Hastelloy C22 e C276 são duas das superligas de níquel-crómio-molibdénio mais utilizadas em ambientes corrosivos. Ambas as ligas oferecem uma resistência excecional a uma vasta gama de produtos químicos agressivos, tornando-as escolhas populares para o processamento químico, controlo da poluição e outras aplicações exigentes. Este artigo apresenta uma comparação aprofundada destas duas ligas de elevado desempenho, examinando as suas composições químicas, propriedades mecânicas, resistência à corrosão e aplicações típicas.
Comparação da composição química
A principal diferença entre o Hastelloy C22 e o C276 reside nas suas composições químicas:
Elemento | Hastelloy C22 (%) | Hastelloy C276 (%) |
---|---|---|
Níquel | 56 (min) | 52 (min) |
Cromo | 20.0-22.5 | 14.5-16.5 |
Molibdénio | 12.5-14.5 | 15.0-17.0 |
Tungsténio | 2.5-3.5 | 3.0-4.5 |
Ferro | 2.0-6.0 | 4.0-7.0 |
Cobalto | ≤2.5 | ≤2.5 |
Principais diferenças: O C22 tem um teor de crómio mais elevado, mas um teor de molibdénio ligeiramente inferior ao do C276. O maior teor de crómio no C22 proporciona uma melhor resistência aos ambientes oxidantes, enquanto o maior teor de molibdénio do C276 aumenta a resistência aos ácidos redutores.
Comparação da resistência à corrosão
Ambas as ligas oferecem uma excelente resistência à corrosão, mas com algumas diferenças notáveis:
Ambiente | Desempenho do Hastelloy C22 | Desempenho do Hastelloy C276 |
---|---|---|
Resistência à corrosão | Excelente (PREN ≈ 68) | Excelente (PREN ≈ 69) |
Corrosão em fendas | Resistência superior | Muito boa resistência |
Meios de oxidação | Melhor desempenho | Bom desempenho |
Ácidos redutores | Boa resistência | Resistência ligeiramente melhor |
Corrosão sob tensão por cloretos | Altamente resistente | Altamente resistente |
Vantagem notável: O C22 demonstra um desempenho superior em ambientes que contêm cloretos oxidantes e outros meios oxidantes devido ao seu maior teor de crómio. O C276 tem um desempenho ligeiramente melhor em ambientes de ácidos redutores puros.
Propriedades Mecânicas
As propriedades mecânicas destas ligas à temperatura ambiente:
Imóveis | Hastelloy C22 | Hastelloy C276 |
---|---|---|
Resistência à tração (MPa) | 690 min | 690 min |
Resistência ao escoamento (MPa) | 310 min | 283 min |
Alongamento (%) | 40 min | 40 min |
Dureza (Rockwell B) | ≤100 | ≤100 |
Ponto-chave: Embora ambas as ligas tenham propriedades mecânicas semelhantes, o C22 apresenta normalmente valores de limite de elasticidade ligeiramente superiores na prática, devido à sua composição optimizada.
Capacidades de temperatura
Ambas as ligas mantêm boas propriedades mecânicas a temperaturas elevadas:
Gama de temperaturas | Hastelloy C22 | Hastelloy C276 |
---|---|---|
Serviço contínuo | Até 600°C (1112°F) | Até 593°C (1100°F) |
Serviço de curta duração | Até 1040°C (1904°F) | Até 1038°C (1900°F) |
Nota importante: Ambas as ligas não devem ser utilizadas em ambientes com enxofre acima de 540°C (1000°F) devido a potenciais problemas de fragilização.
Caraterísticas de fabrico e soldadura
As caraterísticas de fabrico destas ligas:
Processo | Hastelloy C22 | Hastelloy C276 |
---|---|---|
Trabalho a quente | 1150-1200°C (2100-2200°F) | 1120-1200°C (2050-2200°F) |
Trabalho a frio | Excelente trabalhabilidade | Boa trabalhabilidade |
Soldadura | Excelente soldabilidade | Excelente soldabilidade |
Tratamento térmico pós-soldadura | Geralmente não é necessário | Geralmente não é necessário |
Vantagem de fabrico: O C22 é geralmente considerado ligeiramente mais fácil de trabalhar devido à sua composição optimizada, particularmente em aplicações de soldadura, onde mostra menos suscetibilidade à fissuração a quente.
Aplicações típicas
As aplicações comuns de cada liga:
Indústria | Aplicações do Hastelloy C22 | Aplicações do Hastelloy C276 |
---|---|---|
Processamento químico | Reactores, depuradores, permutadores de calor | Reactores, colunas, sistemas de tubagens |
Controlo da poluição | Sistemas de dessulfuração de gases de combustão | Sistemas de incineração de resíduos |
Farmacêutico | Sistemas de alta pureza | Equipamento de processamento |
Petróleo e gás | Componentes de fundo de poço | Componentes de plataformas offshore |
Guia de aplicação: O C22 é frequentemente preferido para novos projectos em que é necessária a máxima resistência à corrosão, enquanto o C276 continua a ser popular para sistemas e aplicações antigos em que o seu desempenho a longo prazo está bem documentado.
Considerações sobre os custos
Os factores de custo entre estas ligas:
Fator | Hastelloy C22 | Hastelloy C276 |
---|---|---|
Custo do material | Tipicamente 5-15% superior | Ligeiramente inferior |
Disponibilidade | Amplamente disponível | Extremamente disponível |
Custo do ciclo de vida | Potencialmente inferior em ambientes agressivos | Desempenho comprovado a longo prazo |
Análise custo-benefício: Embora o C22 tenha um preço superior, o seu desempenho superior em muitos ambientes pode levar a custos totais de ciclo de vida mais baixos em aplicações exigentes.
Perguntas relacionadas
Qual é o melhor para aplicações em água do mar, Hastelloy C22 ou C276?
Ambas as ligas têm um bom desempenho na água do mar, mas o Hastelloy C22 oferece geralmente uma melhor resistência à corrosão em fendas em ambientes que contêm cloretos, como a água do mar. O seu teor de crómio mais elevado proporciona uma proteção superior contra a corrosão localizada em aplicações marítimas.
O Hastelloy C276 pode ser utilizado como substituto direto do C22?
Embora o C276 possa por vezes substituir o C22, nem sempre é um substituto direto. A resistência superior do C22 a ambientes oxidantes significa que pode ter um melhor desempenho em determinadas aplicações. Recomenda-se uma avaliação exaustiva do ambiente de serviço específico antes da substituição.
Como é que o Hastelloy C22 e o C276 se comparam aos aços inoxidáveis em termos de resistência à corrosão?
Tanto o C22 como o C276 ultrapassam largamente os aços inoxidáveis normais (mesmo os super austeníticos) em termos de resistência à corrosão, particularmente em ambientes agressivos de cloreto e condições de ácido redutor. As suas composições de níquel-crómio-molibdénio-tungsténio proporcionam proteção em ambientes onde os aços inoxidáveis corroeriam rapidamente.