Liga 75, folha de Nimonic 75, calço, UNS N06075

Liga 75, fio de Haynes 75, UNS N06075

Liga 75 (Haynes 75 Wire, UNS N06075) - Introdução com Composição, Propriedades, Aplicações e Formas de Produtos

A liga 75, comercialmente conhecida como Haynes 75 e designada pela UNS N06075, é uma superliga de níquel-cromo-cobalto de alto desempenho conhecida por sua excepcional resistência a altas temperaturas, resistência à fluência e estabilidade à oxidação a longo prazo. Esta liga é projetada especificamente para se destacar em ambientes térmicos extremos, incluindo exposição prolongada a temperaturas elevadas, estresse mecânico cíclico e atmosferas adversas, como gases de combustão, tornando-a um material crítico nos setores aeroespacial, de energia e industrial, onde os componentes devem suportar calor extremo e cargas operacionais pesadas. Está disponível em uma ampla gama de formas para atender a diversas necessidades industriais, incluindo barra (barra redonda, barra plana), fita, arame, hastes, tubo, tubo, folha, chapa, folha e material forjado. O Haynes 75 Wire, em particular, destaca-se por suas propriedades uniformes de alta temperatura, flexibilidade e precisão, tornando-o ideal para soldagem, revestimentos por pulverização térmica e componentes intrincados em seções quentes de turbinas a gás e sistemas industriais de alta temperatura. Abaixo está uma visão geral detalhada de sua composição química, principais propriedades, aplicações práticas e formas de produtos disponíveis.

Composição química

A composição química precisamente equilibrada da liga 75 (Haynes 75 Wire, UNS N06075) é a base de seu excepcional desempenho em altas temperaturas e resistência à corrosão. A composição típica (em peso) é a seguinte:

Níquel (Ni): 73-77% (o elemento primário da matriz, proporcionando estabilidade estrutural em temperaturas ultra-altas e servindo como base para precipitados que aumentam a resistência)

Cromo (Cr): 15-17% (forma uma camada densa e aderente de óxido de cromo, garantindo resistência superior à oxidação e sulfetação em temperaturas de até 1050°C)

Cobalto (Co): 6-8% (aumenta a resistência a altas temperaturas, resistência à fluência e desempenho à fadiga térmica, estabilizando a matriz da liga e reduzindo o engrossamento do precipitado)

Ferro (Fe): ≤ 0,5% (minimizado para preservar as propriedades de alta temperatura e evitar a degradação da resistência à oxidação)

Manganês (Mn): 0,5-1,0% (melhora a trabalhabilidade a quente, permitindo a fabricação em diversas formas de produtos, como arame, folha e tira, enquanto auxilia na dessulfuração)

Silício (Si): 0,2-0,5% (auxilia na desoxidação durante a fabricação e suporta a formação de uma camada de óxido estável para maior resistência à oxidação a longo prazo)

Carbono (C): 0,05-0,10% (forma carbonetos finos com cromo, reforçando os limites dos grãos e melhorando a resistência à fluência sem comprometer a ductilidade)

Cobre (): ≤ 0,3% (estritamente limitado para evitar a redução da resistência à alta temperatura e à corrosão da liga)

Enxofre (S): ≤ 0,01% (minimizado para garantir boa ductilidade e resistência à corrosão sob tensão em ambientes agressivos)

Fósforo (P): ≤ 0,015% (estritamente limitado para evitar fragilização do limite do grão sob alta tensão ou ciclo térmico)

Esta mistura projetada - focada em níquel, cromo e cobalto - oferece o equilíbrio característico da Alloy 75 de resistência a altas temperaturas, resistência à fluência e estabilidade à oxidação, essenciais para aplicações térmicas exigentes.

Propriedades principais

A liga 75 (Haynes 75 Wire, UNS N06075) e suas várias formas exibem propriedades excepcionais que as tornam indispensáveis em ambientes de ultra-alta temperatura, corrosivos e de estresse cíclico:

Propriedades mecânicas (condição recozida em solução e envelhecida):

Resistência à tração: 950-1100 MPa (137.800-159.500 psi) à temperatura ambiente; retém ~ 400 MPa (58.000 psi) a 850 ° C (1562 ° F)

Resistência ao escoamento (deslocamento de 0,2%): 650-750 MPa (94.300-108.800 psi) à temperatura ambiente; retém ~ 350 MPa (50.800 psi) a 850 ° C (1562 ° F)

Alongamento (em 50 mm): 22-32% à temperatura ambiente; 15-23% a 850 ° C (1562 ° F) (excelente ductilidade para formar componentes complexos, como vedações de turbina e revestimentos de combustão)

Redução da área: 40-50% (tenacidade superior, resistência à fratura sob tensão cíclica de alta temperatura e impacto mecânico)

Dureza: 32-37 HRC (dureza Rockwell) à temperatura ambiente; mantém ~ 22 HRC a 850 ° C (1562 ° F)

Propriedades de alta temperatura:

Temperatura de serviço contínuo: Até 920 ° C (1688 ° F) (um desempenho superior para ligas de níquel-cromo-cobalto, com estabilidade de longo prazo no ar e atmosferas de combustão industrial)

Resistência à fluência: Resistência excepcional à deformação por fluência - resistência à ruptura por fluência de 1000 horas de ~190 MPa (27.560 psi) a 850°C (1562°F) e ~95 MPa (13.780 psi) a 920°C (1688°F)

Resistência à fadiga térmica: Resiste a ciclos térmicos repetidos (por exemplo, 120 °C a 880 °C) sem rachaduras, crítico para componentes como revestimentos de combustão de turbinas a gás e coletores de escape

Resistência à oxidação: Resistência superior à oxidação e incrustação no ar em temperaturas de até 1050 ° C (1922 ° F), com ganho de peso mínimo (≤ 4 mg / cm²) mesmo após 5000 horas a 920 ° C (1688 ° F)

Resistência à corrosão:

Corrosão geral: Excelente resistência a gases de combustão de alta temperatura (incluindo combustível de aviação e subprodutos de gás natural), vapor industrial e produtos químicos orgânicos/inorgânicos suaves

Resistência à sulfetação: Resiste à sulfetação em ambientes contendo enxofre (por exemplo, usinas a carvão, incineradores de resíduos) até 850 ° C (1562 ° F)

Corrosão por pites/frestas: Boa resistência à corrosão por pites em ambientes de cloreto suave (por exemplo, componentes aeroespaciais expostos a atmosferas marinhas e umidade)

Resistência à carburação: Mantém a integridade em atmosferas de cementação suave (por exemplo, fornos industriais de tratamento térmico), limitando a absorção de carbono e evitando o crescimento excessivo de carboneto

Propriedades físicas:

Densidade: 7,8-8,0 g/cm³ (0,282-0,289 lb/pol³)

Condutividade térmica: 10,0-12,0 W/(m·K) a 20°C (68°F); aumenta para 20-23 W/(m·K) a 900°C (1652°F) (dissipação de calor eficiente em altas temperaturas, reduzindo o estresse térmico nos componentes)

Coeficiente de expansão térmica: 12,0-14,0 μm / (m · K) (20-900 ° C) (expansão controlada para minimizar o estresse térmico em sistemas montados como carcaças de turbinas)

Módulo de elasticidade: 190-200 GPa (27.500-28.900 ksi) à temperatura ambiente; diminui para ~130 GPa (18.850 ksi) a 900°C (1652°F)

Ponto de fusão: 1330-1380 ° C (2426-2516 ° F)

Formulários do produto

A liga 75 (Haynes 75 Wire, UNS N06075) é fabricada em uma ampla gama de formas para acomodar aplicações especializadas de alta temperatura e resistentes à corrosão:

Barra: Disponível como barra redonda (diâmetros de 6 mm a 160 mm) e barra plana (espessura de 3 mm a 80 mm, largura de 12 mm a 400 mm), ideal para usinagem em componentes de turbinas, hastes de válvulas e fixadores de alta temperatura.

Fita: Tiras finas e planas (espessura de 0,07 mm a 0,8 mm, largura de 3 mm a 80 mm) usadas em revestimentos por aspersão térmica, elementos de aquecimento elétrico de alta temperatura e vedações flexíveis para fornos industriais.

Fio: O fio Haynes 75 (diâmetros de 0,3 mm a 4,5 mm) oferece propriedades uniformes de alta temperatura, adequadas para soldagem (TIG/MIG), aplicações de pulverização térmica e bobinas de aquecimento de precisão em sistemas industriais de alta temperatura.

Hastes: Hastes cilíndricas sólidas (diâmetros de 1,5 mm a 40 mm) usadas para soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW) metal de adição e fabricação de pequenos componentes de alta temperatura (por exemplo, suportes de sensores, pinos de válvulas).

Tubos e tubulações: Formas ocas (diâmetro externo de 4 mm a 80 mm, espessura da parede de 0,3 mm a 8 mm) para transporte de fluidos em alta temperatura (por exemplo, linhas de combustível de turbinas a gás, tubos de trocadores de calor em usinas de energia).

Folha: Chapas ultrafinas (espessura de 0,012 mm a 0,08 mm) usadas em juntas de alta temperatura, escudos térmicos para eletrônicos aeroespaciais e barreiras térmicas de filme fino.

Chapa e chapa: Formas planas (chapa: espessura de 1,5 mm a 40 mm; chapa: 0,2 mm a 1,5 mm) para fabricação de revestimentos de combustão, paredes de fornos e trocadores de calor aeroespaciais.

Tira: Tiras estreitas e planas (espessura de 0,07 mm a 1,6 mm, largura de 1,5 mm a 40 mm) para componentes de precisão, como vedações de turbinas, aletas de trocadores de calor e contatos elétricos em ambientes de alta temperatura.

Estoque de forjamento: Tarugos e lingotes para forjamento a quente em formas complexas (por exemplo, discos de turbinas a gás, pás de compressores, portas de fornos industriais) que exigem excepcional resistência a altas temperaturas.

Aplicativos

A excepcional resistência a altas temperaturas, resistência à fluência e estabilidade à oxidação da liga 75 (Haynes 75 Wire, UNS N06075) em suas várias formas a tornam um material crítico em indústrias que exigem desempenho sob condições térmicas extremas:

Aeroespacial e Aviação:

Motores de turbina a gás: Pás do compressor, palhetas da turbina, revestimentos de combustão e componentes de pós-combustão (de chapa, material forjado e chapa) suportando temperaturas de até 920 ° C (1688 ° F).

Fixadores aeroespaciais: Parafusos, pinos e rebites de alta temperatura (da barra e da haste) que prendem os componentes da seção quente do motor expostos a tensões térmicas cíclicas e vibrações.

Unidades auxiliares de energia (APUs): Tubos de trocadores de calor e peças estruturais (de tubos e chapas) que resistem a altas temperaturas em sistemas auxiliares de aeronaves.

Energia e Geração de Energia:

Turbinas a gás/vapor: Componentes de seção quente (de chapa, material forjado e barra) para turbinas de energia industriais, suportando altas temperaturas e carga cíclica.

Instalações de transformação de resíduos em energia: Revestimentos de câmaras de combustão e componentes de recuperação de calor (de chapas e chapas) que resistem a gases de combustão corrosivos e temperaturas acima de 850 °C.

Energia nuclear: Tubos de trocadores de calor e componentes estruturais (de tubos e placas) resistentes à radiação e refrigerantes de alta temperatura.

Processamento industrial e de alta temperatura:

Fornos de alta temperatura: Paredes de fornos, elementos de aquecimento, bainhas de termopares e placas de soleira (de arame, placa e tubo) operando em ar ou atmosferas inertes até 1050 ° C (1922 ° F).

Processamento químico: Revestimentos de reatores, grades de suporte de catalisadores e trocadores de calor (de placas, tubos e barras) que resistem a produtos químicos agressivos leves (por exemplo, ácidos fracos, solventes orgânicos) em temperaturas elevadas.

Processamento metalúrgico: Acessórios de tratamento térmico, peças de manuseio de metal fundido e componentes do forno de recozimento (de barra, material forjado e chapa) resistindo ao desgaste e ao alto calor.

Defesa e Engenharia Especializada:

Motores de aeronaves militares: Componentes críticos de seção quente (de material forjado e chapa) que requerem durabilidade em altas temperaturas em ambientes de combate.

Sistemas de propulsão de mísseis: Revestimentos da câmara de combustão e componentes de exaustão (de chapas e forjamento) que resistem ao calor extremo da combustão do propelente.

Sistemas navais: Componentes de turbinas a gás marítimas (de placa, tubo e barra) que resistem à corrosão da água do mar e a altas temperaturas.

Aplicações especializadas por formulário:

Arame: Metal de adição de soldagem para unir componentes de alta temperatura, revestimentos por pulverização térmica para proteção contra desgaste e corrosão e bobinas de aquecimento de precisão.

Placa/Folha: Revestimentos de combustão, paredes de fornos e trocadores de calor aeroespaciais que requerem superfícies grandes e planas de alta temperatura.

Tubo/Tubulação: Transporte de fluidos em alta temperatura (linhas de combustível, tubos de trocadores de calor) e bainhas de proteção de termopar em ambientes corrosivos.

Estoque de forjamento: Discos de turbina complexos, pás de compressores e componentes de fornos industriais pesados que exigem formas personalizadas e excepcional resistência a altas temperaturas.

Em resumo, a liga 75 (Haynes 75 Wire, UNS N06075) - disponível em formas de barra e arame a chapa e material forjado - oferece excepcional resistência a altas temperaturas, resistência à fluência e estabilidade à oxidação. Suas diversas formas de produtos permitem soluções personalizadas nos setores aeroespacial, de energia, industrial e de defesa, estabelecendo-o como um material crítico em aplicações que exigem desempenho confiável sob condições térmicas extremas.

Embalagem de Embalagem padrão:

A embalagem a granel típica inclui plástico paletizado de 5 galões/25 kg. baldes, tambores de fibra e aço para super sacos de 1 tonelada em quantidades de contêiner cheio (FCL) ou carga de caminhão (T / L). Quantidades de pesquisa e amostra e materiais higroscópicos, oxidantes ou outros materiais sensíveis ao ar podem ser embalados sob argônio ou vácuo. As soluções são embaladas em frascos de polipropileno, plástico ou vidro até sacolas líquidas paletizadas de 1075 galões Pacote especial está disponível mediante solicitação.