0 | Maior ou igual a 58,0 |
| Cromo (Cr) | 17.0 – 21.0 | 17.0 – 21.0 | 20.0 – 23.0 |
| Ferro (Fe) | Equilíbrio | Equilíbrio | Menor ou igual a 5,0 |
| Molibdênio (Mo) | 2.8 – 3.3 | 2.8 – 3.3 | 8.0 – 10.0 |
| Nióbio (Nb) + Tântalo (Ta) | 4.8 – 5.5 | 4.75 – 5.50 | 3.15 – 4.15 |
| Titânio (Ti) | 0.6 – 1.15 | 0.65 – 1.15 | Menor ou igual a 0,4 |
| Alumínio (Al) | 0.2 – 0.8 | 0.2 – 0.8 | Menor ou igual a 0,4 |
| Cobalto (Co) | Menor ou igual a 1,0 | Menor ou igual a 1,0 | Menor ou igual a 1,0 |
| Carbono (C) | Menor ou igual a 0,08 | Menor ou igual a 0,08 | Menor ou igual a 0,10 |
A Liga de Níquel 716 e o Inconel 718 têm composições de base quase idênticas, ambas utilizando o endurecimento por precipitação para aumentar a resistência, enquanto a Liga 625 depende principalmente do reforço de solução-sólida.
A liga 625 contém significativamente mais molibdênio, tornando-a mais resistente à corrosão por picadas, corrosão em frestas e ataque de cloreto, mas com menor resistência geral.
A liga de níquel 716 é otimizada para temperaturas de serviço mais altas (até 700 graus), oferecendo melhor resistência à fluência do que o Inconel 718.
Mecanismos de Fortalecimento
Liga de níquel 716
Fortalecido pela precipitação controlada das fases ′ (Ni₃(Al,Ti)) e ″ (Ni₃Nb) durante o envelhecimento. Essas fases criam obstáculos ao movimento de deslocamento, resultando em resistência excepcional e resistência à fluência em temperaturas elevadas.
Inconel 718
Também endurecido por precipitação ′ e ″, mas com estabilidade de fase ligeiramente menor acima de 650 graus. Oferece excelente resistência à fadiga e soldabilidade, tornando-o ideal para fixadores aeroespaciais e componentes de motores a jato.
Liga 625
Baseia-se no reforço-de solução sólida de molibdênio e nióbio dentro da matriz de níquel. Embora ofereça resistência à corrosão e ductilidade superiores, ele não atinge a mesma resistência-a altas temperaturas que 716 ou 718.
Comparação de propriedades mecânicas
| Propriedade | Liga de níquel 716 | Inconel 718 | Liga 625 |
|---|---|---|---|
| Resistência à tração (MPa) | 1250 – 1500 | 1200 – 1350 | 830 – 950 |
| Força de rendimento (MPa) | 900 – 1100 | 850 – 1000 | 450 – 620 |
| Alongamento (%) | 12 – 20 | 15 – 25 | 30 – 40 |
| Dureza (HB) | 330 – 380 | 320 – 360 | 200 – 240 |
| Densidade (g/cm³) | 8.19 | 8.19 | 8.44 |
| Temperatura operacional (graus) | Até 700 | Até 650 | Até 600 |
Barra redonda de liga de níquel 716demonstra a maior resistência à tração e ao escoamento, especialmente acima de 650 graus, tornando-o ideal para aplicações contínuas de alto-calor.
Inconel 718proporciona excelente resistência a temperaturas ligeiramente mais baixas e soldabilidade superior, tornando-o adequado para montagens estruturais complexas.
Liga 625oferece a melhor ductilidade e capacidade de fabricação, mas não foi projetado para cargas mecânicas extremas em altas temperaturas.
Comparação de tratamento térmico
Liga de Níquel 716 e Inconel 718
Ambas as ligas passam por um processo de tratamento térmico-de duas etapas para atingir a resistência mecânica máxima:
Recozimento de solução:
Temperatura: 980–1010 graus (1800–1850 graus F)
Finalidade: Dissolve precipitados e homogeneiza a estrutura.
Envelhecimento (endurecimento por precipitação):
Temperatura: 720–760 graus (1325–1400 graus F)
Duração: 8–10 horas
Finalidade: Promove a formação das fases ′ e ″ para maior resistência.
A Liga de Níquel 716, no entanto, apresenta melhor estabilidade de fase durante o envelhecimento, permitindo reter suas propriedades em temperaturas ligeiramente mais altas em comparação com a 718.
Liga 625
Não requer endurecimento por precipitação.
A resistência depende do fortalecimento da-solução sólida, portanto ela só sofre recozimento (870–980 graus) seguido de resfriamento rápido.
Simplifica a fabricação e a soldagem, mas limita a resistência-a altas temperaturas.
Resistência à corrosão e oxidação
| Tipo de resistência | Liga de níquel 716 | Inconel 718 | Liga 625 |
|---|---|---|---|
| Corrosão Geral | Excelente | Excelente | Fora do comum |
| Corrosão por picada e fenda | Muito bom | Bom | Excelente |
| Resistência à oxidação (até 700 graus) | Excelente | Muito bom | Bom |
| Resistência à Sulfetação | Excelente | Muito bom | Muito bom |
| Fissuração por corrosão sob tensão (SCC) | Excelente | Excelente | Excelente |
Desempenho em ambientes-de alta temperatura
Liga de níquel 716mantém alta resistência e resistência à oxidação de até 700 graus, tornando-o ideal para serviços contínuos de alto-calor, como pás de turbinas, fixadores e sistemas de exaustão.
Inconel 718tem um bom desempenho até 650 graus, adequado para motores de aeronaves e turbinas a gás onde a resistência à fadiga e a soldabilidade são cruciais.
Liga 625é normalmente limitado a 600 graus para aplicações mecânicas, mas é excelente em plantas químicas e sistemas offshore devido à sua proteção contra corrosão.
Aplicações por Indústria
| Indústria | Liga de níquel 716 | Inconel 718 | Liga 625 |
|---|---|---|---|
| Aeroespacial | Eixos de turbina, discos de compressor, parafusos | Carcaças de motor, rodas de turbina | Dutos e foles |
| Petróleo e Gás | Válvulas submarinas, ferramentas de completação | Ferramentas de perfuração, equipamentos de cabeça de poço | Tubulação de água do mar, risers |
| Geração de energia | Turbinas a vapor, componentes nucleares | Peças de turbina a gás | Trocadores de calor, condensadores |
| Processamento Químico | Reatores de alta-pressão | Componentes-resistentes a ácidos | Reatores, colunas de destilação |
| Engenharia Marinha | Conectores offshore | Carcaças de turbina | Bombas, conexões, flanges |
Considerações sobre custo e fabricação
| Fator | Liga de níquel 716 | Inconel 718 | Liga 625 |
|---|---|---|---|
| Custo | Moderado | Moderado | Alto |
| Usinabilidade | Bom após recozimento | Excelente | Bom |
| Soldabilidade | Bom | Excelente | Excelente |
| Disponibilidade | Moderado | Muito alto | Alto |
Conclusão
Ao comparar a Liga de Níquel 716, Inconel 718 e Liga 625, fica claro que cada uma tem seus pontos fortes:
A barra redonda de liga de níquel 716 oferece a melhor-resistência a altas temperaturas e resistência à oxidação.
O Inconel 718 oferece excelente soldabilidade e resistência à fadiga para aplicações estruturais aeroespaciais.
A liga 625 oferece excelente resistência à corrosão e capacidade de fabricação para ambientes químicos e marítimos.
Para indústrias que exigem uma combinação de alta resistência mecânica, resistência térmica e estabilidade à corrosão, a barra redonda de liga de níquel 716 se destaca como a escolha superior.
Nossa fábrica
Nossos produtos de liga-à base de níquel são originários de uma moderna base de fabricação de precisão. A fábrica está equipada com unidades hidráulicas de fusão por indução a vácuo (VIM), refusão por eletroescória (ESR) e forjamento multi{2}direcionais totalmente automatizadas, garantindo que cada etapa, desde a fusão até a conformação, atenda aos padrões de nível-aeroespacial. Através de um sistema digital de controle de processo, alcançamos controle preciso sobre a pureza da composição, tamanho do grão e propriedades mecânicas. Cada lote de produtos é acompanhado por relatórios de fusão rastreáveis e certificações de terceiros-(como DNV-GL, ABS, padrões aeroespaciais, etc.), garantindo a autenticidade e a confiabilidade dos dados de desempenho.
Embalagem e envio
Adotamos os mais altos padrões da indústria para embalagens protetoras: todas as hastes/placas são tratadas com proteção anti-ferrugem e reforçadas com filme impermeável e caixotes de madeira; os componentes de precisão são embalados com divisórias de espuma personalizadas e vedação a vácuo. Através do nosso sistema proprietário de coordenação logística, prometemos que os produtos com especificações padrão serão preparados e enviados dentro de 7 a 15 dias úteis após a confirmação do pedido e os detalhes técnicos serem finalizados.
