Propriedades Gerais
As ligas 800H (UNS N08810) e 800HT (UNS N08811) são materiais de níquel-ferro-cromo duplamente certificáveis que resistem à oxidação, carburação e outras corrosões de alta temperatura. A composição química das duas ligas é idêntica à da liga 800 (UNS N08800), com exceção do maior nível de carbono presente em ambos os graus — (0,05–0,10%) na liga 800H, e (0,06–0,10%) na liga 800HT. A liga 800HT também tem uma adição de até 1,0% de alumínio e titânio. Além das restrições químicas, ambas as ligas recebem um tratamento de recozimento a alta temperatura que produz um tamanho de grão médio de ASTM 5 ou mais grosso. As composições químicas restritas, aliadas ao recozimento a altas temperaturas, garantem a esses materiais maior resistência à fluência e à ruptura quando comparados à liga 800.
A liga 800H tem boas propriedades de fluência-ruptura em temperaturas acima de 600°C (1100°F). Permanece dúctil durante o uso a longo prazo em temperaturas abaixo de 1290°F (700°C) devido a um teor máximo de titânio e alumínio de 0,7%. A liga 800 com um recozimento padrão é recomendada para serviços abaixo de 600°C (1100°F). A liga 800H resiste a atmosferas redutoras, oxidantes e nitretantes, bem como atmosferas que alternam entre reduzir e oxidar. A liga permanece estável em serviço de alta temperatura a longo prazo.
A liga 800HT tem excelente resistência à fluência em temperaturas acima de 700°C (1290°F). Se a aplicação envolver excursões de temperatura frequentes abaixo de 1290°F (700°C) ou partes de estão permanentemente expostas a uma temperatura abaixo de 1290°F (700°C), a liga 800H deve ser utilizada. A resistência à alta temperatura da liga 800HT é comparável à liga 800H. Ele também permanece estável em serviço de alta temperatura de longo prazo.
Aplicativos
- Processamento Químico e Petroquímico – equipamentos de processo para a produção de etileno, dicloreto de etileno, anidrido acético, cetono, ácido nítrico e oxi-álcool
- Refino de petróleo — reformadores de vapor/hidrocarbonetos e unidades de hidrodesalquilação
- Geração de energia — superaquecedores a vapor e trocadores de calor de alta temperatura em reatores nucleares refrigerados a gás, trocadores de calor e sistemas de tubulação em usinas a carvão
- Dispositivos de processamento térmico — tubos radiantes, muflas, retortas e luminárias para fornos de tratamento térmico
Padrões
ASTM.................. B 409
ASME.................. SB 409
AMS................... 5871
Peso % (todos os valores são máximos, a menos que um intervalo seja indicado de outra forma)
|
Elemento
|
800H
|
800HT
|
|
Níquel
|
30.0 min.-35.0 máx.
|
30.0 min.-35.0 máx.
|
|
Cromo
|
19,0 min.-23,0 máx.
|
19,0 min.-23,0 máx.
|
|
Ferro
|
39.5
|
39.5
|
|
Carbono
|
0,05 min.-0,10 máx.
|
0,06 min.-0,10 máx.
|
|
Manganésio
|
1.50
|
1.50
|
|
Fósforo
|
0.045
|
0.045
|
|
Enxofre
|
0.015
|
0.015
|
|
Silício
|
1.0
|
1.0
|
|
Alumínio
|
0,15 min.-0,60 máx.
|
0,25 min.-0,60 máx.
|
|
Titânio
|
0,15 min.-0,60 máx.
|
0,25 min.-0,60 máx.
|
|
Alumínio & Titânio
|
0,30 min.-1,20 máx.
|
0,85 min.-1,20 máx.
|
Propriedades Físicas
Densidade
0,287 lbs/pol3
7,94 g/cm3
Calor específico
32-212°F (0,11 BTU/lb-°F)
460 J/kg-°K (0-100°C)
Módulo de elasticidade
28,5 x 106 psi
196,5 GPa
Condutividade térmica 100°C (200°F)
10,6 BTU/h/ft2/ft/°F
18,3 W/m-°K
Faixa de Derretimento
2475 – 2525°F
1357 – 1385°C
Resistividade Elétrica
59,5 microhm-in a 68°C
99 Microhm-cm a 20°C
|
Coeficiente Médio de Expansão Térmica
Faixa de Temperatura
|
|
°F
|
°C
|
em/pol/°F
|
cm/cm°C
|
|
200
|
93
|
7,9 x 10-6
|
14,4 x 10-6
|
|
400
|
204
|
8,8 x 10-6
|
15,9 x 10-6
|
|
600
|
316
|
9,0 x 10-6
|
16,2 x 10-6
|
|
800
|
427
|
9,2 x 10-6
|
16,5 x 10-6
|
|
1000
|
538
|
9,4 x 10-6
|
16,8 x 10-6
|
|
1200
|
649
|
9,6 x 10-6
|
17,1 x 10-6
|
|
1400
|
760
|
9,9 x 10-6
|
17,5 x 10-6
|
|
1600
|
871
|
10,2 x 10-6
|
18,0 x 10-6
|
Valores típicos a 21°C (70°F)
|
Resistência ao Rendimento
0,2% de Compensação
|
Tração definitiva
Força
|
Elongação
em 2 pol.
|
Dureza
|
|
psi (mín.)
|
(MPa)
|
psi (mín.)
|
(MPa)
|
% (mín.)
|
(máx.)
|
|
29,000
|
200
|
77,000
|
531
|
52
|
126 Brinell
|
Propriedades de fluência e ruptura
O controle químico apertado e o tratamento térmico de recozimento da solução foram projetados para fornecer propriedades ideais de fluência e ruptura para as ligas 800H e 800HT. Os gráficos a seguir detalham as excelentes propriedades de fluência e ruptura dessas ligas.
Valores representativos de resistência à ruptura para ligas 800H/800HT
|
Temperatura
|
10.000 h
|
30.000 h
|
50.000 h
|
100.000 h
|
|
°F
|
°C
|
Ksi
|
Mpa
|
Ksi
|
Mpa
|
Ksi
|
Mpa
|
Ksi
|
Mpa
|
|
1200
|
650
|
17.5
|
121
|
15.0
|
103
|
14.0
|
97
|
13.0
|
90
|
|
1300
|
705
|
11.0
|
76
|
9.5
|
66
|
8.8
|
61
|
8.0
|
55
|
|
1400
|
760
|
7.3
|
50
|
6.3
|
43
|
5.8
|
40
|
5.3
|
37
|
|
1500
|
815
|
5.2
|
36
|
4.4
|
30
|
4.1
|
28
|
3.7
|
26
|
|
1600
|
870
|
3.5
|
24
|
3.0
|
21
|
2.8
|
19
|
2.5
|
17
|
|
1700
|
925
|
1.9
|
13
|
1.6
|
11
|
1.4
|
10
|
1.2
|
8.3
|
|
1800
|
980
|
1.2
|
8.3
|
1.0
|
6.9
|
0.9
|
6.2
|
0.8
|
5.5
|
Resistência à Oxidação
A combinação do alto teor de níquel e cromo nas ligas 800H e 800HT proporciona excelentes propriedades de resistência à oxidação para ambas as ligas. Os resultados dos testes de oxidação cíclica a 1800°F (980°C) e 2000°F (1095°C) são mostrados abaixo.
Resistência à corrosão
O alto teor de níquel e cromo das ligas 800H e 800HT geralmente significa que elas terão resistência à corrosão aquosa muito semelhante. As ligas têm resistência à corrosão comparável a 304 quando usadas no serviço de ácido nítrico e orgânico. As ligas não devem ser usadas no serviço de ácido sulfúrico. Eles estão sujeitos à precipitação de carboneto de cromo se estiverem em serviço para exposição prolongada na faixa de temperatura de 1000-1400°F (538-760°C).
Como as ligas 800H e 800HT foram desenvolvidas principalmente para resistência a altas temperaturas, ambientes corrosivos aos quais esses tipos são expostos normalmente envolvem reações de alta temperatura, como oxidação e carburação.
Dados de fabricação
As ligas 800H e 800HT podem ser facilmente soldadas e processadas por práticas de fabricação padrão de fábrica. No entanto, devido à alta resistência das ligas, elas requerem equipamentos de processo de maior potência do que os aços inoxidáveis austeníticos padrão.
Conformação a quente
A faixa de temperatura de trabalho a quente para as ligas 800H e 800HT é de 1740–2190°F (950–1200°C) se a deformação for de 5% ou mais. Se o grau de deformação a quente for inferior a 5%, recomenda-se uma faixa de temperatura de trabalho quente entre 1560-1920°F (850-1050°C). Se a temperatura do metal de trabalho a quente cair abaixo da temperatura mínima de trabalho, a peça deve ser reaquecida. As ligas devem ser temperadas a água ou resfriadas rapidamente a ar através da faixa de temperatura de 1000-1400°F (540-760°C). As ligas 800H e 800HT requerem recozimento da solução após o trabalho a quente para garantir a resistência e as propriedades ideais à fluência.
Conformação a Frio
As ligas devem estar no estado recozido antes da conformação a frio. As taxas de endurecimento do trabalho são maiores do que os aços inoxidáveis austeníticos. Isso deve ser levado em conta ao selecionar o equipamento de processo. Um tratamento térmico intermediário pode ser necessário com um alto grau de trabalho a frio ou com mais de 10% de deformação.
Soldagem
As ligas 800H e 800HT podem ser facilmente soldadas pela maioria dos processos padrão, incluindo GTAW (TIG), PLASMA, GMAW (MIG/MAG) e SMAW (MMA). O material deve estar na condição de solução recozida e livre de graxa, marcas ou incrustação. 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
As ligas 800H e 800HT devem ser usinadas preferencialmente na condição recozida. Uma vez que as ligas são propensas ao endurecimento do trabalho, apenas baixas velocidades de corte devem ser usadas e a ferramenta de corte deve ser acoplada em todos os momentos. A profundidade de corte adequada é necessária para garantir que não haja contato com a zona endurecida de trabalho previamente formada.
