Alloy 80A, 2.4952, UNS N07080, Nimonic® 80A - liga de níquel

Alloy 80A, 2.4952, UNS N07080, Nimonic® 80A - liga de níquel de acordo com a norma ASTM B637 e outras normas

Alloy 80A, 2.4952, UNS N07080, Nimonic® 80A – descrição

A liga 80A (UNS N07080) é uma liga de Ni-Cr com adição de titânio e alumínio, endurecida por envelhecimento, resistente ao calor, resistente à deformação e resistente ao enxofre em gases de combustão. É utilizada até 815 °C.

Aplicações

Utilizada na indústria automóvel para válvulas de escape, na indústria aeroespacial para fixadores e pás de turbinas a gás, anéis e discos e em centrais nucleares para suportes de tubos de caldeiras.

Propriedades físicas e de tração

Propriedades físicas à temperatura ambiente:

• Densidade: 8,19 g/cm³
• Temperatura de fusão: 1320-1365 °C
• Permeabilidade magnética: 1,0006

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

• 100 °C: 12,7 μm/m⋅K
• 200 °C: 13,3 μm/m⋅K
• 300 °C: 13,7 μm/m⋅K
• 400 °C: 14,1 μm/m⋅K
• 500 °C: 14,4 μm/m⋅K
• 600 °C: 15,0 μm/m⋅K
• 700 °C: 15,5 μm/m⋅K
• 800 °C: 16,2 μm/m⋅K
• 900 °C: 17,1 μm/m⋅K
• 1000 °C: 18,1 μm/m⋅K

Condutividade térmica:

• 20 °C: 11,2 W/m · K
• 100 °C: 11,6 W/m · K
• 200 °C: 14,4 W/m · K
• 300 °C: 16,1 W/m · K
• 400 °C: 17,8 W/m · K
• 500 °C: 19,4 W/m · K
• 600 °C: 20,8 W/m · K
• 700 °C: 22,3 W/m · K
• 800 °C: 24,5 W/m · K
• 900 °C: 26,5 W/m · K
• 1000 °C: 28,4 W/m · K

Capacidade térmica específica:

• 20 °C: 448 J/kg⋅K
• 100 °C: 469 J/kg⋅K
• 200 °C: 494 J/kg⋅K
• 300 °C: 519 J/kg⋅K
• 400 °C: 548 J/kg⋅K
• 500 °C: 573 J/kg⋅K
• 600 °C: 599 J/kg⋅K
• 700 °C: 628 J/kg⋅K
• 800 °C: 653 J/kg⋅K
• 900 °C: 678 J/kg⋅K
• 1000 °C: 703 J/kg⋅K

Resistividade elétrica:

• 20 °C: 12,4 μΩ·m
• 100 °C: 12,49 μΩ·m
• 200 °C: 12,68 μΩ·m
• 300 °C: 12,8 μΩ·m
• 400 °C: 13,19 μΩ·m
• 500 °C: 13,3 μΩ·m
• 600 °C: 13,19 μΩ·m
• 700 °C: 13,19 μΩ·m
• 800 °C: 13,1 μΩ·m
• 900 °C: 12,79 μΩ·m
• 1000 °C: 12,61 μΩ·m

Módulo de Young:

• 20 °C: 216 GPa
• 100 °C: 212 GPa
• 200 °C: 208 GPa
• 300 °C: 202 GPa
• 400 °C: 196 GPa
• 500 °C: 189 GPa
• 600 °C: 179 GPa
• 700 °C: 161 GPa
• 800 °C: 130 GPa
• 900 °C: 120 GPa
• 1000 °C: 110 GPa

Módulo de cisalhamento:

• 20 °C: 85 GPa
• 100 °C: 84 GPa
• 200 °C: 82 GPa
• 300 °C: 79 GPa
• 400 °C: 77 GPa
• 500 °C: 74 GPa
• 600 °C: 70 GPa
• 700 °C: 67 GPa
• 800 °C: 64 GPa
• 900 °C: 58 GPa
• 1000 °C: 53 GPa

Propriedades mecânicas a alta temperatura da liga Pyromet 80A em condições de solução (1080 °C, 8 h, AC) e envelhecimento (700 °C; 16 h, AC), de acordo com o fabricante:

• 20 °C:
  • Limite de escoamento: 1000 MPa
  • Resistência à tração: 621 MPa
  • Alongamento: 39 %
• 540 °C:
  • Limite de escoamento: 876 MPa
  • Resistência à tração: 531 MPa
  • Alongamento: 37 %
• 600 °C:
  • Limite de escoamento: 834 MPa
  • Alongamento: 27 %
  • Redução da área: 28 %
• 650 °C:
  • Limite de escoamento: 793 MPa
  • Resistência à tração: 552 MPa
  • Alongamento: 21 %
• 700 °C:
  • Limite de escoamento: 724 MPa
  • Alongamento: 15 %
  • Redução da área: 19 %
• 760 °C:
  • Limite de escoamento: 600 MPa
  • Resistência à tração: 503 MPa
  • Alongamento: 17 %
• 800 °C:
  • Resistência ao escoamento: 496 MPa
  • Alongamento: 21 %
  • Redução da área: 19 %
• 870 °C:
  • Resistência ao escoamento: 310 MPa
  • Resistência à tração: 262 MPa
  • Alongamento: 30 %
• 900 °C:
  • Resistência ao escoamento: 234 MPa
  • Alongamento: 26 MPa
  • Redução da área: 35 %

Propriedades de ruptura por tensão da liga 80A de acordo com a norma DIN EN 10302 - tensão que causa ruptura em:

• 500 °C, 10⁴h: 745 MPa
• 500 °C, 10⁵h: 587 MPa
• 550 °C, 10⁴h: 582 MPa
• 550 °C, 10⁵h: 416 MPa
• 600 °C, 10⁴h: 433 MPa
• 600 °C, 10⁵h: 272 MPa
• 650 °C, 10⁴h: 300 MPa
• 650 °C, 10⁵h: 157 MPa
• 700 °C, 10⁴h: 186 MPa
• 700 °C, 10⁵h: 75 MPa
• 750 °C, 10⁴h: 114 MPa
• 750 °C, 10⁵h: 37 MPa
• 800 °C, 10⁴h: 70 MPa
• 800 °C, 10⁵h: 20 MPa

Propriedades de deformação por fluência da liga 80A de acordo com a norma DIN EN 10302 - tensão para produzir 1% de deformação plástica por fluência em:

• 500 °C, 10⁴h: 624 MPa
• 500 °C, 10⁵h: 530 MPa
• 550 °C, 10⁴h: 523 MPa
• 550 °C, 10⁵h: 390 MPa
• 600 °C, 10⁴h: 398 MPa
• 600 °C, 10⁵h: 257 MPa
• 650 °C, 10⁴h: 275 MPa
• 650 °C, 10⁵h: 149 MPa
• 700 °C, 10⁴h: 183 MPa
• 700 °C, 10⁵h: 72 MPa
• 750 °C, 10⁴h: 106 MPa
• 750 °C, 10⁵h: 33 MPa
• 800 °C, 10⁴h: 58 MPa
• 800 °C, 10⁵h: 16 MPa

Resistência à corrosão

A liga 80A forma uma camada protetora de Cr₂O₃, que lhe confere alta resistência à oxidação e incrustação até 1000 °C. Resiste a compostos de enxofre para válvulas de escape em motores operados com óleo pesado. Tem boa resistência aos ácidos nítrico, fosfórico, sulfúrico e acético, resistência moderada à água do mar e excelente resistência à névoa salina (NaCl), bem como à humidade.

Oxidação a alta temperatura - resistência muito boa até 1000 °C, embora lide com exposição de curta duração a temperaturas mais altas. Perda de peso por descalcificação após aquecimento contínuo no ar:

• 750 °C, 30h: 1,8 mg/cm²
• 750 °C, 100h: 1,9 mg/cm²
• 750 °C, 300 h: 2,5 mg/cm²
• 750 °C, 1000 h: 5,3 mg/cm²
• 900 °C, 30 h: 3,9 mg/cm²
• 900 °C, 100 h: 3,8 mg/cm²
• 900 °C, 300 h: 4,2 mg/cm²
• 900 °C, 1000 h: 6,6 mg/cm²
• 1000 °C, 30 h: 7,1 mg/cm²
• 1000 °C, 100 h: 7,4 mg/cm²
• 1000 °C, 300 h: 10,5 mg/cm²
• 1000 °C, 1000 h: 16 mg/cm²
• 1100 °C, 30 h: 8 mg/cm²
• 1100 °C, 100 h: 12,9 mg/cm²
• 1100 °C, 300 h: 18,8 mg/cm²
• 1100 °C, 1000 h: 21,2 mg/cm²
• 1200 °C, 30 h: 9,1 mg/cm²
• 1200 °C, 100 h: 1,5 mg/cm²
• 1200 °C, 300 h: 20 mg/cm²
• 1200 °C, 1000 h: 64,5 mg/cm²

Soldabilidade

Soldabilidade razoável. É necessário um tratamento térmico pós-soldagem para obter as melhores propriedades.

Tratamento térmico, trabalho e usinagem

Parâmetros recomendados de trabalho e tratamento térmico que visam alcançar alta resistência à ruptura sob tensão, retirados da ficha técnica da Special Metals, salvo indicação em contrário:

O trabalho a quente deve ser feito na faixa de 1200-1050 °C.

Tratamento térmico para barras extrudadas:

• Tratamento de solução: 1080 °C 8h; AC
• Envelhecimento: 700 °C 16h; AC

Tratamento térmico para barras extrudadas, posteriormente estiradas a frio:

• Tratamento de solução: 1080 °C 8h; AC
• Recozimento de estabilização: 850 °C 24h; AC
• Envelhecimento: 700 °C 16h; AC

Tratamento térmico para chapas laminadas a frio:

• Tratamento de solução: 1150 °C 2-3 min; têmpera em leito fluidizado
• Tratamento de solução: 1040 °C 20 min; AC
• Envelhecimento: 750 °C 4h; AC

Tratamento térmico para chapas soldadas:

• Tratamento de solução: 1150 °C 2-3 min; AC
• Solda
• Tratamento térmico pós-solda: 925 °C 1h AC
• Envelhecimento: 750 °C 4h; AC

O trabalho a frio é difícil porque a liga 80A endurece rapidamente; são necessários recozimentos frequentes entre etapas (1040 °C por 20 min; RAC/WQ). Trabalho a frio na condição de solução.

A VDM® descreve um tratamento plástico e térmico alternativo que visa otimizar as propriedades de tração em detrimento da resistência à ruptura por tensão:

• Tratamento de solução: 1050-1080 °C; 8 h; AC (para máxima resistência à deformação)
• Tratamento de solução: 1010-1050 °C; 8 h; AC (para máxima ductilidade à tração)
• Recozimento de estabilização: 840-860 °C; 24h; AC
• Envelhecimento: 690-710 °C; 16h; AC

A maquinabilidade da liga 80A é parecida com a do aço rápido recozido. As peças que só passaram por recozimento de estabilização, sem envelhecimento, são MENOS maquináveis do que as peças que foram totalmente envelhecidas.

Nós fornecemos essa liga de aço como:

• Barra, fio, forjamento de acordo com DIN 17742, DIN 17240, DIN EN 10090, BS 3076 e HR 1; ASTM B 637 / ASME SB-637; AECMA PrEn 2188, AECMA PrEn 2189, AECMA PrEn 2190, AECMA PrEn 2396, AECMA PrEn 2197, AIR 9165-37
• Placas, tiras e chapas de acordo com BS HR 201, AECMA PrEn 2191, DIN 17742, DIN EN 10302, ISO 6208
• Tubos de acordo com BS HR 401
• Peças de acordo com BS HR 601, AFNOR NC 20TA