Incoloy 800 (UNS N08800),Incoloy 800H(N08810) e Incoloy 800HT (UNS N08811) são três ligas pertencentes à família Incoloy. Essas três ligas são altamente semelhantes, diferindo apenas ligeiramente no teor de carbono, alumínio e titânio. Este artigo irá analisá-los com base em suas propriedades, diferenças nos processos de tratamento térmico e cenários aplicáveis.
Quais são as diferenças entre Incoloy 800, 800H e 800HT?
I.O teor de cromo na liga Incoloy 800 normalmente varia de 15% a 25%, enquanto o teor de níquel varia de 30% a 45%, com a adição de pequenas quantidades de alumínio e titânio. Após o resfriamento rápido de altas temperaturas, a Liga 800 permanece na região austenítica-monofásica; conseqüentemente, sua microestrutura no estado de serviço consiste em uma única fase austenítica. Devido ao seu alto teor de cromo e teor suficiente de níquel, a liga apresenta resistência superior à corrosão em altas-temperaturas e é amplamente utilizada em diversas aplicações industriais.
II.Comparado à Alloy 800, o Incoloy 800H oferece maior resistência à oxidação, resistência a altas-temperaturas e resistência à fluência. É amplamente empregado nas indústrias metalúrgica, petroquímica e nuclear,-particularmente na fabricação de geradores de vapor-e se destaca como um dos principais candidatos a materiais para tubos de transferência de calor em geradores de vapor de usinas nucleares.
III.O Incoloy 800HT representa uma iteração avançada desenvolvida a partir das bases das ligas 800 e 800H, que se distingue por sua resistência superior à fluência e durabilidade excepcional em temperaturas ultra{3}}altas. O Incoloy 800HT é uma liga de cromo-níquel-ferro-totalmente austenítica e com baixo teor de carbono, pertencente à mesma série de ligas do Incoloy 800; notavelmente, o teor de cobalto nesta liga pode ser estritamente controlado para permanecer abaixo de 0,01%.
Diferenças nos processos de tratamento térmico
Incoloy 800, 800H e 800HT requerem tratamento de solução para garantir a estabilidade de sua microestrutura austenítica; entretanto, devido a diferenças na composição química, suas temperaturas específicas de tratamento térmico, métodos de resfriamento e requisitos adicionais variam, conforme detalhado abaixo:
I. Incoloy 800: A temperatura de recozimento da solução é de 1150–1180 graus, seguida de têmpera em água após um tempo de retenção adequado. O objetivo é conseguir uma estrutura austenítica uniforme e aumentar a ductilidade e a resistência à corrosão. Dependendo das necessidades específicas, um tratamento-de alívio de tensão de 850 a 900 graus (seguido de resfriamento a ar) pode ser realizado, tornando-o adequado para peças que foram submetidas a trabalho a frio ou soldagem.
II. Incoloy 800H: A temperatura de tratamento da solução é de aproximadamente 1150 graus (equivalente a 2100 graus F). O resfriamento é obtido por meio de têmpera com água ou resfriamento rápido com ar, especificamente para evitar a zona de fragilização em torno de 475 graus. Um requisito essencial é atingir um tamanho médio de grão ASTM Grau 5 ou mais grosso por meio de tratamento térmico, melhorando assim o desempenho de fluência em altas-temperaturas. O recozimento (para uma dureza menor ou igual a HB 180) é recomendado antes de operações de usinagem-de furos profundos.
III. Incoloy 800HT: O tratamento da solução requer um controle rigoroso da temperatura (dentro de ±10 graus). Embora a faixa de temperatura seja semelhante à do Incoloy 800H, um tratamento de estabilização adicional é necessário para garantir a precipitação uniforme de carbonetos de alumínio-titânio. Este grau também exige uma estrutura de granulação-grossa (maior ou igual a 90 μm / ASTM Grau 4); por meio de tratamento térmico preciso, sua resistência à ruptura-é ainda mais otimizada, tornando-a a classe com os requisitos de processo de tratamento térmico mais rigorosos entre as três.
Diferenças na temperatura operacional
I. Incoloy 800: Possui excelente resistência à corrosão e resistência ao calor, exibindo boas propriedades mecânicas em altas temperaturas de até 800 graus; demonstra boa resistência à oxidação, redução e nitretação, bem como boa usinabilidade.
II. Incoloy 800H:Uma liga austenítica de ferro-níquel-cromo resistente ao calor e-com teor de carbono controlado e um teor aumentado de (Al+Ti) em comparação com o Incoloy 800. Um tratamento de recozimento de solução especializado resulta em um tamanho médio de grão maior ou igual a 90 µm, aumentando significativamente a resistência à ruptura-à fluência em temperaturas acima de 600 graus.
Apresenta excelente resistência à ruptura por fluência-em altas temperaturas superiores a 600 graus, juntamente com boa resistência à oxidação, nitretação e corrosão sob condições de cementação.
III. Incoloy 800HT:Uma liga austenítica de níquel-ferro-cromo com maior teor de (Al+Ti) em comparação com Incoloy 800H. Um tratamento de recozimento de solução especializado resulta em um tamanho médio de grão maior ou igual a 90 µm e resistência superior à fluência-à ruptura-particularmente acima de 700 graus -devido à precipitação de fases ricas em-titânio. Abaixo de 700 graus, a precipitação das fases ′ é acompanhada por uma redução correspondente na ductilidade.
Demonstra excelente resistência à ruptura-à fluência em temperaturas acima de 700 graus; quando exposto a ambientes redutores e oxidantes alternados, apresenta excelente resistência à redução, oxidação, nitretação e corrosão atmosférica.
Diferenças nas áreas de aplicação
I. Incoloy 800:Uma classe básica de uso geral-adequada para ambientes de temperatura média-a-baixa (menor ou igual a 650 graus) onde os requisitos de resistência à fluência não são rigorosos. Ele também oferece excelente-desempenho em baixas temperaturas-, mantendo boa resistência mesmo em temperaturas criogênicas tão baixas quanto -270 graus. Suas principais aplicações incluem equipamentos de processamento de água do mar, sistemas de decapagem, componentes de engenharia criogênica, reatores químicos padrão e tubulações de resfriamento em reatores nucleares (especificamente nas seções de temperatura média-a baixa).
II. Incoloy 800H:Uma classe de rolamento de-carga de alta temperatura-projetada para serviço sustentado e de longo-prazo na faixa de temperatura de 650 graus a 815 graus . Ele é predominantemente utilizado em-componentes de suporte de carga no setor petroquímico-como tubos de fornos de craqueamento de etileno e conversores de síntese de amônia-bem como na indústria de geração de energia para superaquecedores de caldeiras supercríticas e tubos de reaquecedores, e em fornos de tratamento térmico-industriais para tubos radiantes.
III. Incoloy 800HT:Um grau de temperatura ultra-alta-projetado para condições operacionais extremas envolvendo temperaturas maiores ou iguais a 815 graus e altos níveis de estresse. Ele é empregado principalmente em componentes críticos, como rolos de fornos em fornos de aquecimento-de alta temperatura, bocais de exaustão para turbinas a gás aeroespaciais e revestimentos para fornos industriais-de grande escala. Essa liga é capaz de manter a estabilidade dimensional por longos períodos em ambientes de-temperaturas extremamente altas, evitando assim falhas-induzidas por fluência.
conclusão
Em resumo, as diferenças sutis no conteúdo de carbono, alumínio e titânio entre Incoloy 800, 800H e 800HT resultam em variações distintas em seus requisitos de tratamento térmico e desempenho de serviço, estabelecendo assim um claro gradiente de desempenho que varia de utilidade-de uso geral até alto-desempenho e aplicabilidade em-alta{6}}temperatura. Em aplicações industriais práticas, a seleção da liga apropriada requer um alinhamento preciso das características inerentes da liga com as exigências específicas das condições operacionais:
O Incoloy 800 é adequado para temperaturas baixas-a{2}}temperaturas moderadas e ambientes de baixo-estresse, onde versatilidade e economia-são considerações importantes; O Incoloy 800H atinge um equilíbrio entre resistência a altas-temperaturas e praticidade, tornando-o a escolha preferida para a maioria das aplicações de suporte de-cargas{8}}de altas temperaturas; enquanto o Incoloy 800HT demonstra desempenho excepcional sob temperaturas extremamente-altas-e condições de alto-estresse-particularmente em ambientes exigentes onde requisitos rigorosos de resistência à fluência de longo-prazo e estabilidade dimensional são fundamentais.