Waspalloy, 2.4654, Haynes® Waspaloy - liga de níquel

Waspalloy, 2.4654, Haynes® Waspaloy - liga de níquel de acordo com ASTM B637, ASME SB637, EN 2582 etc.

# - Mg<0.01. Ca<0.01. Pb<0.001. Ag<0.0005. Bi<0.0001

Waspalloy, 2.4654, Waspaloy – descrição

Waspalloy é uma superliga à base de níquel, endurecível por envelhecimento, para aplicações em turbinas a gás. Resistente à deformação e ao calor, é utilizada até 870 °C em atmosferas de combustão. No entanto, em aplicações críticas e exigentes, a temperatura máxima de operação não deve exceder 650 °C.

Aplicações

Componentes de turbinas a gás na indústria aeroespacial - discos de compressores, discos de rotores, eixos, espaçadores, vedantes, anéis, carcaças, fixadores, etc.

Propriedades físicas e mecânicas

Propriedades físicas à temperatura ambiente:

• Densidade: 8,38 g/cm³
• Temperatura de fusão: 1330-1360 °C
• Temperatura de precipitação: 980 °C

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

• 500 °C: 13,9 μm/m⋅K
• 600 °C: 14,3 μm/m⋅K
• 700 °C: 14,8 μm/m⋅K
• 800 °C: 15,4 μm/m⋅K
• 900 °C: 16,4 μm/m⋅K
• 1000 °C: 17,8 μm/m⋅K

Condutividade térmica:

• 200 °C: 12,6 W/m · K
• 400 °C: 15,7 W/m · K
• 600 °C: 19,1 W/m · K
• 800 °C: 22,7 W/m · K
• 900 °C: 24,5 W/m · K

Módulo de elasticidade:

• 20 °C: 213 GPa
• 200 °C: 204 GPa
• 400 °C: 192 GPa
• 600 °C: 180 GPa
• 800 °C: 164 GPa
• 1000 °C: 146 GPa

Propriedades de tração Waspalloy após tratamento térmico de acordo com a norma EN 3220 (ver secção “Tratamento térmico” para descrição):

• 20 °C:
  • Limite de elasticidade: >800 MPa
  • Resistência à tração: >1210 MPa
  • Alongamento: >13 %
  • Redução da área: >18 %
  • Dureza HV: 350-485
• 700 °C:
  • Resistência a longo prazo, 23 h: 520 MPa

Tensão de ruptura da liga Waspaloy após tratamento térmico tipo A recomendado pela Special Metals (ver a secção «Tratamento térmico» para obter uma descrição):

• 650 °C, 1000 h: 615 MPa
• 705 °C, 1000 h: 450 MPa
• 760 °C, 1000 h: 290 MPa
• 815 °C, 1000 h: 180 MPa
• 870 °C, 1000 h: 110 MPa

Comportamento à corrosão

Boa resistência à corrosão que ocorre em turbinas a gás, causada por oxidação, carburação e nitretação.

Oxidação - boa resistência. Resultados do teste de oxidação estática prolongada de 1008h:

• 980 °C:
  • Perda de metal: 0,0152 mm
  • Média de metal afetado: 0,079 mm
• 1095 °C:
  • Perda de metal: 0,036 mm
  • Média de metal afetado: 0,14 mm
• 1150 °C:
  • Perda de metal: 0,079 mm
  • Média de metal afetado: 0,33 mm
• 1205 °C:
  • Perda de metal: >0,4 mm
  • Média de metal afetado: >0,4 mm

Resistência suficiente à oxidação cíclica, com períodos de aquecimento e arrefecimento. De acordo com testes num ambiente de ar em fluxo a 1095 °C com ciclos de 25 horas, a taxa de corrosão é de 3,15 mm/ano. Para ciclos de 168 horas, a taxa é de 1,19 mm/ano.

Carburização a alta temperatura - resistência muito boa, conforme confirmado pela absorção de carbono em:

• Ar-5H₂-5CO-5CH₄ 215h; 870 °C: 0,3 mg/cm²
• Ar-5H₂-5CO-5CH₄ 215h; 930 °C: 1,3 mg/cm²
• Ar-5H₂-5CO-5CH₄ 55h; 980 °C: 2 mg/cm²

Soldabilidade

Soldabilidade razoável. Solda com relativamente pouca dificuldade, mas às vezes racha durante o tratamento térmico pós-soldagem necessário. Para evitar rachaduras por envelhecimento por tensão, a taxa de aquecimento até a temperatura de recozimento de solução deve ser a mais rápida possível. Além disso, recomenda-se que o material a ser soldado esteja em condições de tratamento de solução antes da soldagem.

Tratamento térmico, trabalho e usinagem

Forjabilidade - boa. Faixa de trabalho a quente - 1170-980 °C.

Tratamento de solução e envelhecimento - vários fabricantes e diferentes normas fornecem detalhes ligeiramente diferentes sobre o tratamento térmico recomendado para a liga Waspaloy. Em cada caso, porém, o processo envolve recozimento de solução e envelhecimento em várias etapas.

• O procedimento de acordo com a Haynes® International
  • Tratamento de solução: 1066-1093 °C; arrefecimento rápido ao ar / têmpera em água
  • Envelhecimento I: 996 °C; 2h; arrefecimento ao ar
  • Envelhecimento II: 843 °C; 4h; arrefecimento ao ar
  • Envelhecimento III: 760 °C; 16h; arrefecimento ao ar
• O procedimento tipo A de acordo com a Special Metals para propriedades ideais de fluência e ruptura por tensão em altas temperaturas:
  • Tratamento de solução: 1080 °C; 4h; arrefecimento a ar
  • Recozimento de estabilização: 845 °C; 24h; arrefecimento a ar
  • Envelhecimento: 760 °C; 16h; arrefecimento a ar
• O procedimento tipo B de acordo com a Special Metals para propriedades de tração ideais à temperatura ambiente e a altas temperaturas:
  • Tratamento de solução: 995-1035 °C; 4h; têmpera em óleo
  • Recozimento de estabilização: 845 °C; 4h; arrefecimento ao ar
  • Endurecimento por envelhecimento: 760 °C; 16h; arrefecimento ao ar
• O procedimento de acordo com a norma EN 3220:
  • Tratamento de solução: 1010-1080 °C; 1h; têmpera em óleo
  • Recozimento de estabilização: 850 °C; 4h; arrefecimento ao ar
  • Endurecimento por envelhecimento: 760 °C; 16h; arrefecimento ao ar

Nós fornecemos essa liga de aço na forma de:

• Barra, fio, forjamento de acordo com ISO 9723, ISO 9724, ISO 9724, AMS 5704, AMS 5706, AMS 5707, AMS 5708, AMS 5709, AMS 5828, ASTM B 637, ASME SB-637, EN 3220
• Placas, tiras e chapas de acordo com AMS 5544