NC6948 Barra de Nimonic C-263

Descrição das barras de Nimonic C-263

As barras de Nimonic C-263 exibem uma matriz de γ-austenita endurecida por precipitados γ' ordenados (Ni₃[Al, Ti]) compreendendo 25-30 vol%, com tamanho médio de 20-50 nm após tratamento de solução (1150°C) e envelhecimento (800°C/8h). Os carbonetos M₂₃C₆ ricos em cromo decoram os limites dos grãos (<1 vol%), enquanto os carbonetos MC ricos em Mo/Ti (<0,5 vol%) proporcionam o fortalecimento da dispersão. A excepcional resistência à fluência da liga (ruptura por tensão de 100 MPa a 800°C por 100h) deriva das deformações de coerência γ' que inibem a escalada de deslocamento, juntamente com o reforço de solução sólida de cobalto/molibdênio.

Termicamente, ele mantém a estabilidade de fase até 900°C com formação mínima de fase σ (<0,3 vol% após 1000h), atribuível à proporção controlada de alumínio/titânio (Al/Ti ≈ 0,7). O coeficiente de expansão térmica é de 14,8 μm/m-°C (20-800°C), enquanto a condutividade térmica aumenta de 11,5 W/m-K (20°C) para 26,3 W/m-K (800°C). Mecanicamente, as barras tratadas com solução atingem 950-1100 MPa UTS, 650-750 MPa de resistência ao escoamento e 25-30% de alongamento, mantendo 85% de resistência ao escoamento a 800°C.

A resistência à oxidação decorre da formação contínua de incrustações de Cr₂O₃ (constante de taxa parabólicakₚ=3×10-¹⁴ g²/cm⁴-s a 900°C), com a dopagem de titânio melhorando a adesão das incrustações. O comportamento eletroquímico mostra baixa dissolução anódica (<10-⁷ A/cm² em NaCl 3,5% a 600°C) devido à passividade estabilizada por Mo. A resistência à fadiga a 800°C excede 300 MPa (10⁷ ciclos, R=-1), apoiada pela homogeneização de deslizamento mediada por γ'. Única entre as superligas endurecidas por precipitação, ela evita rachaduras por deformação durante a soldagem devido ao solvus γ' controlado (1020°C) e à baixa deformação de desajuste (δ=0,2%).

Aplicações das barras de Nimonic C-263

O Nimonic C-263 é utilizado em ambientes termomecânicos extremos que exigem força sinérgica em alta temperatura, resistência à corrosão e capacidade de fabricação. Sua principal aplicação é em combustores de turbinas a gás aeroespaciais e revestimentos de pós-combustores, onde o endurecimento por γ'-precipitado (Ni₃[Al, Ti]) proporciona resistência à fluência >100 MPa a 800°C e resiste à fadiga térmica durante ciclos térmicos repetidos. A proporção controlada de Al/Ti da liga permite a construção soldada de componentes complexos de seção quente sem rachaduras por deformação - uma vantagem crítica em relação às superligas tradicionais.

Na geração de energia, ela constrói dutos de transição e vedações em turbinas a gás terrestres (serviço de 815-870°C), aproveitando a estabilidade da escala de óxido de cromo (kₚ=3×10-¹⁴ g²/cm⁴-s a 900°C) para resistir à degradação por oxidação-carbonetação. Para usinas de carvão ultra-supercrítico, ele forma tubos de caldeira e cabeçotes de vapor que operam a 700-750°C/35 MPa, onde o reforço de solução sólida de cobalto mantém a resistência de rendimento >450 MPa após 100.000 horas.

As aplicações petroquímicas incluem vasos de reatores que lidam com ácidos sulfúrico/fosfórico a ≤200°C, onde o molibdênio (5,6-6,1%) aumenta a resistência à corrosão em contaminantes de cloreto. O setor nuclear o utiliza para tubulação de reprocessamento de combustível em soluções de ácido nítrico/nitrato, explorando a estabilidade passiva do filme sob irradiação gama. As implementações industriais abrangem fixadores de alta resistência para sistemas geotérmicos (resistindo a salmouras de H₂S/CO₂), rolos de branqueamento de papel/polpa que resistem à corrosão por sulfeto e impulsores de compressores centrífugos para injeção de gás ácido.

A liga preenche nichos em escapamentos de turbinas marítimas (imunidade a corrosão por pite em água salgada) e unidades de regeneração de catalisadores (oxidação cíclica a 750°C). Suas propriedades equilibradas - mantendo 85% de resistência à temperatura ambiente a 800°C e permitindo a usinagem convencional - justificam a escolha, apesar do custo elevado, quando as consequências de falhas são catastróficas.

Embalagem das barras de Nimonic C-263

Nossos produtos são embalados em caixas de papelão personalizadas de vários tamanhos com base nas dimensões do material. Os itens pequenos são embalados com segurança em caixas de PP, enquanto os itens maiores são colocados em caixas de madeira personalizadas. Asseguramos o cumprimento rigoroso da personalização da embalagem e o uso de materiais de amortecimento adequados para proporcionar a proteção ideal durante o transporte.

Embalagem: Caixa de papelão, caixa de madeira ou personalizada.

Por favor, examine os detalhes da embalagem fornecidos para sua referência.

Processo de fabricação

1)Método de teste

(1)Análise da composição química - Verificada por meio de técnicas como GDMS ou XRF para garantir a conformidade com os requisitos de pureza.

(2)Teste de propriedades mecânicas - Inclui testes de resistência à tração, resistência ao escoamento e alongamento para avaliar o desempenho do material.

(3)Inspeção dimensional - Mede a espessura, a largura e o comprimento para garantir a aderência às tolerâncias especificadas.

(4)Inspeção da qualidade da superfície - Verifica se há defeitos como arranhões, rachaduras ou inclusões por meio de exame visual e ultrassônico.

(5)Teste de dureza - Determina a dureza do material para confirmar a uniformidade e a confiabilidade mecânica.

Consulte os procedimentos de testedo SAM para obter informações detalhadas.

Perguntas frequentes sobre as barras de Nimonic C-263

Q1. Qual é a temperatura máxima de serviço contínuo que evita o engrossamento γ' significativo?

Os precipitados γ' mantêm o tamanho ideal abaixo de 50 nm abaixo de 850°C; a exposição prolongada acima dessa temperatura acelera o engrossamento (>100 nm após 1.000 horas), reduzindo a resistência à fluência em 25-30%. Para serviços acima de 850°C, limite as durações a <500 horas.

Q2. Como o ciclo térmico da soldagem afeta a microestrutura envelhecida?

Temperaturas de HAZ superiores a 1.020°C (γ' solvus) dissolvem os precipitados. No resfriamento, a reprecipitação induz rachaduras por deformação, a menos que:

Temperatura entre passes <100°C

O envelhecimento pós-soldagem de 800°C/8h restaure 95% da resistência da HAZ.

Q3. Existem parâmetros de usinagem específicos para evitar o endurecimento por trabalho?

Sim:

Torneamento: Ferramentas de metal duro, velocidade de 25-35 m/min, avanço ≥0,15 mm/rev

Perfuração: Ângulo de ponta de 70°, perfuração de peck a cada 2× diâmetro

O líquido de arrefecimento deve ser isento de enxofre para evitar o início da corrosão sob tensão.

Informações relacionadas

1.métodos comuns de preparação

As barras de Nimonic C-263 são produzidas por meio de uma sequência de processamento termomecânico e térmico de vários estágios iniciada com a fusão por indução a vácuo (VIM) de matérias-primas de alta pureza - níquel eletrolítico, pelotas de cromo, grânulos de cobalto, pó de molibdênio e ligas principais de alumínio/titânio - sob atmosfera de argônio para obter um controle preciso da composição (Ni-bal, Cr-20±0,5%, Co-20±0,5%, Mo-6±0,2%, Al-0,4±0,1%, Ti-2,2±0,1%). A liga fundida passa por um refino secundário por meio de refusão por eletroescória (ESR) ou refusão por arco a vácuo (VAR) para reduzir os elementos intersticiais (O≤30 ppm, N≤80 ppm) e eliminar a macro-segregação. Os lingotes resultantes (Ø300-600 mm) são homogeneizados a 1.200°C por 12-24 horas para dissolver os carbonetos primários, seguidos de forjamento a quente na faixa de estabilidade da γ-austenita (1.150-1.200°C) com uma taxa de redução mínima de 5:1 para refinar a estrutura como fundido. A laminação a quente a 1100-1150°C reduz progressivamente a seção transversal para tarugos intermediários (Ø50-150 mm), empregando taxas de deformação controladas (0,05-0,5 s-¹) para evitar rachaduras nas bordas das zonas de segregação de alumínio/titânio.

O tratamento com solução a 1150±10°C por 2 a 4 horas por 100 mm de diâmetro dissolve precipitados γ' (Ni₃[Al, Ti]) e carbonetos M₂₃C₆, seguido de resfriamento rápido com água para reter a solução sólida supersaturada. O trabalho a frio (trefilação/balanceamento) aplica uma redução de seção transversal de 20 a 40% para atingir dimensões quase líquidas, com recozimento de solução intermediária após cada redução de 30% para atenuar o endurecimento por trabalho. Segue-se o envelhecimento crítico em dois estágios: o envelhecimento primário a 800±10°C por 8 horas precipita γ' fino (20-50 nm de diâmetro, 25-30 vol%) e, em seguida, o envelhecimento secundário a 700±10°C por 16 horas para estabilizar os carbonetos de contorno de grão M₂₃C₆ sem comprometer a coerência γ'. O controle microestrutural mantém o tamanho de grão ASTM 5-8 (15-40 μm) e evita a formação da fase TCP (σ, μ) limitando a exposição a 750-950°C a <15 minutos durante os ciclos de resfriamento. A usinagem final emprega ferramentas de cerâmica ou carboneto com refrigerantes sem enxofre para atingir as tolerâncias dimensionais (ISO h9), enquanto a integridade da superfície é aprimorada por meio de polimento eletroquímico para Ra ≤0,8 μm. A validação não destrutiva inclui testes ultrassônicos (falhas internas >0,5 mm), inspeção de corrente parasita (defeitos de superfície >50 μm) e verificação metalográfica da distribuição de γ' (TEM/SEM). O desempenho termomecânico é qualificado por meio de testes de ruptura por tensão (>100 MPa a 800°C/100h) e avaliação de impacto Charpy V-notch (>40 J a 20°C).