Alloy 686, 2.4606, UNS N06686 - LIGA DE NÍQUEL

Alloy 686, 2.4606, UNS N06686, Inconel® Alloy 686 - liga de níquel de acordo com a norma ASTM B366-17

Alloy 686, 2.4606, N06686, alloy Inconel® 686 – descrição

A liga 686 (UNS N06686) é uma superliga Ni-Cr-Mo austenítica monofásica com adição de liga de tungsténio. Resiste a ambientes altamente agressivos de oxidação (graças ao alto teor de crómio) e redução (níquel e molibdénio). Graças ao teor muito baixo de ferro e carbono, bem como à mistura de molibdénio e tungsténio, oferece resistência ideal à corrosão localizada, como corrosão por pite e corrosão em fendas. O baixo teor de carbono mantém a resistência à corrosão nas zonas afetadas pelo calor das juntas soldadas.

Aprovada pela NACE MR0175 para uso em petróleo e gás, aprovada pela VdTÜV para uso em temperaturas de até 400 °C na Werkstoffblatt 515/12.97. As tensões de projeto admissíveis para a construção ASME Secção VIII, Divisão 1 para serviço até 800 °F são definidas no Código ASME Caso 2198 e na Tabela 1B da ASME Secção II, Parte D. Para fabricação ASME, a liga 686 é classificada como um material P-No.43.

Aplicações

Usada em processos químicos, fabricação de celulose, fabricação de papel, controle de poluição e aplicações de gestão de resíduos.

Propriedades físicas e de tração

Propriedades físicas à temperatura ambiente:

• Densidade: 8,73 g/cm³
• Temperatura de liquidus: 1380 °C
• Temperatura de solidus: 1338 °C
• Resistividade elétrica: 1,237 μΩ·m

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

• 100 °C: 11,97 μm/m⋅K
• 200 °C: 12,22 μm/m⋅K
• 300 °C: 12,56 μm/m⋅K
• 400 °C: 12,87 μm/m⋅K
• 500 °C: 13,01 μm/m⋅K
• 600 °C: 13,18 μm/m⋅K

Capacidade térmica específica:

• -15 °C: 364 J/kg⋅K
• 20 °C: 373 J/kg⋅K
• 100 °C: 389 J/kg⋅K
• 200 °C: 410 J/kg⋅K
• 300 °C: 431 J/kg⋅K
• 400 °C: 456 J/kg⋅K
• 500 °C: 477 J/kg⋅K
• 600 °C: 498 J/kg⋅K
• 700 °C: 519 J/kg⋅K

Resistividade elétrica:

• 20 °C: 1,237 μΩ·m
• 100 °C: 1,246 μΩ·m
• 200 °C: 1,257 μΩ·m
• 300 °C: 1,263 μΩ·m
• 400 °C: 1,272 μΩ·m
• 500 °C: 1,289 μΩ·m
• 600 °C: 1,295 μΩ·m
• 700 °C: 1,279 μΩ·m

Módulo de Young:

• 20 °C: 207 GPa
• 100 °C: 205 GPa
• 200 °C: 197 GPa
• 300 °C: 193 GPa
• 400 °C: 185 GPa
• 500 °C: 183 GPa
• 600 °C: 173 GPa
• 700 °C: 165 GPa

Módulo de cisalhamento:

• 20 °C: 77 GPa
• 100 °C: 75 GPa
• 200 °C: 72 GPa
• 300 °C: 70 GPa
• 400 °C: 69 GPa
• 500 °C: 67 GPa
• 600 °C: 65 GPa
• 700 °C: 61 GPa

Razão de Poisson:

• 20 °C: 0,34
• 100 °C: 0,37
• 200 °C: 0,37
• 300 °C: 0,38
• 400 °C: 0,34
• 500 °C: 0,37
• 600 °C: 0,33
• 700 °C: 0,35

Condutividade térmica:

• 20 °C: 9,8 W/m · K
• 100 °C: 11 W/m · K
• 200 °C: 12,8 W/m · K
• 300 °C: 14,8 W/m · K
• 400 °C: 16,6 W/m · K
• 500 °C: 18,6 W/m · K
• 600 °C: 21,4 W/m · K
• 700 °C: 23,5 W/m · K
• 800 °C: 25,3 W/m · K
• 900 °C: 26,4 W/m · K
• 1000 °C: 29,6 W/m · K
• 1100 °C: 31,6 W/m · K
• 1150 °C: 32,6 W/m · K

Estabilidade térmica - resistência ao impacto à temperatura ambiente da liga Inconel 686 após 100 horas de exposição a alta temperatura:

• como recozido: 405 J
• 540 °C: 400 J
• 650 °C: 401 J
• 760 °C: 25,1 J
• 870 °C: 8,1 J
• 980 °C: 2,7 J

Estabilidade térmica - resistência ao impacto a baixa temperatura (-196 °C) da liga Inconel 686 após 100 horas de exposição a alta temperatura:

• como recozido: 404 J
• 540 °C: 405 J
• 650 °C: 403 J
• 760 °C: 12,2 J
• 870 °C: 3,4 J
• 980 °C: 2,7 J

Propriedades de tração em alta temperatura do Inconel 686 de acordo com o fabricante:

• 20 °C:
  • Limite de escoamento: 396 MPa
  • Resistência à tração: 740 MPa
  • Alongamento: 60 %
• 93 °C:
  • Limite de escoamento: 323 MPa
  • Resistência à tração: 691 MPa
  • Alongamento: 69 %
• 204 °C:
  • Limite de escoamento: 290 MPa
  • Resistência à tração: 635 MPa
  • Alongamento: 67 %
• 316 °C:
  • Resistência ao escoamento: 288 MPa
  • Resistência à tração: 602 MPa
  • Alongamento: 60 %
• 427 °C:
  • Resistência ao escoamento: 224 MPa
  • Resistência à tração: 570 MPa
  • Alongamento: 69 %
• 540 °C:
  • Resistência ao escoamento: 261 MPa
  • Resistência à tração: 545 MPa
  • Alongamento: 61 %

Propriedades mecânicas das placas e chapas de Inconel 686:

• Espessura: 12,7 mm
  • Limite de escoamento: 364 MPa
  • Resistência à tração: 722 MPa
  • Alongamento: 71 %
• Espessura: 6,35 mm
  • Limite de escoamento: 399 MPa
  • Resistência à tração: 733 MPa
  • Alongamento: 68 %
• Espessura: 3,18 mm
  • Limite de escoamento: 421 MPa
  • Resistência à tração: 803 MPa
  • Alongamento: 59 %
• Espessura: 1,57 mm
  • Limite de escoamento: 408 MPa
  • Resistência à tração: 848 MPa
  • Alongamento: 59 %

Propriedades mecânicas das barras de Inconel 686, com 38 mm de diâmetro, de acordo com o fabricante:

• Limite de escoamento: 359 MPa
• Resistência à tração: 810 MPa
• Alongamento: 56 %

Propriedades mecânicas das chapas e placas de liga 2.4606, de acordo com as normas DIN 17750 e DIN 17752; designação de temperamento F69:

• Limite de escoamento: >310 MPa
• Resistência à tração: >690 MPa
• Alongamento: >45 %
• Dureza: <240 HBW

Resistência à corrosão

Resistência muito boa a ambientes oxidantes e não oxidantes.

Corrosão localizada – resistência super alta à corrosão por pite e corrosão em fendas. O índice PREN, usado para comparar a resistência à corrosão por pite das ligas, é 51, uma pontuação muito alta. A temperatura crítica de corrosão em fendas e a temperatura crítica de corrosão por pite numa solução acidificada de cloreto férrico a 6% (ASTM G48 C&D) é >85 °C.

Ácidos e halogenetos – A liga é utilizada com sucesso em contacto com ácidos com elevado teor de halogenetos. Resiste a níveis de cloreto superiores a 100 000 ppm. Também apresenta boa resistência a misturas ácidas com pH inferior a 1. Taxas de corrosão em vários ambientes ácidos:

• Ácido sulfúrico (H₂SO₄) 80%, a 80 °C: 0,1 mm/ano
• Ácido sulfúrico (H₂SO₄) 10% + HCL 2%, em ebulição: 3,35 mm/ano
• Ácido sulfúrico (H₂SO₄) 10% + HCL 5%, a 80 °C: 0,86 mm/ano
• Cloreto de hidrogénio (HCL) 0,2%, em ebulição: <0,025 mm/ano
• Cloreto de hidrogénio (HCL) 1%, fervendo: 0,05 mm/ano
• Cloreto de hidrogénio (HCL) 2%, fervendo: 0,15 mm/ano
• Cloreto de hidrogénio (HCL) 5%, a 70 °C: 0,25 mm/ano
• Cloreto de hidrogénio (HCL) 5%, a 50 °C: 0,05 mm/ano
• Ácido fosfórico (H₃PO₄) 85%, em ebulição: 0,41 mm/ano
• Ácido fosfórico (H₃PO₄) 85%, a 0,9 °C: <0,025 mm/ano

Efeito do tratamento térmico na resistência à IGA (ASTM G28 B; teste de 24 horas):

• como recozido: 0,3 mm/ano
• 760 °C: 0,33 mm/ano
• 870 °C: 0,43 mm/ano
• 980 °C: 0,69 mm/ano

Taxas de corrosão em ambientes simulados de dutos de saída de FGD:

Ácido sulfúrico (H₂SO₄) 60% + HCL 0,5% + HF 0,1% + HNO₃ 0,1%, a 85 °C: 0,36 mm/ano

Ácido sulfúrico (H₂SO₄) 60% + HCL 2,5% + HF 0,2% + cinzas volantes 0,1%, a 80 °C: 0,58 mm/ano

Ácido sulfúrico (H2SO4) 70% + HCL 2,5% + HF 0,2%, a 105 °C: 6,96 mm/ano

Água do mar - Excelente resistência a todos os tipos de corrosão geral e localizada, tanto para produtos no estado recozido como para aqueles endurecidos por trabalho a frio (por exemplo, para parafusos de alta resistência).

Tratamento térmico, trabalho e usinagem

Parâmetros padrão recomendados para trabalho e tratamento térmico:

• Conformação a quente: 1230-1090 °C
• Conformação a quente leve: >870 °C
• Recozimento: 1180-1200 °C; têmpera em água

Soldabilidade

Facilmente soldável sem necessidade de tratamento térmico pós-soldagem. Use metal de adição de liga 686 (AWS A5.14 ERNiCrMo-14, metal de adição INCO-WELD® 686 CPT) ou, alternativamente, elétrodos revestidos ENiCrMo-3 ou metais de adição ERNiCrMo-4 a -10.

Metal de adição de liga 686 - O metal de adição de liga 686 está disponível (metal de adição AWS A5.14 ERNiCrMo-14, INCO-WELD® 686 CPT). É ideal para unir ligas de níquel (por exemplo, liga 686, liga C-276, liga 22), bem como aços inoxidáveis duplex, superduplex e superausteníticos. Também é altamente eficaz para soldar ligas diferentes. As soldaduras feitas com a liga 686 geralmente têm resistência superior à corrosão por pite e corrosão em fendas em comparação com o metal base.

Solda a liga 686 usando fio de enchimento de liga 686, mas também podem ser usados elétrodos revestidos ENiCrMo-3 e metais de enchimento ERNiCrMo numerados de 4 a 10.

Fornecemos esta liga de aço como:

• Haste, barra, fio, forjamento, chapa, placa de acordo com NACE RP0294
• Barras, fios, peças forjadas de acordo com ASTM B 462 / ASME SB-461; ASTM B 564 / ASME SB-564; ASTM B 574 / ASME SB 574; DIN 17752, DIN 17753, DIN 17754
• Chapas e placas de acordo com ASTM B 575 / ASME SB-575; ASTM B 906 / ASME SB-906; DIN 17750
• Tubos de acordo com ASTM B 163 / ASME SB 163; ASTM B 619 / ASME SB-619; ASTM B 622 / ASME SB-622; STM B 626 / ASME SB 626; ASTM B 751 / ASME SB 751; ASTM B 775 / ASME SB 775; ASTM B 829 / ASME SB 829; DIN 17751
• Metal de adição ERNiCrMo-14
• Eletrodos revestidos ENiCrMo-14
• Acessórios de acordo com ASTM F 467; F 467M; F 468; F 468M; SAE/AMS J2295; J2271; J2655; J2280; J2484; J2485