Barra redonda forjada de liga à base de níquel de qualidade para aplicações industriais

Ninguém compra umBarra redonda forjada em liga à base de níquel porque era a opção mais barata. As rodadas de aço carbono custam uma fração do preço, e até mesmo as barras de aço inoxidável custam significativamente menos por quilograma. Um comprador que compra Inconel 625 ou Hastelloy C-276 em forma de barra está resolvendo um problema específico de engenharia - aquele em que o metal ficará dentro de um reator químico, uma turbina a gás, uma ferramenta de fundo de poço ou um conjunto de fixadores marítimos, e o custo da falha supera o custo do material. A etapa de forjamento existe porque esses ambientes exigem uma barra sem vazios internos, sem segregação na linha central e sem planos fracos escondidos atrás de uma superfície limpa.

Como um fabricante e fornecedor profissional de barras redondas forjadas de liga à base de níquel na China,JILAIDAemprega processos de forjamento especializados para melhorar significativamente a densidade do material e a uniformidade da estrutura interna, eliminando porosidade e defeitos de segregação. A retilineidade pode ser alcançada em 1 mm/m, proporcionando maior rendimento e menor perda de material para usinagem de precisão subsequente.

Forjar ligas de níquel não é forjar aço

A primeira coisa que uma forjaria aprende ao fazer a transição de ligas de aço inoxidável para ligas de níquel é que a janela de temperatura diminui drasticamente. O Inconel 718 tem uma faixa de forjamento recomendada de aproximadamente 1.010 a 1.120°C - uma faixa de 110 graus, em comparação com a faixa de mais de 100 graus disponível para o aço inoxidável 304. Mas o verdadeiro desafio não é o alcance em si. É que as ligas de níquel retêm resistência em temperaturas elevadas. A força de prensagem necessária para atingir uma determinada taxa de redução em um tarugo de liga de níquel é aproximadamente 40 a 60 por cento maior do que em um aço inoxidável austenítico do mesmo diâmetro e na mesma temperatura. Isso significa que a capacidade da prensa, o design da matriz e a velocidade do aríete precisam ser definidos de forma diferente, e a curva de aprendizado de uma família de liga para outra é acentuada.

As ligas de níquel também resistem mais à transferência de calor do que o aço. Um tarugo embebido até à temperatura da superfície não transporta necessariamente essa temperatura até ao seu núcleo. Forjar um tarugo com gradiente térmico – superfície quente, centro mais frio – produz deformação irregular e pode criar rasgos internos que não serão visíveis na barra acabada. O tempo de imersão antes do forjamento deve ser maior e a transferência do forno para a prensa deve ser mais rápida, pois os tarugos de liga de níquel perdem sua temperatura trabalhável em segundos quando expostos ao ar em temperatura ambiente.

Forjamos barras redondas forjadas em liga à base de níquel de 20 mm a 350 mm de diâmetro. A produção padrão gira em torno de 154 mm de diâmetro por 500 mm de comprimento, mas a linha completa está disponível para pedidos personalizados.

O que cada classe é forjada para resistir?

Em vez de listar os graus em uma tabela de temperaturas, é mais útil descrever contra o que cada liga realmente protege - porque é isso que o comprador precisa para adequar ao ambiente de serviço.

Hastelloy C-276 (N10276)é forjado para ambientes onde estão presentes cloro úmido, alvejante com hipoclorito ou misturas de ácidos oxidantes. O alto teor de molibdênio (15-17%) que confere ao C-276 sua resistência à corrosão também o torna uma das ligas de níquel mais difíceis de forjar - o desgaste da matriz é significativo e a resistência à deformação permanece alta mesmo no topo da faixa de forjamento. As barras produzidas a partir de C-276 normalmente vão para equipamentos de processamento químico: componentes internos de reatores, fixadores dentro de vasos e eixos para bombas que manuseiam meios clorados.

Inconel 625 (N06625)é a barra de liga de níquel robusta. Sua combinação de molibdênio (8-10%) e nióbio (3,15-4,15%) confere-lhe resistência devido ao fortalecimento da solução em vez do endurecimento por precipitação, o que significa que pode ser forjado e usado sem um ciclo de envelhecimento separado. As barras em 625 atendem a uma ampla gama de usos finais: ferragens marítimas, componentes de exaustão aeroespacial, componentes internos de reatores nucleares e ferramentas de fundo de poço de petróleo e gás. É o tipo mais comumente estocado em barra porque a demanda é consistente e ampla.

Inconel718 (GH4169)é forjado para aplicações que exigem alta resistência à tração em temperaturas elevadas - discos de turbinas a gás, fixadores para conjuntos de motores e componentes estruturais em serviço criogênico. Ao contrário do 625, o 718 é uma liga de endurecimento por precipitação. A barra forjada é recozida em solução e depois envelhecida para desenvolver os precipitados gama-prime e gama-double-prime que dão resistência à liga. Isso significa que a forjaria deve controlar não apenas a geometria, mas também o histórico térmico da barra, porque a condição de recozimento por solução da barra forjada afeta as propriedades finais do envelhecimento.

HC-22 (N06022)está intimamente relacionado ao C-276, mas com um teor de cromo mais alto (20-22,5% vs 14,5-16,5%). Ele é forjado para ambientes onde as condições oxidantes dominam as redutoras - sistemas de dessulfurização de gases de combustão, componentes internos de incineradores de resíduos e misturas químicas agressivas onde o C-276 por si só não fornece margem suficiente.

Liga 825 (N08825)e seu equivalente no padrão russo Х20Н25 ocupam um nível de liga ligeiramente inferior aos graus Hastelloy e Inconel acima. Eles são forjados para aplicações que envolvem serviços de ácido sulfúrico e fosfórico e para componentes em equipamentos de controle de poluição. A variante 03Х20Н25 com baixo carbono controlado (0,03% no máximo) é especificada onde a sensibilização durante o forjamento ou soldagem deve ser evitada.

08Х17Н14М2é o equivalente no padrão russo do aço inoxidável 316L, incluído aqui porque os compradores nos mercados da CEI geralmente o adquirem junto com barras de liga de níquel do mesmo fornecedor. Ele forja mais facilmente do que qualquer um dos tipos de níquel acima e atende aplicações gerais de serviços corrosivos com menor severidade.

Retidão, tolerância e o que elas significam para o comprador

Barras redondas forjadas em liga à base de níquel são especificadas para tolerâncias de retilineidade mais restritas do que as barras laminadas, e esta é uma das principais razões pelas quais os compradores escolhem o forjamento em vez da laminação para essas classes. Uma barra laminada de Inconel 625 pode ter um desvio de retilineidade de 4 mm por metro. Uma barra forjada e endireitada do mesmo tipo e tamanho pode ser entregue a 1 mm por metro ou melhor. Para os compradores que irão usinar a barra em componentes rotativos – eixos, fusos, hastes de válvulas – essa retilineidade afeta diretamente o rendimento da usinagem. Menos remoção de material significa menos desperdício de uma liga cara, e uma barra que começa reta reduz o risco de deflexão da ferramenta durante o torneamento CNC.

A tolerância de diâmetro em cartuchos de liga de níquel forjado normalmente é apenas do lado positivo: +0mm a +2mm em diâmetros de até 100mm, +0mm a +3mm em diâmetros acima de 100mm. Isso permite que o comprador finalize a máquina no tamanho exato. Se a barra for especificada como um tamanho acabado sem usinagem adicional, podemos fornecer barras descascadas ou retificadas com tolerância h9 ou h10 - mas isso deve ser declarado na RFQ, porque a rota de produção e o custo mudam significativamente.