Ligas de alta temperatura são ligas que podem manter suas propriedades mecânicas e estabilidade química em temperaturas de até 1300°C ou até mais. Eles são amplamente utilizados na indústria aeroespacial, turbinas a gás, fornos de alta temperatura, indústria nuclear e equipamentos químicos de alta temperatura. Com as crescentes demandas por desempenho em altas temperaturas na indústria moderna, as ligas de alta temperatura capazes de suportar 1300 ℃ desempenham um papel crucial no campo da ciência dos materiais.
Ligas de alta temperatura à base de níquel são os materiais mais comumente usados em ambientes que suportam 1300 ℃, possuindo alta resistência a altas temperaturas, forte resistência à fluência e boa resistência à oxidação. As principais notas e características incluem:
Rene 41: Excelente resistência a altas temperaturas e resistência à fluência; temperatura máxima de operação até 1300°C; comumente usado em componentes críticos, como pás de motores aeronáuticos e discos de turbinas.
Inconel 718: Embora sua temperatura operacional comum seja de 650-700°C, por meio de tratamentos de reforço de solução sólida e reforço de precipitação, ele pode ser usado em pás de turbinas a gás, fixadores e componentes estruturais de alta temperatura sob condições de alta temperatura.
Inconel 625 (N06625): Excelente resistência à corrosão e resistência à oxidação, adequada para componentes de fornos de alta temperatura em indústrias químicas, equipamentos marítimos de alta temperatura e componentes da indústria nuclear.
GH4133, GH99: Ligas à base de níquel de alta temperatura comumente usadas na China, utilizáveis em ambientes de 1200-1300 ℃, comumente usadas em turbinas a gás e tubos de fornos de alta temperatura.
Superligas à base de cobalto: As superligas à base de cobalto são amplamente utilizadas em campos de alta temperatura devido à sua excelente resistência à fluência e estabilidade térmica, especialmente adequadas para ambientes de temperaturas extremas.
Série Stellite: Excelente resistência ao desgaste e à corrosão, temperatura operacional de até 1100-1300 ℃, comumente usada em ferramentas de corte de alta temperatura, lâminas de turbina e válvulas de alta temperatura.
Liga Co-28Cr-6Mo: Mantém boas propriedades mecânicas em altas temperaturas, amplamente utilizada em componentes de alta temperatura de motores aeronáuticos e principais componentes estruturais de turbinas a gás.
Superligas à base de ferro: As superligas à base de ferro são relativamente baratas e adequadas para aplicações em altas temperaturas, mas não extremas. Embora a sua resistência à temperatura seja ligeiramente inferior à das ligas à base de níquel-cobalto, permanecem competitivas em certos setores industriais:
HK40: Uma liga à base de ferro de alta temperatura comumente usada na China, utilizável abaixo de 1200 ℃, usada principalmente em caldeiras de alta temperatura e equipamentos de troca de calor.
GH3039: Uma liga de alta temperatura à base de ferro com boa resistência à oxidação e fluência, adequada para tubos de fornos de alta temperatura e componentes estruturais.
Principais indicadores de desempenho de ligas de alta temperatura
Ao selecionar ligas de alta temperatura resistentes a 1300°C, os seguintes indicadores de desempenho devem ser considerados:
Resistência à fluência: Manter a forma e a resistência sob cargas de alta temperatura de longo prazo, especialmente importante para pás de turbinas e tubos de fornos de alta temperatura.
Resistência à oxidação e corrosão: Prevenindo a oxidação, corrosão ou rachaduras da superfície durante a operação de longo prazo em meios oxidantes ou corrosivos.
Estabilidade Térmica: Manter a estabilidade estrutural em altas temperaturas, evitando o crescimento de grãos ou a precipitação de fases frágeis.
Desempenho de usinagem: Boas capacidades de soldagem, forjamento e usinagem, facilitando a fabricação de componentes estruturais complexos.
Aplicações de ligas de alta temperatura 1300℃
As ligas de alta temperatura têm amplas aplicações na indústria moderna:
Aeroespacial: Principais componentes de alta temperatura, como pás de motores de turbina, câmaras de combustão e bicos.
Turbinas a Gás: Discos de turbina, palhetas guia, rolamentos de alta temperatura e revestimentos de câmara de combustão.
Equipamento químico de alta temperatura: reatores de alta temperatura, tubulações, trocadores de calor e tubos de forno resistentes à corrosão.
Indústria Nuclear: Componentes de reatores nucleares de alta temperatura, trocadores de calor e tubulações especiais.
