Alloy C22, UNS N06022, 2.4602, Hastelloy® C22 - liga de níquel

Alloy C22, UNS N06022, 2.4602, Hastelloy® C-22 - liga de níquel de acordo com ASTM B 574-18 e DIN 17750:2021

Alloy C22, 2.4602, Hastelloy® C-22 – descrição

A liga C-22 (N06022) é uma liga de Ni-Cr-Mo desenvolvida em 1985 para conseguir uma estabilidade térmica melhor do que a liga C-276 e uma resistência à corrosão localizada induzida por cloretos e à corrosão sob tensão melhor do que a liga C-4. Como se percebeu que o molibdénio e o tungsténio tinham um papel oposto ao do crómio na redução versus ambientes ácidos oxidantes, a liga C-22 foi desenvolvida com o equilíbrio adequado de ambos os elementos para conseguir versatilidade numa ampla gama de ambientes corrosivos.

Aplicações

A liga C-22 é usada na produção de ácido acético, fabricação de celofane, sistemas de cloração, misturas complexas de ácidos, rolos de eletrogalvanização, foles de expansão, sistemas de depuração de gases de combustão, sistemas de depuração de fluoreto de hidrogénio, poços geotérmicos, sistemas de depuração de incineração, reprocessamento de combustível nuclear, produção de pesticidas, produção de ácido fosfórico, sistemas de decapagem, permutadores de calor de placas, sistemas de lixiviação seletiva, torres de refrigeração de dióxido de enxofre, sistemas de sulfonação, permutadores de calor tubulares e revestimentos de soldadura para válvulas.

Alloy C22, Hastelloy® C-22 - propriedades físicas e mecânicas

Propriedades físicas à temperatura ambiente:

• Densidade: 8,7 g/cm³
• Temperatura de fusão: 1357-1400 °C

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

• 100 °C: 12,4 μm/m⋅K
• 300 °C: 12,6 μm/m⋅K
• 400 °C: 13,1 μm/m⋅K
• 500 °C: 13,7 μm/m⋅K
• 600 °C: 14,3 μm/m⋅K
• 700 °C: 14,9 μm/m⋅K
• 800 °C: 15,5 μm/m⋅K
• 900 °C: 15,9 μm/m⋅K

Capacidade térmica específica a alta temperatura:

• 0 °C: 414 J/kg⋅K
• 100 °C: 423 J/kg⋅K
• 200 °C: 444 J/kg⋅K
• 300 °C: 460 J/kg⋅K
• 400 °C: 476 J/kg⋅K
• 500 °C: 485 J/kg⋅K
• 600 °C: 514 J/kg⋅K

Difusividade térmica a alta temperatura:

• 20 °C: 2,7 10^–6⋅m²/s
• 100 °C: 3,0 10^–6⋅m²/s
• 200 °C: 3,5 10^–6⋅m²/s
• 300 °C: 3,9 10^–6⋅m²/s
• 400 °C: 4,2 10^–6⋅m²/s
• 500 °C: 4,6 10^–6⋅m²/s
• 600 °C: 4,8 10^–6⋅m²/s

Condutividade térmica a altas temperaturas:

• 20 °C: 10,1 W/m · K
• 100 °C: 11,1 W/m · K
• 200 °C: 13,4 W/m · K
• 300 °C: 15,5 W/m · K
• 400 °C: 17,5 W/m · K
• 500 °C: 19,5 W/m · K
• 600 °C: 21,3 W/m · K

Resistividade elétrica a alta temperatura:

• 20 °C: 1,14 μΩ·m
• 200 °C: 1,24 μΩ·m
• 400 °C: 1,26 μΩ·m
• 600 °C: 1,28 μΩ·m

Módulo de elasticidade a alta temperatura:

• 20 °C: 206 GPa
• 200 °C: 197 GPa
• 300 °C: 191 GPa
• 400 °C: 185 GPa
• 500 °C: 179 GPa
• 600 °C: 174 GPa
• 700 °C: 168 GPa
• 800 °C: 160 GPa
• 900 °C: 152 GPa
• 1000 °C: 144 GPa

Propriedades de tração das placas de liga 2.4602 após têmpera designada como F69 de acordo com a norma DIN 17750:2021:

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

Propriedades típicas de tração de chapas Hastelloy® C-22 (0,71-3,2 mm) tratadas termicamente em solução, de acordo com o fabricante:

• 20 °C:
  • Limite de escoamento: 407 MPa
  • Resistência à tração: 800 MPa
  • Alongamento: 57 %
• 316 °C:
  • Limite de escoamento: 290 MPa
  • Resistência à tração: 676 MPa
  • Alongamento: 62 %
• 427 °C:
  • Limite de escoamento: 28 MPa
  • Resistência à tração: 655 MPa
  • Alongamento: 67 %
• 538 °C:
  • Limite de escoamento: 276 MPa
  • Resistência à tração: 627 MPa
  • Alongamento: 61 %
• 649 °C:
  • Limite de escoamento: 248 MPa
  • Resistência à tração: 586 MPa
  • Alongamento: 65 %
• 760 °C:
  • Limite de escoamento: 241 MPa
  • Resistência à tração: 524 MPa
  • Alongamento: 63 %

Propriedades típicas de tração de chapas Hastelloy® C-22 (6,4-19 mm) tratadas termicamente em solução, de acordo com o fabricante:

• 20 °C:
  • Limite de escoamento: 372 MPa
  • Resistência à tração: 786 MPa
  • Alongamento: 62 %
  • Módulo de elasticidade: 206 GPa
• 316 °C:
  • Limite de escoamento: 248 MPa
  • Resistência à tração: 655 MPa
  • Alongamento: 68 %
  • Módulo de elasticidade: 190 GPa
• 427 °C:
  • Limite de escoamento: 241 MPa
  • Resistência à tração: 634 MPa
  • Alongamento: 68 %
• 538 °C:
  • Limite de escoamento: 234 MPa
  • Resistência à tração: 607 MPa
  • Alongamento: 67 %
  • Módulo de elasticidade: 177 GPa
• 649 °C:
  • Limite de escoamento: 221 MPa
  • Resistência à tração: 572 MPa
  • Alongamento: 69 %
• 760 °C:
  • Limite de escoamento: 214 MPa
  • Resistência à tração: 534 MPa
  • Alongamento: 68 %

Propriedades típicas de tração de barras Hastelloy® C-22 (13-50 mm) tratadas termicamente em solução, de acordo com o fabricante:

• 20 °C:
  • Limite de escoamento: 359 MPa
  • Resistência à tração: 765 MPa
  • Alongamento: 70 %
• 316 °C:
  • Limite de escoamento: 234 MPa
  • Resistência à tração: 634 MPa
  • Alongamento: 79 %
• 427 °C:
  • Limite de escoamento: 214 MPa
  • Resistência à tração: 614 MPa
  • Alongamento: 79 %
• 538 °C:
  • Limite de escoamento: 200 MPa
  • Resistência à tração: 579 MPa
  • Alongamento: 80 %
• 649 °C:
  • Resistência ao escoamento: 193 MPa
  • Resistência à tração: 552 MPa
  • Alongamento: 80 %
• 760 °C:
  • Resistência ao escoamento: 200 MPa
  • Resistência à tração: 496 MPa
  • Alongamento: 77 %

Resistência ao impacto do Hastelloy® C-22 em solução:

• -195°C: 353 J
• 20°C: 351 J

Comportamento à corrosão

A liga C-22 tem uma ótima resistência à corrosão em ambientes oxidantes e é super resistente a corrosão por pite, corrosão em fendas e corrosão sob tensão. Ela resiste bem a meios aquosos oxidantes, incluindo cloro úmido e misturas com ácido nítrico ou ácidos oxidantes com íons cloreto.

A liga é particularmente adequada para ambientes com condições variáveis de redução e oxidação em fluxos de processo, tornando-a versátil para aplicações onde tais condições estão presentes ou em instalações multifuncionais.

Corrosão por pite em ambientes clorados - resistência muito boa. A temperatura crítica de corrosão por pite em 6% de FeCl₃ por um período de 24 horas é de 70 °C. Para 11,5% de H₂SO₄ + 1,2% de HCl + 1% de FeCl₃ + 1% de CuCl₂, a temperatura é de 120 °C.

Fissuração por corrosão sob tensão em ambientes clorídricos - resistência muito boa. Os testes em cloreto de magnésio a ferver a 45% (de acordo com a norma ASTM G 36) não mostraram fissuras após 1008 h de teste.

Fissuração por corrosão sob tensão em outros ambientes - boa resistência. Testes com amostras de flexão em dois pontos mostram fissuras após 1000 h de teste em 1%, 204 °C HCl e nenhuma fissura após 12 meses de teste em 4,7%, 204 °C ZnBr2 nem 43%, 204 °C CaBr₂

Taxa de corrosão em outros ambientes específicos:

• Ácido acético (CH₃COOH) 99%, fervendo: 0 mm/ano;
• Cloreto férrico (FeCl₃) 10%, fervendo: 0,025 mm/ano;
• Ácido fórmico (CH₂O₂) 88%, fervendo: 0,0125 mm/ano;
• Ácido clorídrico (HCl) 1%, em ebulição: 0,075 mm/ano;
• ^ 1,5%, em ebulição: 0,35 mm/ano;
• ^ 2% °C, a 90 °C: 0 mm/ano;
• ^ 2%, fervendo: 1,525 mm/ano;
• ^ 2,5% °C, a 90 °C: 0,0125 mm/ano;
• ^ 2,5%, fervendo: 3,525 mm/ano;
• ^ 10%, fervura: 10 mm/ano;
• ^ 1% + 42g/L Fe₂(SO₄)₃°C, a 93°C: 0,05 mm/ano;
• ^ 5% + 42g/L Fe₂(SO₄)₃°C, a 66°C: 0,05 mm/ano;
• ^ 5% + 2% HF°C, a 70 °C: 1,475 mm/ano;
• Ácido fluorídrico (HF) 2%°C, a 70 °C: 0,225 mm/ano;
• ^ 5%°C, a 70 °C: 0,35 mm/ano;
• Pentóxido de fósforo (P₂O₅) 38% °C, a 85 °C: 0,05 mm/ano;
• ^ 44% °C, a 116 °C: 0,525 mm/ano;
• ^ 52% °C, a 116 °C: 0,275 mm/ano;
• ^ 38% + 200 ppm Cl°C, a 85 °C: 0,025 mm/ano;
• ^ 38% + 2% HF°C, a 85 °C: 0,175 mm/ano;
• Ácido nítrico (HNO₃) 10%, em ebulição: 0,0125 mm/ano;
• ^ 65%, em ebulição: 3,35 mm/ano;
• ^ 5% + 6% HF°C, a 60 °C: 1,225 mm/ano;
• ^ 5% + 25% H₂SO₄ + 4% NaCl, em ebulição: 0,3 mm/ano;
• ^ 5% + 1% HCl, em ebulição: 0,0125 mm/ano;
• ^ 5% + 2,5% HCl, em ebulição: 0,05 mm/ano;
• ^ 9% + 15,8% HCl°C, a 52 °C: 0,1 mm/ano;
• Ácido sulfúrico (H₂SO₄) 2%°C, a 66 °C: 0 mm/ano;
• ^ 2%, fervendo: 0,125 mm/ano;
• ^ 5% °C, a 79 °C: 0,0125 mm/ano;
• ^ 5%, fervendo: 0,225 mm/ano;
• ^ 10%, fervendo: 0,3 mm/ano;
• ^ 20% °C, a 66 °C: 0,0125 mm/ano;
• ^ 20% °C, a 79 °C: 0,025 mm/ano;
• ^ 20%, fervura: 0,825 mm/ano;
• ^ 30% °C, a 66 °C: 0,0125 mm/ano;
• ^ 30% °C, a 79 °C: 0,075 mm/ano;
• ^ 30%, fervendo: 1,6 mm/ano;
• ^ 40%°C, a 38°C: 0,0125 mm/ano;
• ^ 40%°C, a 66°C: 0,0125 mm/ano;
• ^ 40%°C, a 79°C: 0,225 mm/ano;
• ^ 50%°C, a 38°C: 0,0125 mm/ano;
• ^ 50%°C, a 66°C: 0,025 mm/ano;
• ^ 50%°C, a 79°C: 0,4 mm/ano;
• ^ 60%°C, a 38°C: 0,0125 mm/ano;
• ^ 70%°C, a 38°C: 0 mm/ano;
• ^ 80%°C, a 38°C: 0 mm/ano;
• ^ 5% + 0,1% HCl, fervendo: 0,65 mm/ano;
• ^ 5% + 0,5% HCl, em ebulição: 1,525 mm/ano;
• ^ 10% + 1% HCl°C, a 70°C: 0,0125 mm/ano;
• ^ 10% + 1% HCl°C, a 90°C: 2,35 mm/ano;
• ^ 10% + 1% HCl, fervendo: 5,625 mm/ano;
• ^ 10% + 2% HF, fervendo: 0,725 mm/ano;
• ^ 25% + 200 ppm Cl^-°C, a 70 °C: 0,275 mm/ano;
• ^ 25% + 200 ppm Cl^-, fervendo: 5,375 mm/ano;
• ^ 12% + 1,2% HCl + 1% FeCl₃ + 1% CuCl₂, fervendo: 0,075 mm/ano;
• ^ 23% + 1,2% HCl + 1% FeCl₃ + 1% CuCl₂, fervendo: 0,2 mm/ano;
• ^ 50% + 42 g/L Fe₂(SO₄)₃ (ASTM G 28A), fervendo: 1 mm/ano;
• Ácido fosfórico (H₃PO₄) 108%, a 280 °C: 2,6 mm/ano;
• ^ 112%, a 280 °C: 3,9 mm/ano;
• ^ 112%, a 280 °C: 3,9 mm/ano;

Soldabilidade

A liga C-22 tem boa soldabilidade. É usada como metal de adição universal para soldadura devido à sua resistência à corrosão em soldaduras. Por exemplo, tem sido usada com sucesso para renovar soldaduras corroídas num dispositivo de mistura de alvejante de uma fábrica de celulose e papel de liga C-276. Está incluída no grupo de soldabilidade 43 (ISO 15608).

Tratamento térmico, trabalho e usinagem

Parâmetros recomendados para trabalho e tratamento térmico:

• Forjamento: 1232-954 °C
• Tratamento de solução: 1120±14 °C, 30 min, WQ

Forjamento - a liga pode ser forjada a quente, laminada, recalcada, extrudada e moldada. Recomenda-se reduções moderadas e reaquecimento frequente para obter os melhores resultados.

O trabalho a frio não reduz a resistência geral à corrosão nem a resistência à corrosão por cloretos, mas pode afetar a resistência à corrosão sob tensão. O recozimento pós-trabalho é importante para obter o melhor desempenho contra a corrosão.

O recozimento envolve aquecimento a 1120 °C e têmpera em água (peças finas podem ser resfriadas rapidamente ao ar). Recomenda-se um tempo de espera na temperatura de recozimento de 10 a 30 minutos, com estruturas mais espessas exigindo os 30 minutos completos. O recozimento é essencial após operações de conformação a quente e qualquer conformação a frio que resulte em um alongamento da fibra externa de 7% ou mais.

Nós fornecemos essa liga de aço como:

• Barra, fio, forjamento de acordo com ASTM B 574 / ASME SB-574, ASMT B 564 / ASME SB-564, DIN 17752
• Placas, tiras e chapas de acordo com ASTM B 575 / ASME SB-575, DIN 17750
• Tubos soldados de acordo com ASTM B 619 / ASME SB-619
• Tubos sem costura de acordo com ASTM B 622 / ASME SB-622
• Materiais para equipamentos de campos petrolíferos de acordo com NACE MR-01-75