Inconel: Definição, tipos, propriedades e aplicações
Existem várias ligas e superligas de níquel que são utilizadas em diferentes aplicações. Sempre que se fala destas ligas, o Inconel é também um destaque. É normalmente utilizado como superliga em várias aplicações. Por isso, se está a planear utilizá-la, é essencial conhecer as suas propriedades, tipos e aplicações.
O artigo abaixo apresenta informações pormenorizadas sobre as ligas Inconel, por isso, vamos ler!
O que é o Inconel?
As ligas Inconel são amplamente utilizadas em ambientes equipados com temperaturas elevadas e com um impacto extremo na oxidação e corrosão. O Material Inconel é resistente a esses ambientes e é adequado para ambientes agressivos.
São amplamente utilizados em câmaras onde ocorrem reacções químicas e processamento, campos petrolíferos, aplicações marítimas, turbinas a gás, etc.
A liga Inconel é geralmente fabricada utilizando aço, ferro, níquel e alguns outros constituintes titânio, molibdénio e cobre. Estas ligas oferecem resistência à abrasão, melhor soldabilidade e são robustas.
De que é feito o Inconel?
A liga Inconel inicial era o Inconel 600, composto por mais de 72% de níquel, cerca de 6 a 10% de ferro, 14 a 17% de crómio e alguns vestígios de cobre, enxofre, carbono e magnésio.
Os constituintes do Inconel podem variar em termos de proporções e algumas das ligas Inconel podem também conter titânio, molibdénio, alumínio, cobalto, etc.
Como é a maquinagem com Inconel?
O Inconel não é muito fácil quando se trata da sua maquinação, no entanto, requer boas ferramentas para que os resultados obtidos sejam óptimos, e também quando as profundidades de corte são moderadas, a manutenção torna-se mais fácil. Algumas das dicas de maquinação do Inconel são as seguintes:
- O material Inconel é duro e, por isso, é necessário ter em atenção o desgaste das ferramentas.
- As pontas Cermet são adequadas para um corte consistente.
- Para obter um fluxo de aparas suave, certifique-se de que continua a alimentação em vez de parar e começar repetidamente durante o processo de perfuração.
- Nas fresas de alto desempenho, sugere-se a utilização de hélices variáveis de quatro e cinco canais.
Diferentes tipos de Inconel
Existem vários tipos de ligas Inconel, alguns dos quais são apresentados de seguida.
Inconel 600
O Inconel 600 é a liga Inconel original, oferece resistência à corrosão e é adequado para ambientes com temperaturas extremas. O Inconel 600 é adequado para componentes de instalações químicas e oferece uma resistência robusta de 650 graus.
Inconel 601
O Inconel 601 oferece uma resistência sem costuras contra a oxidação. Também é adequado para temperaturas elevadas e possui excelentes propriedades mecânicas. Está ainda equipado com melhor corrosão sob tensão e não racha facilmente. O Inconel 601 é composto por baixo teor de carbono e tem uma estrutura de grão fino que oferece resistência à fissuração.
Inconel 625
Inconel 625 tem uma resistência à corrosão melhorada em comparação com o Inconel 601 e o Inconel 600. O seu desempenho também é melhorado e mantém a resistência até um máximo de 980 graus centígrados.
Inconel 718
Inconel 718 é adequado para o endurecimento por precipitação, tem uma tenacidade suficiente para suportar uma temperatura máxima de 650 graus centígrados e oferece resistência à oxidação e à corrosão.
Inconel X-750
O Inconel X-750 está equipado com uma excelente resistência à força, à corrosão e à oxidação para temperaturas até 980 graus centígrados. É normalmente utilizado em turbinas de gás e aplicações aeroespaciais.
Inconel 690
O Inconel 690 oferece resistência contra a corrosão por cloretos, sendo também capaz de suportar temperaturas elevadas, stress hídrico e oxidação. É normalmente utilizado em ambientes sujeitos a ácido nítrico, estações de tratamento de água nuclear e geradores de vapor.
Inconel 792
O Inconel 792 tem um elevado teor de alumínio, o que ajuda a oferecer uma elevada resistência à corrosão e à temperatura. É ideal para câmaras de combustão e aplicações de turbinas a gás.
Propriedades do Inconel
Inconel é uma super liga que é conhecida pela sua resistência contra a oxidação e corrosão e oferece alta resistência, além destas algumas das outras propriedades do Inconel são as seguintes:
- O Inconel pode manter uma elevada resistência e estabilidade a altas temperaturas.
- Resiste à corrosão e à oxidação e, por isso, é adequado para ambientes agressivos que estão expostos a alta pressão e a produtos químicos agressivos.
- O Inconel tem uma elevada resistência à tração e à rutura, o que o torna adequado para todas as aplicações que necessitam de durabilidade.
- O Inconel é difícil de maquinar, mas pode ser soldado com diferentes técnicas e necessita de ferramentas específicas para satisfazer a sua dureza.
Aplicações do Inconel
Existem várias aplicações do Inconel, algumas das quais incluem as seguintes:
Aeroespacial
Na indústria aeroespacial, o Inconel é utilizado em motores de turbina e motores de foguetão. Nos motores de turbina, é utilizado para o fabrico de lâminas de turbina e de combustores, para que possam suportar temperaturas elevadas e resistência mecânica.
No motor de foguetão, os componentes sujeitos a altas temperaturas são fabricados com Inconel e os que necessitam de resistência à oxidação.
Indústria química
Na indústria química, os permutadores de calor estão equipados com Inconel para lidar com fluidos corrosivos. Os recipientes sob pressão e o equipamento das instalações químicas também têm componentes como tubos e válvulas fabricados em Inconel para resistir a produtos químicos agressivos.
Produção de energia
O sector da produção de energia inclui turbinas a gás e reactores nucleares, o Inconel é utilizado em combustores, geradores de vapor e componentes do núcleo dos reactores nucleares, uma vez que funcionam a altas temperaturas e necessitam de resistência à corrosão.
Médico
O Inconel é conhecido pela sua resistência e biocompatibilidade, pelo que é adequado para vários implantes médicos. Os instrumentos cirúrgicos que requerem elevada resistência são também fabricados com Inconel.
Eletrónica
Dispositivos electrónicos Os sistemas de controlo de temperatura necessitam de materiais não magnéticos que sejam resistentes à temperatura e o Inconel possui estas propriedades. Além disso, os termopares e outros dispositivos de deteção de alta temperatura utilizam Inconel na sua construção.
Quais são as vantagens do Inconel?
Existem várias vantagens do Inconel e algumas delas são apresentadas de seguida:
- Oferece estabilidade a altas temperaturas e, por conseguinte, mantém a sua resistência mesmo quando sujeito a temperaturas extremas.
- O Inconel forma uma camada de óxido que é suficientemente estável para o proteger da oxidação e também pode suportar ambientes corrosivos resistindo à corrosão.
- É um material versátil que pode ser soldado e maquinado utilizando técnicas especializadas para fabricar componentes complexos.
- As ligas Inconel oferecem propriedades não magnéticas que são necessárias em várias aplicações, como a eletrónica, onde as interferências magnéticas devem ser minimizadas.
- O Inconel resiste à exposição a produtos químicos agressivos como sais, álcalis e ácidos.
- É um material durável e biocompatível que também é adequado para a indústria médica.
Quais são as limitações do Inconel?
Apesar de ser um material muito adequado, o Inconel também tem algumas limitações, que são apresentadas a seguir:
- O Inconel é uma liga cara porque tem um elevado teor de níquel e tem também um processo de fabrico complexo.
- O Inconel é duro e resistente à deformação, o que dificulta a sua maquinagem. Por conseguinte, o Inconel necessita de equipamento especializado e de ferramentas de corte que ofereçam um controlo preciso da velocidade de corte.
- A liga Inconel não é muito comum e, por conseguinte, tem uma oferta limitada, sendo normalmente fabricada e reservada para aplicações críticas.
Perguntas frequentes mais comuns sobre o Inconel
Qual é a resistência do material Inconel?
A dureza do Inconel varia consoante a forma como é processado. O Inconel que é laminado a frio terá uma dureza diferente em comparação com o recozido.
Qual é a resistência à corrosão das ligas Inconel?
O Inconel é conhecido pela sua resistência à corrosão em todos os tipos de ambientes, oferecendo mesmo uma forte resistência à corrosão em temperaturas elevadas, ácido nítrico, atmosferas fluoradas e até ambientes orientados para a combustão.
Qual é a diferença entre Inconel e Titânio?
O Inconel 718 oferece uma resistência à tração de 1375 MPa, enquanto a liga de titânio tem uma resistência de 1170 MPa. O Inconel oferece maior resistência.
Qual é a diferença entre o Inconel e o aço inoxidável?
O Inconel é melhor do que o aço inoxidável a altas temperaturas em termos da sua resistência à corrosão.
Conclusão
O Inconel é amplamente utilizado em múltiplas aplicações, sendo adotado principalmente devido às suas propriedades sem costura, como a sua robustez, resistência à corrosão, formabilidade precisa, etc., quando exposto a ambientes agressivos.
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