Alloy 188, 2.4683, UNS R30188, UDIMET Alloy 188, CoCr22Ni22W15 - liga de cobalto

Alloy 188, 2.4683, UNS R30188, UDIMET Alloy 188, CoCr22Ni22W15 - liga de cobalto

Alloy Udimet 188, R30188, 2.4683 – descrição

A liga 188 (UNS R30188) é uma liga de cobalto-níquel-cromo-tungsténio projetada para serviços em altas temperaturas. Ela oferece excelente resistência e estabilidade em temperaturas elevadas, juntamente com excelente resistência à oxidação até 1095 °C. A liga também resiste à sulfidação, à corrosão a quente por depósitos de sulfato e a sais de cloreto fundidos. Uma camada protetora e aderente de óxido, reforçada pelo seu teor de crómio e adições de lantânio, garante um desempenho de longo prazo. A liga 188 é facilmente fabricada e soldada, tornando-a adequada para componentes exigentes de turbinas a gás, como combustores, revestimentos, suportes de chama, dutos de transição e peças fundidas.

Aplicação

Usada em motores de turbinas a gás militares e comerciais para câmaras de combustão, dutos de transição e componentes pós-combustão.

Propriedades físicas e de tração

Propriedades físicas à temperatura ambiente:

• Densidade: 8,98 g/cm³
• Temperatura de fusão: 1315-1410 °C

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

• 100 °C: 12,1 μm/m⋅K
• 200 °C: 12,7 μm/m⋅K
• 300 °C: 13,1 μm/m⋅K
• 400 °C: 13,5 μm/m⋅K
• 500 °C: 13,9 μm/m⋅K
• 600 °C: 14,3 μm/m⋅K
• 700 °C: 15,0 μm/m⋅K
• 800 °C: 15,5 μm/m⋅K
• 900 °C: 16,0 μm/m⋅K
• 1000 °C: 16,5 μm/m⋅K

Capacidade térmica específica:

• 20 °C: 405 J/kg⋅K
• 100 °C: 423 J/kg⋅K
• 200 °C: 444 J/kg⋅K
• 300 °C: 465 J/kg⋅K
• 400 °C: 486 J/kg⋅K
• 500 °C: 502 J/kg⋅K
• 600 °C: 523 J/kg⋅K
• 700 °C: 540 J/kg⋅K
• 800 °C: 557 J/kg⋅K
• 900 °C: 573 J/kg⋅K
• 1000 °C: 590 J/kg⋅K

Resistividade elétrica:

• 100 °C: 1,03 μΩ·m
• 200 °C: 1,05 μΩ·m
• 300 °C: 1,07 μΩ·m
• 400 °C: 1,10 μΩ·m
• 500 °C: 1,13 μΩ·m
• 600 °C: 1,15 μΩ·m
• 700 °C: 1,16 μΩ·m
• 800 °C: 1,18 μΩ·m
• 900 °C: 1,18 μΩ·m
• 1000 °C: 1,19 μΩ·m

Condutividade térmica:

• 20 °C: 10,4 W/m · K
• 100 °C: 12,2 W/m · K
• 200 °C: 14,3 W/m · K
• 300 °C: 15,9 W/m · K
• 400 °C: 17,5 W/m · K
• 500 °C: 19,3 W/m · K
• 600 °C: 21,1 W/m · K
• 700 °C: 23,0 W/m · K
• 800 °C: 24,8 W/m · K
• 900 °C: 25,5 W/m · K
• 1000 °C: 27,6 W/m · K

Razão de Poisson:

• 20 °C: 0,3
• 100 °C: 0,29
• 200 °C: 0,27
• 300 °C: 0,29
• 400 °C: 0,29
• 500 °C: 0,30
• 600 °C: 0,31
• 700 °C: 0,32
• 800 °C: 0,32
• 900 °C: 0,33
• 1000 °C: 0,33

Módulo de Young:

• 20 °C: 232 GPa
• 100 °C: 226 GPa
• 200 °C: 220 GPa
• 300 °C: 213 GPa
• 400 °C: 206 GPa
• 500 °C: 198 GPa
• 600 °C: 189 GPa
• 700 °C: 180 GPa
• 800 °C: 171 GPa
• 900 °C: 160 GPa
• 1000 °C: 150 GPa

Módulo de cisalhamento:

• 20 °C: 90 GPa
• 100 °C: 88 GPa
• 200 °C: 86 GPa
• 300 °C: 83 GPa
• 400 °C: 80 GPa
• 500 °C: 76 GPa
• 600 °C: 73 GPa
• 700 °C: 69 GPa
• 800 °C: 65 GPa
• 900 °C: 61 GPa
• 1000 °C: 56 GPa

Difusividade térmica:

• 20 °C: 29,2 10^–6⋅m²/s
• 100 °C: 32,7 10^–6⋅m²/s
• 200 °C: 36,5 10^–6⋅m²/s
• 300 °C: 38,7 10^–6⋅m²/s
• 400 °C: 40,8 10^–6⋅m²/s
• 500 °C: 43,5 10^–6⋅m²/s
• 600 °C: 45,7 10^–6⋅m²/s
• 700 °C: 48,2 10^–6⋅m²/s
• 800 °C: 50,4 10^–6⋅m²/s
• 900 °C: 50,4 10^–6⋅m²/s
• 1000 °C: 53,0 10^–6⋅m²/s

Propriedades de tração a alta temperatura, laminado a frio:

• 20 °C:
  • Limite de escoamento 0,2%: 465 MPa
  • Resistência à tração: 945 MPa
  • Alongamento: 53 %
• 540 °C:
  • Limite de escoamento 0,2%: 290 MPa
  • Resistência à tração: 750 MPa
  • Alongamento: 61 %
• 650 °C:
  • Limite de escoamento 0,2%: 275 MPa
  • Resistência à tração: 710 MPa
  • Alongamento: 59 %
• 760 °C:
  • Limite de escoamento 0,2%: 735 MPa
  • Resistência à tração: 270 MPa
  • Alongamento: 620 %
  • Resistência a longo prazo, 100h: 220 MPa
  • Resistência a longo prazo, 1000h: 160 MPa
• 815 °C:
  • Resistência a longo prazo, 100h: 150 MPa
  • Resistência a longo prazo, 1000h: 105 MPa
• 870 °C:
  • Limite de elasticidade 0,2%: 250 MPa
  • Resistência à tração: 415 MPa
  • Alongamento: 64 %
  • Resistência a longo prazo, 100h: 99 MPa
  • Resistência a longo prazo, 1000h: 65 MPa
• 925 °C:
  • Resistência a longo prazo, 100h: 63 MPa
  • Resistência a longo prazo, 1000h: 38 MPa
• 980 °C:
  • Limite de escoamento 0,2%: 130 MPa
  • Resistência à tração: 245 MPa
  • Alongamento: 59 %
  • Resistência a longo prazo, 100h: 37 MPa
  • Resistência a longo prazo, 1000h: 17 MPa
• 1095 °C:
  • Resistência ao escoamento 0,2%: 64 MPa
  • Resistência à tração: 130 MPa
  • Alongamento: 32 %

Propriedades de tração a alta temperatura, chapas e placas laminadas a quente:

• 20 °C:
  • Limite de escoamento 0,2%: 470 MPa
  • Resistência à tração: 985 MPa
  • Alongamento: 56 %
• 540 °C:
  • Limite de escoamento 0,2%: 275 MPa
  • Resistência à tração: 775 MPa
  • Alongamento: 69 %
• 650 °C:
  • Limite de escoamento 0,2%: 265 MPa
  • Resistência à tração: 755 MPa
  • Alongamento: 73 %
• 760 °C:
  • Limite de escoamento 0,2%: 270 MPa
  • Resistência à tração: 650 MPa
  • Alongamento: 70 %
  • Resistência a longo prazo, 100h: 255 MPa
  • Resistência a longo prazo, 1000h: 179 MPa
  • Resistência a longo prazo, 10 000h: 128 MPa
• 815 °C:
  • Resistência a longo prazo, 100h: 172 MPa
  • Resistência a longo prazo, 1000h: 121 MPa
  • Resistência a longo prazo, 10 000h: 83 MPa
• 870 °C:
  • Limite de elasticidade 0,2%: 250 MPa
  • Resistência à tração: 450 MPa
  • Alongamento: 77 %
  • Resistência a longo prazo, 100h: 117 MPa
  • Resistência a longo prazo, 1000h: 80 MPa
  • Resistência a longo prazo, 10 000h: 54 MPa
• 925 °C:
  • Resistência a longo prazo, 100h: 77 MPa
  • Resistência a longo prazo, 1000h: 50 MPa
• 980 °C:
  • Limite de elasticidade 0,2%: 185 MPa
  • Resistência à tração: 265 MPa
  • Alongamento: 84 %
  • Resistência a longo prazo, 100h: 48 MPa
  • Resistência a longo prazo, 1000h: 30 MPa
• 1095 °C:
  • Limite de escoamento 0,2%: 88 MPa
  • Resistência à tração: 145 MPa
  • Alongamento: 89 %
• 1150 °C:
  • Limite de escoamento 0,2%: 48 MPa
  • Resistência à tração: 96 MPa
  • Alongamento: 60 %
• 1200 °C:
  • Limite de escoamento 0,2%: 28 MPa
  • Resistência à tração: 83 MPa
  • Alongamento: 71 %

Resistência à deformação de 0,5% de chapas laminadas a frio e recozidas em solução:

• 760 °C, 10h: 155 MPa
• 760 °C, 100h: 115 MPa
• 760 °C, 1000 h: 81 MPa
• 815 °C, 10 h: 105 MPa
• 815 °C, 100 h: 77 MPa
• 815 °C, 1000 h: 54 MPa
• 870 °C, 10 h: 74 MPa
• 870 °C, 100 h: 52 MPa
• 870 °C, 1000 h: 34 MPa
• 925 °C, 10 h: 50 MPa
• 925 °C, 100 h: 34 MPa
• 925 °C, 1000 h: 21 MPa
• 980 °C, 10 h: 34 MPa
• 980 °C, 100 h: 21 MPa
• 980 °C, 1000 h: 12 MPa

1,0% Resistência à deformação de chapas laminadas a frio e recozidas em solução:

• 760 °C, 10 h: 175 MPa
• 760 °C, 100 h: 130 MPa
• 760 °C, 1000 h: 92 MPa
• 815 °C, 10 h: 120 MPa
• 815 °C, 100 h: 87 MPa
• 815 °C, 1000 h: 61 MPa
• 870 °C, 10 h: 84 MPa
• 870 °C, 100 h: 58 MPa
• 870 °C, 1000 h: 39 MPa
• 925 °C, 10 h: 57 MPa
• 925 °C, 100 h: 39 MPa
• 925 °C, 1000 h: 25 MPa
• 980 °C, 10 h: 39 MPa
• 980 °C, 100 h: 25 MPa
• 980 °C, 1000 h: 14 MPa

Resistência à corrosão

A liga 188 não foi projetada especificamente para uso em ambientes aquosos corrosivos. No entanto, oferece excelente resistência a altas temperaturas, juntamente com muito boa resistência a condições oxidantes em temperaturas de até 1095 °C durante exposição prolongada. A liga também demonstra excelente resistência à corrosão a quente por depósitos de sulfato, é altamente resistente a sais de cloreto fundidos e oferece boa proteção contra sulfetação gasosa.

Oxidação a alta temperatura - resistência muito boa. Resultados do teste de oxidação por fluxo de ar de 1008h:

• 980 °C:
  • Perda de metal: 3 μm
  • Média de metal afetado: 28 μm
• 1090 °C:
  • Perda de metal: 13 μm
  • Média de metal afetado: 94 μm
• 1150 °C:
  • Perda de metal: 218 μm
  • Média de metal afetado: 272 μm

Tratamento térmico, trabalho e usinagem

A liga HAYNES® 188 é fácil de fabricar graças à sua boa ductilidade. Ela pode ser trabalhada a quente depois de ser aquecida a 1175 °C por tempo suficiente para que toda a peça atinja a temperatura, e também pode ser moldada por trabalho a frio. Como a liga endurece rapidamente durante o trabalho a frio, pode ser necessário um recozimento intermediário para formar peças complexas. Após qualquer trabalho a quente ou a frio, os componentes devem ser recozidos e arrefecidos rapidamente para restaurar o seu conjunto completo de propriedades.

Parâmetros padrão recomendados para trabalho e tratamento térmico:

• Conformação a quente: 1175 °C
• Recozimento intermédio: 1175 °C
• Tratamento de solução: 1163-1191 °C

Fornecemos esta liga de aço como:

• Barras, anéis, peças forjadas de acordo com a AMS 5772
• Placas, tiras e chapas de acordo com a AMS 5608
• Metal de adição de acordo com a AMS 5801