Liga de Níquel 625

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Liga de Níquel 625

Propriedades Gerais

A liga 625 (UNS N06600) é uma liga austenítica de níquel-cromo-molibdênio-nióbio que oferece uma combinação única de excepcional resistência à corrosão e alta resistência em uma ampla faixa de temperatura. A resistência da liga 625 é obtida através do endurecimento em solução sólida da matriz de níquel-cromo pela presença de molibdênio e nióbio. Isso elimina a necessidade de tratamentos de endurecimento por precipitação, simplificando o processo de fabricação. A composição química da liga 625 contribui para sua excelente resistência à corrosão em vários ambientes operacionais severos. Também apresenta resistência à oxidação e carburação em altas temperaturas. A liga demonstra resistência à corrosão por pite, corrosão por fenda, corrosão por impacto e ataque intergranular. Além disso, é altamente resistente à corrosão por tensão de cloreto, tornando-o quase imune a esta forma de corrosão.

A liga 625 é excepcional resistência à corrosão e alta resistência a tornam adequada para uma ampla gama de aplicações. É comumente usado em indústrias como processamento químico, petróleo e gás, engenharia naval, aeroespacial e geração de energia. A liga é adequada para ambientes onde a exposição a meios corrosivos, temperaturas elevadas e tensões mecânicas são esperadas.

Aplicativos

Componentes Aeroespaciais – foles e juntas de dilatação, sistemas de dutos, reversores de empuxo de motor, anéis de cobertura de turbina
Controle de Poluição do Ar – forros de chaminés, amortecedores, componentes de dessulfuração de gases de combustão (FGD)
Processamento Químico – equipamentos que manipulam ácidos oxidantes e redutores, produção de ácido superfosfórico
Serviço Marítimo – fole de linha de vapor, sistemas de exaustão de navios da Marinha, sistemas de propulsão auxiliar de submarinos
Indústria Nuclear – componentes do núcleo do reator e da haste de controle, equipamentos de reprocessamento de resíduos
Produção Offshore de Petróleo e Gás – chaminés de gás flare de resíduos, sistemas de tubulação, revestimento de riser, tubulação e tubulação de gás azedo
Refino de Petróleo – chaminés de gás residual flare
Tratamento de resíduos – componentes de incineração de resíduos

Padrões

ASTM.................. B 443
ASME.................. SB 443
AMS................... 5599

Análise Química

Peso % (todos os valores são máximos, a menos que um intervalo seja indicado de outra forma)


Níquel	58,0 min.	Silício	0.50
Cromo	20.0 min.-23.0 máx.	Fósforo	0.015
Molibdénio	8,0 min.-10,0 máx.	Enxofre	0.015
Ferro	5.0	Alumínio	0.40
Nióbio (mais Tântalo)	3.15 min.-4.15 máx.	Titânio	0.40
Carbono	0.10	Cobalto (se determinado)	1.0
Manganésio	0.50

Propriedades Físicas

Densidade

0,305 lbs/pol3
8,44 g/cm3

Calor específico

32-212°F (0,102 BTU/lb-°F)
427 J/kg-°K (0-100°C)

Módulo de elasticidade

30,1 x 106 psi
207,5 GPa

Condutividade térmica 100°C (200°F)

75 BTU/h/ft2/ft/°F
10,8 W/m-°K

Faixa de Derretimento

2350 – 2460°F
1290 – 1350°C

Resistividade Elétrica

50,8 Microhm-in a 70°C
128,9 Microhm-cm a 210°C

Coeficiente Médio de Expansão Térmica Faixa de Temperatura
°F	°C	em/pol/°F	cm/cm°C
200	93	7,1 x 10-6	12,8 x 10-6
400	204	7,3 x 10-6	13,1 x 10-6
600	316	7,4 x 10-6	13,3 x 10-6
800	427	7,6 x 10-6	13,7 x 10-6
1000	538	7,8 x 10-6	14,0 x 10-6
1200	649	8,2 x 10-6	14,8 x 10-6
1400	760	8,5 x 10-6	15,3 x 10-6
1600	871	8,8 x 10-6	15,8 x 10-6
1700	927	9,0 x 10-6	16,2 x 10-6

Propriedades Mecânicas

Valores típicos a 20°C (68°F)

Resistência ao Rendimento 0,2% de Compensação		Tração definitiva Força		Elongação em 2 pol.	Dureza
psi (mín.)	(MPa)	psi (mín.)	(MPa)	% (mín.)	(máx.)
65,000	448	125,000	862	50	200 Brinell

Resistência à corrosão

A composição química altamente ligada da liga 625 proporciona excelente resistência à corrosão em vários ambientes severamente corrosivos. Aqui estão alguns pontos-chave sobre a resistência à corrosão da Liga 625:Imunidade ao ataque em condições amenas:A liga 625 é virtualmente imune ao ataque em condições amenas, como atmosfera, água doce e marinha, sais neutros e soluções alcalinas. Níquel e cromo na liga contribuem para sua resistência a soluções oxidantes. A combinação de níquel e molibdênio oferece resistência em ambientes não oxidantes. Resistência à corrosão por pite e fenda: A liga 625 é resistente à corrosão por pite, que é a corrosão localizada que pode causar pequenos furos ou buracos na superfície do material. Também resiste à corrosão de fendas, que ocorre em espaços confinados ou fendas. Prevenção de Craqueamento Intergranular: O Nióbio, presente na Liga 625, atua como estabilizante durante a soldagem, impedindo o fissuramento intergranular. A fissuração intergranular pode ocorrer ao longo dos limites dos grãos metálicos durante a soldagem. Imunidade ao Craqueamento por corrosão sob tensão por cloreto: O alto teor de níquel da liga 625 a torna virtualmente imune à corrosão por tensão de cloreto. A corrosão sob tensão de cloretos é um tipo de corrosão que ocorre na presença de cloretos e tensões de tração. Resistência a Ácidos Minerais, Álcalis e Ácidos Orgânicos: A Liga 625 resiste ao ataque de ácidos minerais como os ácidos clorídrico, nítrico, fosfórico e sulfúrico. Também apresenta resistência a álcalis e ácidos orgânicos em condições oxidantes e redutoras.

A resistência à corrosão da liga 625 permite que ela seja usada em uma ampla gama de aplicações onde a exposição a ambientes agressivos e substâncias corrosivas é esperada. No entanto, é importante considerar condições operacionais específicas e consultar engenheiros de materiais ou fabricantes de ligas para garantir a adequação da liga para uma aplicação específica.

Resistência à corrosão de ligas de níquel em testes de 24 horas em ácido fórmico a 40% fervente.

Liga	Taxa de corrosão
	mpy	mm/a
Liga 825	7.9	0.2
Níquel 200	10.3-10.5	0.26-0.27
Liga 400	1.5-2.7	0.038-0.068
Liga 600	10.0	0.25
Liga G-3	1.8-2.1	0.046-0.05
Liga 625	6.8-7.8	0.17-0.19
Liga C-276	2.8-2.9	0.07-0.074

Resistência à corrosão de ligas de níquel em quatro testes de 24 horas em ácido acético em ebulição

Liga	Ácido acético Concentração	Taxa de corrosão/erosão
Liga	Ácido acético Concentração	mpy	mm/a
Liga 825	10%	0.60-0.63	0.0152-0.160
Liga 625	10%	0.39-0.77	0.01-0.19
Liga C-276	10%	0.41-0.45	0.011-0.0114
Liga 686	80%	<0,1*	<0,01*

Resistência de ligas de níquel ao ataque de impacto pela água do mar a 150 pés/seg (45,7 m/s)

Liga	Taxa de corrosão/erosão
	mpy	mm/a
Liga 625	Nada	Nada
Liga 825	0.3	0.008
Liga K-500	0.04	0.01
Liga 400	1.5-2.7	0.038-0.068
Liga 600	0.4	0.01
Níquel 200	40	1.0

O número PREN comparativo para a liga 625 é mostrado na tabela abaixo.
Números de equivalência de resistência a pites (PREN) para ligas resistentes à corrosão

Liga	Ni	Cr	Mo	W	Nb	N	PREN
Aço Inox 316	12	17	2.2	—	—	—	20.4
Aço Inox 317	13	18	3.8	—	—	—	23.7
Liga 825	42	21.5	3	—	—	—	26.0
Liga 864	34	21	4.3	—	—	—	27.4
Liga G-3	44	22	7	—	—	—	32.5
Liga 625	62	22	9	—	3.5	—	40.8
Liga C-276	58	16	16	3.5	—	—	45.2
Liga 622	60	20.5	14	3.5	—	—	46.8
SSC-6MO	24	21	6.2	—	—	0.22	48.0
Liga 686	58	20.5	16.3	3.5	—	—	50.8

Resistência à Oxidação

A resistência à oxidação e incrustação da liga 625 é superior a um número de aços inoxidáveis austeníticos resistentes ao calor, como 304, 309, 310 e 347 até 982°C (1800°F) e sob condições cíclicas de aquecimento e resfriamento. Acima de 982°C (1800°F), o dimensionamento pode se tornar um fator restritivo no serviço.

Dados de fabricação

A liga 625 pode ser facilmente soldada e processada por práticas de fabricação de oficina padrão, no entanto, devido à alta resistência da liga, ela resiste à deformação em temperaturas de trabalho a quente.

Conformação a quente

A faixa de temperatura de trabalho a quente para a liga 625 é de 1650 – 2150°F (900 – 1177°C). O trabalho pesado precisa ocorrer o mais próximo possível de 1177°C (2150°F), enquanto o trabalho mais leve pode ocorrer até 927°C (1700°F). O trabalho a quente deve ocorrer em reduções uniformes para evitar a estrutura de grãos duplex

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.

Conformação a Frio

A liga 625 pode ser formada a frio pelas práticas padrão de fabricação da loja. A liga deve estar no estado recozido. As taxas de endurecimento do trabalho são maiores do que os aços inoxidáveis austeníticos.
Soldagem
A liga 625 pode ser facilmente soldada pela maioria dos processos padrão, incluindo GTAW (TIG), PLASMA, GMAW (MIG/MAG), SAW e SMAW (MMA). Não é necessário um tratamento térmico pós-solda. A escovação com uma escova de arame de aço inoxidável após a soldagem removerá a tonalidade térmica e produzirá uma área de superfície que não requer decapagem adicional.

Usinagem

A liga 625 deve ser usinada preferencialmente no estado recozido. Como a liga 625 é propensa ao endurecimento do trabalho, apenas baixas velocidades de corte devem ser usadas e a ferramenta de corte deve ser acoplada o tempo todo. A profundidade de corte adequada é necessária para garantir que não haja contato com a zona endurecida de trabalho previamente formada.