Alloy 242, UNS N10242, alloy Haynes® 242 - liga de níquel

Alloy 242, UNS N10242, alloy Haynes® 242 - liga de níquel de acordo com a norma ASTM B366-17

Alloy 242, UNS N10242, alloy Haynes® 242 – descrição

A liga 242, liga Haynes® 242®, é uma liga de níquel-molibdénio-crómio endurecível por envelhecimento com alta resistência à deformação até 700 °C e alta resistência à oxidação até 800 °C. Além disso, tem boa estabilidade térmica e propriedades de baixa fadiga cíclica, e o alto teor de molibdénio confere-lhe uma resistência muito elevada a ambientes com fluoreto a altas temperaturas. Para aplicações semelhantes que exijam maior resistência à deformação, considere a liga 244.

Aplicações

Usada em turbinas a gás aeronáuticas e industriais para anéis, carcaças, fixadores, bicos, bombas, bem como em processos químicos que envolvem ácido fluorídrico (HF) a altas temperaturas.

Propriedades físicas e de tração

Propriedades físicas à temperatura ambiente:

• Densidade: 9,05 g/cm³
• Temperatura de fusão: 1290-1375 °C

Coeficiente de expansão térmica a alta temperatura, de 20 °C a:

• 100 °C: 10,8 μm/m⋅K
• 200 °C: 11,3 μm/m⋅K
• 300 °C: 11,6 μm/m⋅K
• 400 °C: 11,9 μm/m⋅K
• 500 °C: 12,2 μm/m⋅K
• 600 °C: 15,8 μm/m⋅K
• 700 °C: 13,0 μm/m⋅K
• 800 °C: 14,0 μm/m⋅K
• 900 °C: 14,5 μm/m⋅K
• 1000 °C: 15,0 μm/m⋅K

Condutividade térmica:

• 20 °C: 11,3 W/m · K
• 100 °C: 12,6 W/m · K
• 200 °C: 14,2 W/m · K
• 300 °C: 15,9 W/m · K
• 400 °C: 17,5 W/m · K
• 500 °C: 19,2 W/m · K
• 600 °C: 20,9 W/m · K
• 700 °C: 22,5 W/m · K
• 800 °C: 24,2 W/m · K
• 900 °C: 25,8 W/m · K
• 1000 °C: 27,5 W/m · K

Resistividade elétrica:

• 20 °C: 1,22 μΩ·m
• 100 °C: 1,23 μΩ·m
• 200 °C: 1,25 μΩ·m
• 300 °C: 1,26 μΩ·m
• 400 °C: 1,28 μΩ·m
• 500 °C: 1,29 μΩ·m
• 600 °C: 1,3 μΩ·m
• 700 °C: 1,32 μΩ·m
• 800 °C: 1,32 μΩ·m
• 900 °C: 1,29 μΩ·m
• 1000 °C: 27,5 μΩ·m

Capacidade térmica específica:

• 20 °C: 386 J/kg⋅K
• 100 °C: 405 J/kg⋅K
• 200 °C: 419 J/kg⋅K
• 300 °C: 431 J/kg⋅K
• 400 °C: 439 J/kg⋅K
• 500 °C: 451 J/kg⋅K
• 600 °C: 470 J/kg⋅K
• 700 °C: 595 J/kg⋅K
• 800 °C: 605 J/kg⋅K
• 900 °C: 610 J/kg⋅K
• 1000 °C: 627 J/kg⋅K

Módulo de Young:

• 20 °C: 229 GPa
• 100 °C: 225 GPa
• 200 °C: 219 GPa
• 300 °C: 213 GPa
• 400 °C: 206 GPa
• 500 °C: 199 GPa
• 600 °C: 193 GPa
• 700 °C: 185 GPa
• 800 °C: 172 GPa
• 900 °C: 163 GPa
• 1000 °C: 152 GPa

Propriedades mecânicas a altas temperaturas dos anéis e barras de liga Haynes® 242:

• 20 °C:
  • Limite de elasticidade: 845 MPa
  • Resistência à tração: 1290 MPa
  • Alongamento: 33,7 %
  • Redução da área: 45,7 %
• 650 °C:
  • Limite de elasticidade: 570 MPa
  • Resistência à tração: 1000 MPa
  • Alongamento: 33,2 %
  • Redução da área: 41,1 %

Resistência à ruptura por tensão da liga Haynes® 242®:

• 540 °C, 100 h: 965 MPa
• 540 °C, 1000 h: 825 MPa
• 595 °C, 100 h: 760 MPa
• 595 °C, 1000 h: 640 MPa
• 650 °C, 100 h: 620 MPa
• 650 °C, 1000 h: 515 MPa
• 705 °C, 100 h: 475 MPa
• 705 °C, 1000 h: 240 MPa
• 760 °C, 100 h: 200 MPa
• 760 °C, 1000 h: 115 MPa
• 815 °C, 100 h: 110 MPa
• 815 °C, 1000 h: 76 MPa
• 870 °C, 100 h: 74 MPa

Resistência à deformação - tensão para produzir 0,5% de deformação em placa Haynes® 242® endurecida por envelhecimento:

• 595 °C, 10000h: 517 MPa
• 650 °C, 100h: 565 MPa
• 650 °C, 1000h: 427 MPa
• 650 °C, 10 000 h: 262 MPa
• 705 °C, 100 h: 331 MPa
• 705 °C, 1000 h: 228 MPa
• 705 °C, 10 000 h: 90 MPa
• 760 °C, 100 h: 165 MPa
• 760 °C, 1000 h: 83 MPa

Falha por fadiga de anéis laminados a quente fornecidos para operação em turbinas a gás. Ciclos até a falha a 650 °C sob uma determinada carga com 20 ciclos por minuto:

• 760 MPa: 845 ciclos
• 690 MPa: 12.220 ciclos
• 655 MPa: 32.587 ciclos
• 620 MPa: 76.763 ciclos
• 585 MPa: 297.848 ciclos
• 550 MPa: 304.116 ciclos

Dureza a alta temperatura:

• 425 °C: 26 HRC
• 540 °C: 24 HRC
• 650 °C: 95 HRBW
• 760 °C: 75 HRBW

Resistência à corrosão

Oxidação a alta temperatura - boa resistência até 815 °C, conforme confirmado por testes - após 1008 horas em ar circulante a 815 °C, a profundidade média do metal afetado foi de apenas 13 µm.

Ambientes com fluoreto a alta temperatura - resistência muito boa tanto ao gás fluoreto como ao sal, conforme confirmado pelos testes - após 136 horas numa solução de 70% de HF, a liga perdeu apenas 0,3 mm de espessura.

Taxas de corrosão em meios corrosivos específicos:

• Fluoreto de hidrogénio (HF) 5%°C, a 79°C°C: 0,36 mm/ano
• Fluoreto de hidrogénio (HF) 48%°C, a 79°C°C: 0,81 mm/ano
• Fluoreto de hidrogénio (HF) 70%°C, a 52°C°C: 0,89 mm/ano
• Ácido clorídrico (HCl) 10%, em ebulição: 0,56 mm/ano
• Ácido clorídrico (HCl) 20%, em ebulição: 1,04 mm/ano
• Ácido fosfórico (H₃PO₄) 55%, em ebulição: 0,08 mm/ano
• Ácido fosfórico (H₃PO₄) 85%, em ebulição: 0,1 mm/ano
• Ácido acético (CH₃COOH) 99%, fervendo: <0,03 mm/ano

Soldabilidade

Boa soldabilidade. Recomenda-se recozimento de solução pós-soldagem, seguido de envelhecimento.

Eletrodo revestido - SFA 5.14 / A 5.14; ERNiCrMo-12

Tratamento térmico, trabalho e usinagem

Parâmetros recomendados para trabalho e tratamento térmico:

Tratamento térmico recomendado após trabalho a quente:

• Trabalho a quente: 1230-980 °C; arrefecimento ao ar / têmpera em água
• Tratamento de solubilização: 1120-1040 °C; arrefecimento ao ar / têmpera em água
• Envelhecimento: 650 °C, 24h; arrefecimento ao ar

Tratamento térmico recomendado após trabalho a frio:

• Tratamento de solução: 1120-1040 °C; arrefecimento ao ar / têmpera em água
• Trabalho a frio até 40%
• Envelhecimento: 650 °C, 24h; arrefecimento ao ar

Nós fornecemos essa liga de aço como:

• Placas, tiras e chapas de acordo com ASTM B 434 / ASME SB-434
• Hastes, barras, fios, peças forjadas de acordo com ASTM B 573 / ASME SB-573
• Tubos sem costura de acordo com ASTM B 622 / ASME SB-622
• Tubos soldados de acordo com ASTM B 619 / ASME SB-619, ASTM B 626 / ASME SB-626
• Acessórios de acordo com ASTM B 366 / ASME SB-366
• Forjados de acordo com ASTM B 564 / ASME SB-564