Níquel 690 Tubos de liga de aço (EUA N06690 / WNR 2.4642)
Níquel 690 Tubos de liga de aço (EUA N06690 / WNR 2.4642)
Níquel 690, também conhecido como Inconel 690, é uma liga de níquel com alto teor de cromo conhecida por sua excelente resistência a muitos meios corrosivos e ambientes de alta temperatura. Esta liga oferece resistência excepcional a produtos químicos oxidantes e ambientes, tornando-o uma escolha popular para aplicações em energia nuclear, processamento químico, e outras indústrias que exigem materiais de alto desempenho.
Composição Química
A composição química do níquel 690 é o seguinte:
| Elemento | Composição (% em peso) |
|---|---|
| Níquel (Em) | 58.0–63,0 |
| Cromo (Cr) | 27.0–31,0 |
| Ferro (Fé) | 7.0–11,0 |
| Manganês (Mn) | 0.50 máx. |
| Silício (E) | 0.50 máx. |
| Cobre (Cu) | 0.50 máx. |
| Carbono (C) | 0.05 máx. |
| Enxofre (S) | 0.015 máx. |
Propriedades Mecânicas
Níquel 690 apresenta propriedades mecânicas robustas, tornando-o adequado para ambientes de alto estresse. Propriedades mecânicas típicas incluem:
- Resistência à tracção: 580 MPa (84 ksi) min
- Força de rendimento (0.2% desvio): 240 MPa (35 ksi) min
- Alongamento: 30% min
- Dureza: 150-200 HB
Propriedades Físicas
- Densidade: 8.19 g/cm³ (0.296 lb/pol³)
- Faixa de fusão: 1343-1377°C (2450-2510°F)
- Capacidade Específica de Calor: 0.102 cal/g-°C (a 20ºC)
- Condutividade Térmica: 14.8 S/m·K (a 20ºC)
- Resistividade Elétrica: 1.09 μΩ·m (a 20ºC)
- Módulo de Elasticidade: 205 GPa (a 20ºC)
- Razão de Poisson: 0.31 (a 20ºC)
Indústrias que usam predominantemente esta classe
-
- Potência nuclear:
- Tubulação do gerador de vapor
- Componentes principais do reator
- Potência nuclear:
- Processamento Químico:
- Trocadores de calor
- Vasos reatores
- Aeroespacial:
- Componentes de turbina a gás
- Sistemas de exaustão
- Geração de energia:
- Componentes do forno
- Tubulação do superaquecedor
Especificações típicas de fabricação
- ASTM B163: Especificação para condensadores de liga de níquel e níquel sem costura e tubos trocadores de calor
- ASTM B167: Especificação para ligas de níquel-cromo-ferro (EUA N06690) Tubo soldado e tubo
- ASME SB163/SB167: Padrões para tubos e tubos sem costura e soldados de liga de níquel e níquel
Formulários de produtos em tubo disponíveis
- Tubulação Sem Costura
- Tubulação Soldada
- Comprimentos retos
- Tubulação espiralada
Aplicações Típicas
- Potência nuclear:
- Tubulação do gerador de vapor
- Componentes de reprocessamento de combustível
- Processamento Químico:
- Trocadores de calor e condensadores
- Vasos e tubulações que manuseiam produtos químicos corrosivos
- Aeroespacial:
- Componentes do motor a jato
- Sistemas de exaustão de alta temperatura
- Geração de energia:
- Componentes do forno
- Tubulação do superaquecedor e reaquecedor
Principais recursos e benefícios
- Resistência à corrosão:
- Excelente resistência a ambientes oxidantes e redutores.
- Resistência superior aos ácidos sulfúrico e nítrico.
- Alta resistência à fissuração por corrosão sob tensão e ataque intergranular.
- Estabilidade em altas temperaturas:
- Mantém propriedades mecânicas e resistência à corrosão em temperaturas elevadas.
- Resistência Mecânica:
- Alta resistência e tenacidade, adequado para aplicações de alto estresse.
- Fabricabilidade:
- Boa soldabilidade e conformabilidade, permitindo formas e estruturas complexas.
Conclusão
Níquel 690 (EUA N06690 / WNR 2.4642) é uma liga de alto desempenho adequada para aplicações que exigem excelente resistência à corrosão e estabilidade em altas temperaturas. Suas propriedades mecânicas robustas e versatilidade fazem dele a escolha preferida para indústrias como a energia nuclear, processamento químico, aeroespacial, e geração de energia. Com sua resistência superior a vários meios corrosivos e excelentes propriedades mecânicas, Níquel 690 garante desempenho confiável e durável em ambientes exigentes.
Características de soldagem e fabricação de níquel 690 (EUA N06690 / WNR 2.4642)
Níquel 690, conhecido por sua excelente resistência à corrosão e estabilidade em altas temperaturas, também exibe características favoráveis de soldagem e fabricação. Aqui estão insights detalhados sobre seu comportamento durante esses processos:
Características de soldagem
- Soldabilidade:
- Em geral: Níquel 690 é conhecido pela boa soldabilidade. Pode ser soldado usando vários métodos, incluindo soldagem a arco de gás tungstênio (GTAW/TIG), Soldagem a arco de metal a gás (GMAW/MIG), Soldagem a arco de metal blindado (SMAW), e soldagem por arco submerso (SERRA).
- Metais de adição: Metais de adição comumente usados incluem ERNiCr-3 e ERNiCrMo-3 para GTAW e GMAW, e ENiCrFe-3 para SMAW. Esses enchimentos ajudam a obter soldas com propriedades que correspondem ao metal base.
- Pré-aquecimento e tratamento térmico pós-soldagem (PWHT):
- Pré-aquecimento: Tipicamente, o pré-aquecimento não é necessário para níquel 690. No entanto, manter uma área de soldagem limpa é crucial para evitar contaminação.
- PWHT: O tratamento térmico pós-soldagem muitas vezes não é necessário, mas pode ser aplicado para aliviar tensões residuais, especialmente em seções espessas. Um recozimento com alívio de tensão pode ser conduzido em temperaturas entre 870°C e 980°C (1600°F e 1800°F).
- Defeitos de solda e como evitá-los:
- Porosidade: Garantir um ambiente de trabalho limpo e usar gases de proteção adequados pode minimizar a porosidade.
- Rachadura: Níquel 690 é resistente à fissuração a quente devido ao seu alto teor de cromo, mas atenção deve ser dada aos parâmetros e técnicas de soldagem para evitar problemas como rachaduras por solidificação.
Características de fabricação
- Usinagem:
- Em geral: Níquel 690 é moderadamente difícil de usinar devido às suas características de alta resistência e endurecimento por trabalho. O uso de ferramentas de metal duro e baixas velocidades de corte com altas taxas de avanço pode melhorar a usinabilidade.
- Refrigerantes: O uso liberal de fluidos de corte ajuda no resfriamento e na lubrificação durante a usinagem, prolongando a vida útil da ferramenta e melhorando o acabamento superficial.
- Formando:
- Conformação a Frio: Níquel 690 pode ser formado a frio usando técnicas convencionais. No entanto, devido à sua alta taxa de endurecimento por trabalho, recozimento intermediário pode ser necessário para deformação extensa.
- Conformação a Quente: A conformação a quente geralmente é feita em temperaturas entre 900°C e 1230°C (1650°F e 2250°F). O controle adequado da temperatura é essencial para evitar rachaduras e garantir a uniformidade das propriedades do material..
- Tratamentos térmicos:
- Recozimento de Solução: Realizado em temperaturas entre 1000°C e 1150°C (1830°F e 2100°F), seguido de extinção rápida. Este processo ajuda na dissolução de carbonetos e outras fases para alcançar uma microestrutura homogênea.
- Alívio do estresse: Como mencionado, o recozimento de alívio de tensão pode ser realizado para reduzir tensões residuais de operações de soldagem ou conformação.
- Limpeza de superfícies:
- Decapagem: Níquel 690 pode ser decapado usando uma solução de ácidos nítrico e fluorídrico para remover óxidos e incrustações formadas durante a soldagem ou tratamento térmico.
- Limpeza Mecânica: Esmerilhar e escovar também podem ser usados para limpar a superfície, mas deve-se tomar cuidado para evitar contaminação com partículas de ferro, o que pode levar à corrosão.
Melhores Práticas para Soldagem e Fabricação
- Limpeza: Manter um ambiente de trabalho limpo é crucial. Contaminantes como enxofre, fósforo, liderar, e o zinco podem causar defeitos de solda e problemas de corrosão.
- Ferramentas: Use ferramentas dedicadas para Níquel 690 para evitar contaminação cruzada de outros metais.
- Ambiente Controlado: Se possível, realizar soldagem e fabricação em um ambiente controlado para minimizar a introdução de impurezas.
- Treinamento: Certifique-se de que soldadores e fabricantes sejam treinados especificamente para manusear ligas com alto teor de níquel para obter os melhores resultados.
A liga C276 é uma liga de níquel-molibdênio-cromo altamente versátil com excelente resistência à corrosão em uma ampla gama de ambientes severos. É particularmente conhecido por sua resistência à corrosão, rachaduras por corrosão sob tensão, e atmosferas oxidantes.
Liga 400 é uma liga de níquel-cobre conhecida por sua excelente resistência à corrosão e alta resistência em uma ampla faixa de temperatura. É particularmente eficaz na redução e oxidação de ambientes e oferece boas propriedades mecânicas em temperaturas abaixo de zero.
Liga 600, também conhecido como Inconel 600, é uma liga de níquel-cromo conhecida por sua excepcional resistência à corrosão e oxidação em alta temperatura.
Liga INCONEL 625 (EUA N06625 / WNR 2.4856) é uma liga altamente versátil, amplamente utilizada em diversas indústrias devido às suas propriedades mecânicas excepcionais, excelente resistência à corrosão, e excelente fabricabilidade. É particularmente adequado para aplicações de alto estresse e alta temperatura na indústria aeroespacial, marinho, processamento químico, petróleo e gás, e setores de geração de energia.
Liga de níquel 825 (EUA N08825 / WNR 2.4858) é uma liga versátil com excelente resistência à corrosão e estabilidade em altas temperaturas. Suas características favoráveis de soldagem e fabricação fazem dele a escolha preferida para aplicações industriais exigentes. Aderindo às melhores práticas e compreendendo os requisitos específicos desta liga, engenheiros e fabricantes podem garantir resultados de alta qualidade e desempenho confiável em vários ambientes, como processamento químico, petróleo e gás, controle de poluição, e energia nuclear.
Liga de níquel 800, 800H, e 800HT (UNS N08800/N08810/N08811) oferecem excelente resistência e resistência à oxidação e carburação em altas temperaturas, tornando-os adequados para aplicações industriais exigentes. Aderindo às melhores práticas e compreendendo os requisitos específicos destas ligas, engenheiros e fabricantes podem garantir resultados de alta qualidade e desempenho confiável em vários ambientes, incluindo processamento químico, petroquímica e refino, geração de energia, e indústrias de energia nuclear.
