Inconel 706 Liga Inconel 706 Liga N09706 Tubos sem costura
Inconel A liga 706 UNS N09706 é endurecimento por precipitação liga de níquel-cromo-ferro, facilmente fabricada e usinável, que oferece alta resistência mecânica combinada com boa capacidade de fabricação. As características da liga são semelhantes às de Liga Inconel 718 exceto pelo fato de que a liga 706 é mais facilmente fabricada, especialmente por usinagem.
A limitação composição química da liga Inconel 706 é mostrado na tabela acima. Os teores substanciais de níquel e cromo proporcionam boas resistência à oxidação e resistência à corrosão. Os principais constituintes da liga que endurecem por precipitação são o columbium e o titânio. O alumínio também contribui para a resposta de endurecimento. O sistema de endurecimento por precipitação na liga Inconel 706 oferece a característica desejável de resposta de endurecimento retardado durante a exposição à temperatura de precipitação. Essa característica confere à liga excelente resistência a trincas pós-soldagem por deformação.
A liga Inconel 706 é usada em uma variedade de aplicações que exigem alta resistência combinada com facilidade de fabricação. No campo aeroespacial, a liga é usada para discos, eixos e carcaças de turbinas; carcaças de difusores; discos e eixos de compressores; suportes de motor; e fixadores. Além das aplicações aeroespaciais, a liga é usada para discos de turbina em grandes turbinas industriais a gás.
Formação de Inconel 706
Essa liga tem boa ductilidade e pode ser prontamente conformada por todos os métodos convencionais. Como a liga é mais forte do que o aço comum, ela exige equipamentos mais potentes para realizar a conformação. Lubrificantes pesados devem ser usados durante a conformação a frio. É essencial limpar completamente a peça de todos os vestígios de lubrificante após a conformação, pois pode ocorrer fragilização da liga em alta temperatura se o lubrificante for deixado.
Usinabilidade do Inconel 706
Podem ser utilizadas as técnicas convencionais de usinagem usadas para ligas à base de ferro. Essa liga não endurecer durante usinagem e tem maior resistência e "gomosidade", o que não é típico dos aços. Equipamentos de usinagem e ferramentas para serviços pesados devem ser usados para minimizar a vibração ou a endurecimento por trabalho da liga metálica antes do corte. Quase qualquer refrigerante comercial pode ser usado nas operações de usinagem. Os refrigerantes à base de água são preferíveis para operações de alta velocidade, como torneamento, retificação ou fresamento. Os lubrificantes pesados funcionam melhor para perfuração, rosqueamento, brochamento ou mandrilamento. Torneamento: As ferramentas de metal duro são recomendadas para torneamento com corte contínuo. Aço para ferramentas de alta velocidade O ferramental deve ser usado para cortes interrompidos e para acabamento suave com tolerância estreita. As ferramentas devem ter um ângulo de inclinação positivo.
Corte As velocidades e os avanços estão nas seguintes faixas:
Deve-se usar taxas de avanço constantes para evitar o endurecimento do trabalho devido à permanência da broca no metal. Configurações rígidas são essenciais, com uma broca de ponta tão curta quanto possível. Recomenda-se o uso de brocas de aço rápido para serviços pesados, com uma alma pesada. Os avanços variam de 0,0007 polegada por rotação para furos com menos de 1/16″ de diâmetro, 0,003 polegada por rotação para 1/4″ de diâmetro e 0,010 polegada por rotação para furos de 7/8″ de diâmetro. A velocidade lenta da superfície, como 8 a 10 pés/minuto, é a melhor para a perfuração. Fresagem: Para obter boa precisão e um acabamento suave, é essencial ter máquinas e acessórios rígidos e ferramentas de corte afiadas. As fresas de aço de alta velocidade, como M-2 ou M-10, funcionam melhor com velocidades de corte de 5 a 15 pés por minuto e avanço de 0,001″-0,004″ por dente de corte. Retificação: A liga deve ser retificada a úmido e as rodas ou correias de óxido de alumínio são preferíveis.
Inconel 706 Soldagem
Os métodos de soldagem comumente usados funcionam bem com essa liga. Deve-se usar metal de adição de liga correspondente. Se a liga correspondente não estiver disponível, deve-se usar a liga mais próxima que seja mais rica na química essencial (Ni, Co, Cr, Mo). Todos os cordões de solda devem ser ligeiramente convexos. Não é necessário usar pré-aquecimento. As superfícies a serem soldadas devem estar limpas e livres de marcas de óleo, tinta ou giz de cera. A área limpa deve se estender pelo menos 2″ além de cada lado de uma junta soldada. Soldagem a arco de gás-tungstênio: Recomenda-se a polaridade reta DC (eletrodo negativo). Mantenha o comprimento do arco o mais curto possível e tenha o cuidado de manter a extremidade quente do metal de adição sempre dentro da atmosfera protetora. Soldagem a arco com metal blindado: Os eletrodos devem ser mantidos em armazenamento seco e, se houver umidade, devem ser cozidos a 600 F por uma hora para garantir a secagem. As configurações de corrente variam de 60 amperes para material fino (0,062″ de espessura) até 140 amperes para material de 1/2″ ou mais espesso. É melhor entrelaçar levemente o eletrodo, pois essa liga de metal de solda não tende a se espalhar.
Limpeza A remoção da escória é feita com uma escova de arame (manual ou elétrica). A remoção completa de toda a escória é muito importante antes dos passes de solda sucessivos e também após a soldagem final. Soldagem com gás metal-arco: Deve-se usar corrente contínua de polaridade reversa e os melhores resultados são obtidos com a pistola de soldagem a 90 graus da junta. Para GMAW de transferência de curto-circuito, a tensão típica é de 20 a 23, com uma corrente de 110 a 130 ampères e um avanço de arame de 250 a 275 polegadas por minuto. Para o GMAW por transferência por pulverização, a tensão típica é de 26 a 33 e a corrente está na faixa de 175 a 300 ampères, com taxa de alimentação de arame de 200 a 350 polegadas por minuto. Soldagem por arco submerso: Deve-se usar metal de enchimento correspondente, o mesmo que para GMAW. Pode ser usada corrente CC com polaridade reversa ou direta. É preferível usar cordões de solda convexos.
Microestrutura de superligas de Inconel 706 modificadas
O Inconel 706 não atende totalmente aos requisitos rigorosos da aplicação em novas turbinas a vapor. A estabilidade térmica do Inconel 706 é insuficiente para um serviço de longo prazo acima de 700 graus Celsius, o que leva a uma perda drástica de fluência e de resistência à tração. Foram seguidos dois métodos de modificação da composição para otimizar a estabilidade microestrutural do Inconel 706. Um deles é a adição de rênio à composição padrão da superliga e o segundo é o refinamento da química do Inconel 706, resultando em uma nova composição de liga denominada liga DT 706. O principal objetivo deste estudo foi investigar a complexa microestrutura da liga Inconel 706 com técnicas de alta resolução, como microscopia eletrônica (HREM) e sonda atômica tridimensional (3DAP). Foram estudadas a microquímica em torno dos precipitados e as variações estruturais locais envolvidas na formação de fases e nas sequências de transformação dos precipitados finos e dos co-precipitados (tão pequenos quanto 10 nm).
A análise foi realizada para compreender não apenas as sequências de transformação, mas também a estabilidade de cada tipo de precipitado. As microestruturas em diferentes condições de tratamento térmico e após um longo período de envelhecimento a 750degC por 750 h e 5000 h foram, portanto, estudadas na liga Inconel 706 e comparadas com as ligas modificadas. A adição de Re à composição do Inconel 706 não mostrou o efeito desejado, o que, portanto, sugere que a liga com Re não é a escolha certa para estabilizar a estrutura das superligas forjadas de Ni-Fe, como o Inconel 706. Por outro lado, observou-se que a estabilidade térmica da liga DT 706 melhorou significativamente. Portanto, a liga DT 706 tem uma vantagem sobre a liga Inconel 706.
Densidade
Recozido
................................................ 0,291 lb/cu in³
................................................ 8,05 g/cm³
Endurecido por precipitação
............................................ 0,292 lb/cu in³
............................................. 8,08 g/cm³
Faixa de fusão
......................................... 2434-2499 °F
............................................. 1334-1371 °C
Calor específico,
70°F, Btu/lb-°F................................ 0.106
21°C, J/kg-°C ........................................ 444
Permeabilidade a 200 oersted (15,9 kA/m)
Recozido
74°F(23°C) .................................................... 1.011
-109°F(-78°C) .................................................. 1.020
-320°F (-196°C) ........................................... Magnético
Endurecido por precipitação
74°F(23°C) .................................................... 1.010
-109°F(-78°C) .................................................. 1.040
-320°F (-196°C) ........................................... Magnético
Temperatura Curie, °F ............................................. < -109
°C ................................................... < -78
Temperatura | Módulo de tração | Módulo de cisalhamento | Índice de Poisson ** |
°F | 10(Exp 6) psi | 10(Exp 6) psi | |
-320 70 200 400 600 800 1000 1200 1300 | 31.6 30.4 29.9 29.0 27.9 27.0 25.9 24.7 24.0 | 11.6 11.0 10.8 10.4 10.0 9.6 9.3 8.8 8.5 | 0.362 0.382 0.387 0.393 0.395 0.405 0.395 0.403 0.417 |
°C | GPa | GPa | Índice de Poisson ** |
-193 20 100 200 300 400 500 600 700 | 218 210 206 200 194 188 181 174 166 | 80 76 74 72 70 67 65 63 59 | 0.362 0.382 0.389 0.389 0.392 0.405 0.404 0.395 0.415 |
Temperatura | Resistividade elétrica | Condutividade térmica* | Coeficiente de expansão** | Calor específico*** |
°F | ohm-circ mil/ft | Btu-in/ft-hr-°F | 10(Exp -6)pol/in/°F | Btu/ft-°F |
-320 70 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 | 527 592 610 622 635 647 659 671 683 695 707 717 — — | 55 87 96 103 110 117 124 130 136 141 147 152 — — | — — 7.40 7.83 8.07 8.25 8.42 8.50 8.57 8.64 8.73 8.84 8.97 9.11 | — 0.106 0.110 0.113 0.117 0.120 0.124 0.127 0.131 0.134 0.138 0.141 0.145 0.148 |
°C | æê-m | W/m-°C | æm/m/°C | J/kg-°C |
-196 20 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 | 0.876 0.985 1.015 1.035 1.055 1.075 1.090 1.110 1.130 1.145 1.160 1.180 1.195 — — | 7.9 12.5 14.0 14.8 15.9 16.7 17.6 18.5 19.2 19.9 20.6 21.3 22.1 — — | — — 13.46 14.11 14.53 14.85 15.08 15.25 15.39 15.50 15.59 15.79 15.97 16.20 16.42 | — 444 461 473 490 502 515 528 536 553 565 582 595 607 620 |
oito % | Ni + Co | Cr | Fe | Nb + Ta | Ti | Al | C | Cu | Mn | Si | S | P | B | Co |
Liga 706 | 39.0 – 44.0 | 14.5 – 17.5 | Bal | 2.5 – 3.3 | 1.5 – 2.0 | 0,40 máximo | 0,06 máximo | 0,30 máximo | 0,35 máximo | 0,35 máximo | 0,015 máximo | 0,020 máximo | 0,006 máximo | 1,0 máximo |
ASME SB163 Standard Specification for Seamless Nickel and Nickel Alloy Condenser and Heat-Exchanger Tubes (Especificação padrão para tubos sem costura de níquel e liga de níquel para condensadores e trocadores de calor)
ASME SB165 Standard Specification for Nickel-Copper Alloy (UNS N04400)* Seamless Pipe and Tube (Tubos sem costura)
ASME SB167 Standard Specification for Nickel-Chromium-Iron Alloys, Nickel-Chromium-Cobalt-Molybdenum Alloy (UNS N06617), and Nickel-Iron-Chromium-Tungsten Alloy (UNS N06674) Seamless Pipe and Tube (Tubo e tubo sem costura)
ASME SB407 Standard Specification for Nickel-Iron-Chromium Alloy Seamless Pipe and Tube (Especificação padrão para tubos sem costura de liga de níquel-ferro-cromo)
ASME SB423 Standard Specification for Nickel-Iron-Chromium-Molybdenum-Copper Alloy (UNS N08825, N08221, and N06845) Seamless Pipe and Tube (Especificação padrão ASME SB423 para tubos sem costura de níquel-ferro-cromo-molibdênio-cobre (UNS N08825, N08221 e N06845)
ASME SB444 Standard Specification for Nickel-Chromium-Molybdenum-Columbium Alloys (UNS N06625 and UNS N06852) and Nickel-Chromium-Molybdenum-Silicon Alloy (UNS N06219) Pipe and Tube
ASME SB622 Standard Specification for Seamless Nickel and Nickel-Cobalt Alloy Pipe and Tube (Especificação padrão para tubos sem costura de níquel e liga de níquel-cobalto)
Tubos sem costura ASME SB668 UNS N08028
ASME SB690 Standard Specification for Iron-Nickel-Chromium-Molybdenum Alloys (UNS N08366 and UNS N08367) Seamless Pipe and Tube (Especificação padrão ASME SB690 para tubos sem costura de ligas de ferro-níquel-cromo-molibdênio (UNS N08366 e UNS N08367)
ASME SB729 Standard Specification for seamless UNS N08020, UNS N08026, and UNS N08024 nickel alloy pipe and Tube (Especificação padrão ASME SB729 para tubos de liga de níquel UNS N08020, UNS N08026 e UNS N08024 sem costura)
A conformação a frio pode ser feita com o uso de ferramentas padrão, embora os aços-ferramenta de carbono simples não sejam recomendados para a conformação, pois tendem a produzir escoriações. Os materiais macios da matriz (bronze, ligas de zinco etc.) minimizam a escoriação e produzem bons acabamentos, mas a vida útil da matriz é um pouco curta. Para longas produções, a liga aço para ferramentas ( D-2, D-3) e aços de alta velocidade (T-1, M-2M-10) dão bons resultados, especialmente se forem revestidos com cromo duro para reduzir a escoriação. As ferramentas devem permitir folgas e raios livres. Lubrificantes resistentes devem ser usados para minimizar a escoriação em todas as operações de conformação. A curvatura de chapas ou folhas em 180 graus geralmente é limitada a um raio de curvatura de 1 T para materiais com espessura de até 1/8″ e 2 T para materiais com espessura superior a 1/8″.
Recozimento da solução a 1700 a 1850 F e resfriamento ao ar. Em seguida, há dois tratamentos térmicos subsequentes: Para obter as melhores propriedades de fluência/ruptura, siga o recozimento da solução a 1550 F por 3 horas, resfriamento ao ar e, em seguida, tratamento de precipitação a 1325 F por 8 horas, seguido de taxa de resfriamento de 100 F por hora até 1150 F. Mantenha a 1150 F por 8 horas e resfrie ao ar. Para obter a resistência ideal à tração, siga o recozimento da solução com tratamento térmico de precipitação de 1350 F por 8 horas, seguido de uma taxa de resfriamento de 100 F por hora até 1150 F. Mantenha a temperatura de 1150 F por 8 horas e resfrie ao ar. Esse tratamento elimina o tratamento térmico de 1550 F.