UDIMET® Alloy R41 (UNS N07041) Introdução ao produto
A liga UDIMET® R41, designada como UNS N07041, é uma superliga à base de níquel de alta temperatura conhecida por sua excepcional resistência e resistência à corrosão em ambientes extremos. Este artigo fornece uma introdução abrangente à liga UDIMET® R41, abrangendo sua composição química, propriedades mecânicas, desempenho em diferentes temperaturas, aplicações industriais, formas e tamanhos, padrões de produção, capacidades de soldagem e processamento, vantagens e desvantagens e uma comparação com ligas semelhantes. .
Composição química
A liga UDIMET® R41 é composta principalmente de níquel com adições significativas de cobalto, cromo, tungstênio e molibdênio para melhorar suas propriedades mecânicas e térmicas:
| Elemento | Composição (%) |
|---|---|
| Níquel (Ni) | 50,0 – 60,0 |
| Cobalto (Co) | 14h00 – 17h00 |
| Cromo (Cr) | 15h00 – 18h00 |
| Tungstênio (W) | 3,0 – 5,0 |
| Molibdênio (Mo) | 2,5 – 4,0 |
| Ferro (Fe) | 3,0 – 5,0 |
| Titânio (Ti) | 1,5 – 2,5 |
| Alumínio (Al) | 00,1 – 0,5 |
| Boro (B) | 00,005 – 0,05 |
| Carbono (C) | 00,05 máx. |
Propriedades mecânicas
A liga UDIMET® R41 apresenta excelentes propriedades mecânicas adequadas para aplicações de alta temperatura:
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Resistência à tração, ksi (MPa) | 150 – 180 (1034 – 1241) |
| Força de rendimento (compensação de 0,2%), ksi (MPa) | 110 – 140 (758 – 965) |
| Alongamento (% em 2 polegadas) | 20 – 25 |
| Dureza, Rockwell C (HRC) | 35 – 40 |
Características de desempenho
A liga UDIMET® R41 oferece diversas vantagens de desempenho:
- Resistência a altas temperaturas: Mantém excelentes propriedades mecânicas em temperaturas de até 1.000°C (1.832°F), adequadas para uso em turbinas a gás e outras aplicações de alta temperatura.
- Resistência à oxidação: Oferece resistência superior à oxidação e corrosão em ambientes agressivos e de alta temperatura.
- Resistência à fluência: Apresenta alta resistência à fluência, tornando-o ideal para componentes sob tensão constante em temperaturas elevadas.
Aplicações Industriais
A liga UDIMET® R41 é utilizada em vários setores exigentes onde é necessário alto desempenho sob condições extremas:
| Setor Industrial | Formulários |
|---|---|
| Aeroespacial | Componentes de turbinas a gás, incluindo pás, discos e vedações. |
| Geração de energia | Lâminas de turbina, câmaras de combustão e trocadores de calor. |
| Processamento Químico | Reatores, tubulações e válvulas para manuseio de produtos químicos corrosivos em altas temperaturas. |
Formas e tamanhos
A liga UDIMET® R41 está disponível em vários formatos e tamanhos para atender às necessidades específicas da aplicação:
- Formulários: Chapas, chapas, barras, peças forjadas e arames.
- Tamanhos: Espessuras variando de 0,5 mm a 100 mm para chapas e diâmetros variando de 1 mm a 300 mm para barras redondas.
Padrões de produção
A liga UDIMET® R41 está em conformidade com os padrões internacionais de produção, garantindo qualidade e confiabilidade:
| Formulário de produto | Formas disponíveis | Tamanhos disponíveis | Padrões de produção |
|---|---|---|---|
| Placas/Folhas | Lençóis, Pratos | Espessura: 0,5 mm – 100 mm | ASTM B637, AMS 5764 |
| Barras/hastes | Barras redondas, barras quadradas | Diâmetro: 1mm – 300mm | ASTM B637, AMS 5764 |
| Forjados | Blocos, discos, anéis | Tamanho: Personalizado | ASTM B637, AMS 5764 |
Soldagem e Processamento
A liga UDIMET® R41 oferece boas características de soldabilidade e processamento:
- Soldagem: Pode ser soldado usando métodos como TIG, MIG e soldagem por resistência. O pré-aquecimento e o tratamento térmico pós-soldagem podem ser necessários para manter as propriedades.
- Usinabilidade: Geralmente usinado na condição de recozimento em solução usando ferramentas de metal duro e fluidos de corte apropriados.
Vantagens e desvantagens
| Aspecto | Detalhes |
|---|---|
| Vantagens | Excepcional resistência a altas temperaturas e resistência à oxidação, boa resistência à fluência e ampla disponibilidade em vários formatos e tamanhos. |
| Desvantagens | Custo mais elevado em comparação com ligas de níquel padrão, requer processamento e manuseio especializado devido à sua alta resistência e elementos de liga. |
Comparação com ligas semelhantes
A liga UDIMET® R41 (UNS N07041) é frequentemente comparada com outras superligas à base de níquel de alta temperatura, como a liga UDIMET® 718 e a liga UDIMET® 720. Aqui está uma breve comparação:
| Tipo/propriedade da liga | Liga UDIMET® R41 | Liga UDIMET® 718 | UDIMET® liga 720 |
|---|---|---|---|
| Composição química | Alto teor de níquel, cobalto, cromo, tungstênio, molibdênio para resistência a altas temperaturas. | Alto teor de níquel, cromo e nióbio com menores adições de alumínio e titânio. | Alto teor de níquel, cobalto, cromo, tungstênio, molibdênio para resistência a altas temperaturas. |
| Propriedades mecânicas | Maior resistência à tração e ao escoamento, resistência superior à fluência em altas temperaturas. | Menor resistência à tração e ao escoamento em comparação com a liga UDIMET® R41, boa tenacidade e resistência à fadiga. | Maior resistência à tração e escoamento em comparação com a liga UDIMET® 718, excelente resistência à oxidação. |
| Formulários | Turbinas a gás, componentes aeroespaciais que exigem resistência a altas temperaturas e resistência à oxidação. | Componentes aeroespaciais, parafusos de alta temperatura e fixadores. | Turbinas a gás, componentes aeroespaciais que exigem resistência a altas temperaturas e resistência à oxidação. |
Este artigo detalhado apresenta a liga UDIMET® R41 (UNS N07041), destacando sua composição química, propriedades mecânicas, características de desempenho, aplicações industriais, formas e tamanhos disponíveis, padrões de produção, capacidades de soldagem e processamento, bem como vantagens, desvantagens e uma comparação com ligas semelhantes. Engenheiros e profissionais que buscam uma superliga de alta resistência e alta temperatura para aplicações críticas na indústria aeroespacial, geração de energia e processamento químico encontrarão a liga UDIMET® R41 adequada para uso em condições extremas.