Descrição dos Produtos
A liga 400, também conhecida como UNS N04400 ou Monel 400, é uma liga dúctil de níquel-cobre que oferece excelente resistência a várias condições corrosivas. É comumente usado em ambientes que variam de levemente oxidante a neutro, bem como condições moderadamente redutoras. Uma das características notáveis da Liga 400 é sua resistência à corrosão por uma ampla gama de substâncias, incluindo água do mar, vapor, sal e soluções cáusticas. Isso o torna particularmente adequado para aplicações em ambientes marinhos e outras soluções de cloreto não oxidante. A liga exibe boas propriedades mecânicas em uma ampla faixa de temperatura e é frequentemente usada em aplicações como processamento químico, engenharia naval, processamento de hidrocarbonetos e petroquímicos, e equipamentos para a produção de gasolina, água doce e vapor. Vale a pena notar que a liga 400 tem uma taxa de corrosão relativamente baixa na água do mar corrente, mas pode ser suscetível à corrosão sob tensão em certas condições. Portanto, é essencial considerar as condições específicas de operação e consultar o fabricante da liga ou um engenheiro de materiais para obter orientação sobre sua adequação para uma determinada aplicação.
Aplicativos
- Equipamentos de Processamento Químico – em flúor, ácido fluorídrico, fluoreto de hidrogênio, ácido clorídrico, ácido sulfúrico, soluções salinas neutras e alcalinas, álcalis cáusticos, haletos não oxidantes e cloro seco.
- Componentes Marítimos – construção naval, válvulas, bombas, eixos e em água marinha e salobra
- Produção de Petróleo e Gás – splash-zones para estruturas offshore e aplicações de gás azedo
- Processamento de minério – refino e separação de urânio na produção de combustíveis nucleares
- Refino de Petróleo – unidades de alquilação, alambiques de petróleo bruto, tubulações e tanques de armazenamento
- Geração de Energia – aquecedores de água de alimentação e geradores de vapor
- Tratamento de Água – aquecedores e evaporadores de salmoura em plantas de dessalinização de água do mar
Padrões
ASTM.................. Pág. 127ASME.................. SB 127
AMS................... 4544
Federal............... QQ-N-281
Propriedades Gerais
A liga 400 (UNS N04400) é uma liga de níquel-cobre com excelente resistência a uma ampla gama de ambientes corrosivos. É resistente à corrosão por tensão de cloretos e possui alta resistência e tenacidade em uma ampla faixa de temperaturas.
A liga é usada extensivamente em muitas aplicações corrosivas, especialmente nas indústrias marítima e de processamento químico. A liga 400 é facilmente fabricada por operações de processamento convencionais.
A liga 400AR é produzida na condição laminada para atender aos requisitos de maior resistência
Análise Química
Peso % (todos os valores são máximos, a menos que um intervalo seja indicado de outra forma)
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Níquel (mais Cobalto) |
63,0 min.-70,0 máx. |
Ferro |
2.50 |
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Cobre |
28.0 min.-34.0 máx. |
Enxofre |
0.024 |
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Carbono |
0.3 |
Silício |
0.5 |
|
Manganésio |
2.0 |
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Propriedades Físicas
Densidade
0,318 lbs/pol38,80 g/cm3
Calor específico
68°F (0,102 BTU/lb-°F)427 J/kg-°K (20°C)
Módulo de elasticidade
68°F (26,4 x 103 ksi)182 GPa (20°C)
Condutividade térmica 100°C (200°F)
68°F (150 BTU/h/ft2/ft/°F)22,0 W/m-°K (20°C)
Faixa de Derretimento
2370 – 2460°F1300 – 1350°C
Resistividade Elétrica
307 Microhm-in a 70°C0,511 Microhm-cm a 21°C
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Temperatura |
Expansão linear médiaa |
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°F |
°C |
in/in/°F x 10-6 |
um/m•°C |
|
-320 |
-200 |
— |
— |
|
-300 |
-180 |
6.1 |
11.1 |
|
-200 |
-130 |
6.4 |
11.4 |
|
-100 |
-70 |
6.7 |
12.1 |
|
70 |
21 |
— |
— |
|
200 |
100 |
7.7 |
14.2 |
|
400 |
200 |
8.6 |
15.2 |
|
600 |
300 |
8.8 |
15.7 |
|
800 |
400 |
8.9 |
16.1 |
|
1000 |
500 |
9.1 |
16.3 |
|
1200 |
600 |
9.3 |
16.6 |
|
1400 |
700 |
9.6 |
17.0 |
|
1600 |
800 |
9.8 |
17.4 |
|
1800 |
900 |
10,0b |
17.7 |
|
2000 |
1000 |
10.3b |
18.1b |
a) Material recozido, b) Extrapolado
Propriedades Mecânicas
Propriedades mecânicas nominais à temperatura ambiente das ligas 400 e 400AR
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FORMA E CONDIÇÃO |
Resistência ao Rendimento |
Resistência à tração |
Alongamento, % |
Dureza |
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Ksi |
Mpa |
Ksi |
Mpa |
Brinell |
Rockwell |
||
|
Prato |
|
|
|
|
|
|
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Laminado a quente, como laminado |
40-75 |
276-517 |
75-95 |
517-655 |
45-30 |
125-215 |
70-96 |
|
Laminado a quente, recozido |
28-50 |
193-345 |
70-85 |
482-586 |
50-35 |
110-140 |
60-76 |
|
MATERIAL |
Taxa de corrosão, mpy (mm/a) |
|
Liga 400 |
22 (0.56) |
|
Níquel 200 |
>200 (>5.08)b |
|
Liga 600 |
150 (3.81) |
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Aço Inox AISI 304 |
>210 (>5.33)b |
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Aço Inox AISI 316 |
>190 (>4.83)b |
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Aços Suaves |
>170 (4,32) |
(a) O ácido contém 1,5-2,5% de ácido fluossilícico, 0,3-1,25% de ácido sulfúrico e 0,01-0,03% de ferro. Corpos de prova imersos em solução em tanque de armazenamento. Temperatura, 60-80°F (15-27°C); duração do teste, 28 dias.
b) Amostra completamente destruída durante o ensaio.
Resistência de Ligas de Níquel ao Ataque de Impacto pela Água do Mar a 150 pés/seg (45,7 m/s)
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LIGA |
Taxa de corrosão/erosão |
|
|
|
mpy |
mm/a |
|
Liga 625 |
Nada |
Nada |
|
Liga 825 |
0.3 |
0.008 |
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Liga K-500 |
0.4 |
0.01 |
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Liga 400 |
0.4 |
0.001 |
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Liga 200 |
40 |
1.0 |
Dados de fabricação
A liga 400 é facilmente fabricada por operações de processamento convencionais.
Trabalho a quente
A liga 400 é um material relativamente macio que é receptivo à formação a quente em quase qualquer forma. A faixa de temperaturas de conformação a quente é de 1200 - 2150°F (649 - 1177°C). Para reduções pesadas, a faixa de temperatura recomendada é de 1700 – 2150°F (927 – 1177°C). Reduções de luz são possíveis com temperaturas tão baixas quanto 1200°F (649°C). Trabalhar em temperaturas mais baixas resultará em maiores propriedades mecânicas e menor tamanho de grão.
Trabalho a Frio
A liga 400 é facilmente trabalhada a frio por praticamente todos os métodos de fabricação a frio. O trabalho a frio deve ser realizado em material recozido. A liga tem uma taxa de endurecimento de trabalho um pouco maior do que o aço carbono, mas não tão alta quanto o aço inoxidável 304.
Usinagem
A liga 400 pode ser usinada a taxas padrão com máquinas-ferramentas convencionais. As velocidades de corte de superfície devem ser baixas em comparação com as usadas para aço carbono devido à alta taxa de endurecimento de trabalho da liga.
Soldagem
A liga 400 pode ser soldada a si mesma ou a metais diferentes utilizando processos de soldagem convencionais. Estes incluem GTAW convencional ou fio quente (TIG), arco de plasma, GMAW (MIG/MAG) e SMAW (MMA). A escolha do produto de soldagem depende dos materiais que estão sendo soldados e do ambiente em que ocorre.