Alloy 601, 2.4851, UNS N06601, Inconel 601 - liga de níquel

Alloy 601, 2.4851, UNS N06601, Inconel® 601 - liga de níquel de acordo com ASTM B166, DIN 17754

Norma	Grau
	Composição química %
	Ni:	Cr:	Fe:	Al:	Mn:	Cu:	Si:	C:	S:	P:	Observações:
ASTM / UNS	Alloy 601 / N06601
	58.0-63.0	21.0-25.0	Reszta	1.0-1.7	<1.0	<1.0	<0.5	<0.1	<0.015	-	-
EN / DIN	2.4851 / NiCr23Fe
	58.0-63.0	21.0-25.0	<18.0	1.0-1.7	<1.0	<0.5	<0.5	0.03-0.10	<0.015	<0.02	Ti<0.5; Co<1.5; B<0.006; Ni:Ni+Co
ISO	NW6601 / Ni6601 / SNi6601
	58.0-63.0	21.0-25.0	<20.0	1.0-1.7	<1.0	<1.0	<0.5	<0.1	<0.015	<0.03	Co<1.0; ET<0.5; Ni:Ni+Co
ISO	NiCr23Fe15Al
	58.0-63.0	21.0-25.0	Reszta	1.0-1.7	<1.0	<1.0	<0.5	<0.1	<0.015	-	Co<1.5; Ni:Ni+Co
BS	BS2901 NA49
	58.0-63.0	21.0-25.0	Reszta	1.0-1.7	<1.0	<1.0	<0.5	<0.1	<0.015	<0.03	Co<1.0; Ni:Ni+Co
JIS	NCF601
	58.0-63.0	21.0-25.0	Reszta	1.0-1.7	<1.0	<1.0	<0.5	<0.1	<0.015	<0.03	Ni:Ni+Co
GB/T	H06601 / HNS3103 / NS3103
	58.0-63.0	21.0-25.0	Reszta	1.0-1.7	<1.0	<1.0	<0.5	<0.1	<0.015	<0.03	ET<0.5

Alloy 601, Inconel® 601 – descrição

A liga 601 é uma liga de Ni-Cr-Fe com excelente resistência a altas temperaturas e resistência à oxidação.

A liga pode ser tratada por solução ou recozida. Na condição tratada por solução, a liga 601 é usada para aplicações com limite de ruptura acima de 540 °C. O recozimento é melhor para aplicações com resistência à tração limitada abaixo de 540 °C.

Aplicações

A liga 601 é um material de engenharia de uso geral, usado principalmente em fábricas petroquímicas e de refinação em ambientes oxidantes de alta temperatura, onde os requisitos são muito exigentes para a liga 800H/HT.

Alloy 601, Inconel® 601 - propriedades físicas e mecânicas

Propriedades físicas à temperatura ambiente:

• Densidade: 8,1 g/cm³
• Capacidade térmica específica: 450 J/kg⋅K
• Condutividade térmica: 11,3 W/m⋅K
• Coeficiente de expansão linear: 14,4-17,7 μm/m⋅K
• Resistividade elétrica: 1,19 µΩ⋅m

Coeficiente de expansão térmica e temperatura (linear):

• 20-100 °C: 13,75 μm/m⋅K
• 20-200 °C: 14,36 μm/m⋅K
• 20-300 °C: 14,58 μm/m⋅K
• 20-400 °C: 14,83 μm/m⋅K
• 20-500 °C: 15,19 μm/m⋅K
• 20-600 °C: 15,62 μm/m⋅K
• 20-700 °C: 16,11 μm/m⋅K
• 20-800 °C: 16,67 μm/m⋅K
• 20-900 °C: 17,24 μm/m⋅K
• 20-1000 °C: 17,82 μm/m⋅K

Calor específico e temperatura:

• 20 °C: 448 J/kg⋅K
• 200 °C: 498 J/kg⋅K
• 400 °C: 548 J/kg⋅K
• 600 °C: 603 J/kg⋅K
• 800 °C: 657 J/kg⋅K
• 900 °C: 686 J/kg⋅K
• 1000 °C: 712 J/kg⋅K

Condutividade térmica e temperatura:

• 20 °C: 11,2 W/m·K
• 200 °C: 14,3 W/m·K
• 400 °C: 17,7 W/m·K
• 600 °C: 21,0 W/m·K
• 800 °C: 24,4 W/m·K
• 900 °C: 26,1 W/m·K
• 1000 °C: 27,8 W/m·K

Resistividade elétrica e temperatura:

• 20 °C: 1,18 μΩ·m
• 200 °C: 1,207 μΩ·m
• 400 °C: 1,229 μΩ·m
• 600 °C: 1,247 μΩ·m
• 800 °C: 1,249 μΩ·m
• 900 °C: 1,259 μΩ·m
• 1000 °C: 1,262 μΩ·m

Módulo de elasticidade dinâmico a alta temperatura e temperatura:

• 20 °C: 206,5 GPa
• 200 °C: 196,8 GPa
• 400 °C: 184,8 GPa
• 600 °C: 170,8 GPa
• 800 °C: 150,2 GPa
• 900 °C: 137,9 GPa
• 1000 °C: 124,7 GPa

Propriedades mecânicas das barras 2.4851 de acordo com a norma DIN 17750:

• Limite de escoamento: >205 MPa
• Resistência à tração: 550-750 MPa
• Alongamento: >30%
• Dureza HB: <220

Propriedades de tração das barras trefiladas a quente de barras Inconel® 601 recozidas (1090 °C), de acordo com o fabricante:

• Temperatura ambiente
  • Limite de escoamento: 290 MPa
  • Resistência à tração: 741 MPa
  • Alongamento: 47 %
• 300 °C
  • Limite de escoamento: 221 MPa
  • Resistência à tração: 674 MPa
  • Alongamento: 46 %
• 500 °C
  • Limite de escoamento: 203 MPa
  • Resistência à tração: 640 MPa
  • Alongamento: 45 %

Resistência à ruptura após 1000 horas da chapa Inconel® 601 tratada em solução (1150 °C):

• 650 °C: 195 MPa
• 760 °C: 60 MPa
• 870 °C: 30 MPa
• 980 °C: 15 MPa

Estabilidade térmica - a liga 601 mantém as suas propriedades mecânicas mesmo depois de ficar muito tempo em altas temperaturas. Isso é mostrado pela resistência ao impacto KV depois de uma barra feita de liga Inconel® 601 (tratada em solução para estabilidade térmica) ficar em altas temperaturas.

• Sem exposição: 176 J
• 540 °C, 100 h: 117 J
• 540 °C, 1000 h: 121 J
• 650 °C, 1000 h: 127 J
• 700 °C, 100 h: 129 J
• 820 °C, 159 h: 159 J
• 870 °C, 103 h: 159 J

Comportamento à corrosão

Resistência à oxidação em altas temperaturas - excepcional até 1200 °C, graças à formação de uma camada protetora de crómio. No entanto, acima da temperatura de cerca de 1000 °C, a camada começa a se converter em CrC₃ volátil, o que faz diferença em exposições prolongadas. Assim, para aplicações em que a temperatura excede 1000 °C por longos períodos, a liga 214 será a melhor escolha.

Métal médio afetado após 1008h de teste de oxidação estática nas temperaturas indicadas:

• 980 °C: 0,033 mm
• 1095 °C: 0,067 mm
• 1150 °C: 0,135 mm
• 1205 °C: 0,19 mm

Resistência à oxidação dinâmica em resultados de teste de fluxo de gás de combustão de alta velocidade (as amostras foram submetidas a ciclos a menos de 260 °C uma vez a cada 30 minutos):

• 500h, 1090 °C:
  • Perda de metal: 0,033 mm
  • Máximo de metal afetado: 0,067 mm com nitretos internos através da espessura
• 1000h, 980 °C
  • Perda de metal: 0,076 mm
  • Máximo de metal afetado: 0,51

Resultados de um teste de campo de oxidação dinâmica em um forno a gás natural. O teste durou 113 dias a 1090-1230 °C com ciclos frequentes a 540 °C:

• Perda de metal: 0,18 mm
• Metal máximo afetado: 0,067 mm com nitretos internos através da espessura

Teste de resistência à oxidação cíclica com duração de 504h em ar-5H₂O a 1100 °C:

• Variação de peso: -11,0 mg/cm²
• Metal máximo afetado: 0,067 mm com nitretos internos através da espessura

Carburização a alta temperatura - boa resistência. A absorção de carbono após 100h em H_{2M/sub>-2CH4 a 1000 °C foi igual a 10 mg/cm².}

Nitretação a alta temperatura - resistência boa a muito boa. A liga 601 é uma das ligas mais resistentes ao nitrogénio puro a alta temperatura e é muito resistente à amoníaca a alta temperatura. A profundidade de penetração do nitreto, como resultado de vários testes de nitretação, é apresentada abaixo:

• Amoníaca 168 h; 650 °C: 0,03 mm
• Amoníaca 168 h; 980 °C: 0,17 mm
• Amoníaco 168 h; 1090 °C: >0,58 mm
• Azoto puro 168 h; 980 °C: 1,55 mm
• Azoto puro 168 h; 1090 °C: 2,79 mm
• Azoto puro 168 h; 1204 °C: 3,81 mm

Sulfuração a alta temperatura - resistência muito fraca, devido ao elevado teor de níquel.

Halogenação a alta temperatura - boa resistência, o que é evidente pela perda de peso verificada após os seguintes testes:

• Ar-30Cl₂ 500 h; 400 °C: 0,3 mg/cm²
• Ar-30Cl₂ 500 h; 500 °C: 3 mg/cm²
• Ar-30Cl₂ 500 h; 600 °C: 85-200 mg/cm²
• Ar-30Cl₂ 500 h; 705 °C: 215 mg/cm²
• Ar-20O₂-0,25Cl₂ 400 h; 900 °C: 20,67 mg/cm²
• Ar-20O₂-0,25Cl₂ 400 h; 1000 °C: 124,99 mg/cm²
• HCl 300 h; 400 °C: 1,58 mg/cm²
• HCl 1000 h; 400 °C: 1,47 mg/cm²
• HCl 100 h; 500 °C: 2,57 mg/cm²
• HCl 300 h; 500 °C: 4,14 mg/cm²
• HCl 1000 h; 500 °C: 9,38 mg/cm²
• HCl 100h; 600 °C: 9,01 mg/cm²
• HCl 300h; 600 °C: 19,46 mg/cm²
• HCl 96h; 700 °C: 102,5 mg/cm²

Soldabilidade

Dados básicos: Grupo de soldabilidade 43 (ISO 15608), brasagem P-número 111 (ASME secção IX).

Seleção de consumíveis de soldagem:

• ENiCrFe-3, ENiCrMo-3 (eletrodo); ERNiCr-3, ERNiCrMo-3 (metal de adição)
• União com aço inoxidável: ENiCrFe-2 (eletrodo); ERNiCr-3 (metal de adição)
• União com aço de baixa liga: ENiCrFe-2 (eletrodo); ERNiCr-3 (metal de adição)
• União com aço com 5-9% de Ni: ENiCrFe-2 (eletrodo); ERNiCr-3 (metal de adição)
• União com cobre: ENi-1 (eletrodo); ERNi-1 (metal de adição)
• União com níquel-cobre: ENi-1 (eletrodo); ERNi-1 (metal de adição)

Tratamento térmico, trabalho e usinagem

A liga pode ser trabalhada a quente e a frio e pode ser tratada por solução (resistência máxima à ruptura) ou recozida (resistência máxima à tração). Parâmetros recomendados de trabalho e tratamento térmico:

• Trabalho a quente: 1200-1000 °C
• Tratamento por solução: 1100-1200 °C
• Recozimento: 1000-1100 °C

Durante o tratamento por solução ou recozimento, a peça deve ser mantida no forno por 30-60 minutos e, em seguida, ser resfriada com água ou ar rápido (recozimento contínuo) ou mantida por 60-180 minutos e resfriada com ar (recozimento em lote).

Maquinação - grupo C, o que significa que as suas propriedades mecânicas são semelhantes às do aço inoxidável austenítico. É melhor maquinar em condições de trefilagem a frio ou trefilagem a frio e alívio de tensões.

Parâmetros de torneamento recomendados com aço rápido:

• Desbaste:
  • Avanço: 0,25 mm/rev
  • Velocidade de corte: 15 m/min
• Acabamento:
  • Avanço: 0,13 mm/rev
  • Velocidade de corte: 18 m/min

Parâmetros de torneamento recomendados com carbonetos:

• Desbaste:
  • Avanço: 0,2 mm/rev
  • Velocidade de corte: 114 m/min
• Acabamento:
  • Avanço: 0,1 mm/rev
  • Velocidade de corte: 130 m/min

Furação helicoidal com brocas de aço rápido parâmetros recomendados:

• Diâmetro da broca: 3,2-4,8 mm
• Avanço: 0,05-0,10 mm/rev
• Velocidade de corte: 8-11 m/min

Nós fornecemos essa liga de aço como:

• Barras, fios, forjados de acordo com ASTM B 166 / ASME SB166. DIN 17752. ISO 9723. DIN 17753. ISO 9724. DIN 17754. ISO 9725. EN10095
• Placas, tiras e chapas de acordo com ASTM B 168 / ASME SB168. EN10095
• Tubos sem costura e soldados de acordo com ASTM B 167 / ASME SB167. ASTM B 751 / ASME SB751. ASTM B 775 / ASME SB 775. ASTM B 829 / ASME SB 829. DIN 17751. ISO 6207