Haynes 282 vs Inconel 718: Comparação das propriedades do material e aplicações

O Haynes 282 e o Inconel 718 são ligas de alto desempenho à base de níquel, amplamente utilizadas na indústria aeroespacial, na produção de energia e em aplicações de alta temperatura. Embora partilhem semelhanças, como a excelente resistência à corrosão e a resistência a temperaturas elevadas, diferem significativamente em termos de propriedades mecânicas, estabilidade térmica e caraterísticas de fabrico. Este artigo fornece uma comparação detalhada entre o Haynes 282 e o Inconel 718 para ajudar os engenheiros e projectistas a tomar decisões informadas sobre a seleção de materiais.

Composição química

O Haynes 282 é composto principalmente por níquel (~55%), crómio (~19%), cobalto (~8%), molibdénio (~2,5%), com pequenas adições de alumínio, titânio e ferro. Em contraste, o Inconel 718 é composto por níquel (50-55%), crómio (17-21%), ferro (equilíbrio), nióbio (4,75-5,5%), molibdénio (2,8-3,3%) e pequenas quantidades de titânio e alumínio. O teor mais elevado de cobalto no Haynes 282 aumenta a resistência a altas temperaturas e a resistência à oxidação, enquanto o nióbio no Inconel 718 proporciona um reforço por precipitação.

Propriedades Mecânicas

Ambas as ligas apresentam uma excelente resistência mecânica, mas existem diferenças:

• Resistência à tração: O Inconel 718 varia tipicamente entre 1.240-1.515 MPa, enquanto o Haynes 282 atinge cerca de 1.200-1.400 MPa à temperatura ambiente, com uma retenção superior da resistência a temperaturas superiores a 650°C.
• Resistência ao escoamento: Inconel 718: 1.035-1.240 MPa; Haynes 282: 850-1.100 MPa.
• Alongamento: O Haynes 282 apresenta uma ductilidade ligeiramente superior (15-25%) em comparação com o Inconel 718 (12-20%), facilitando a formação de geometrias complexas.
• Dureza: Ambas as ligas têm gamas de dureza comparáveis, sendo o Inconel 718 ligeiramente mais duro em condições envelhecidas.

Propriedades térmicas

O Haynes 282 foi concebido para resistência à fluência e estabilidade a altas temperaturas:

• Temperatura de funcionamento: O Haynes 282 pode funcionar eficazmente até 700-750°C, semelhante ao Inconel 718.
• Ponto de fusão: Haynes 282: ~1.345-1.370°C; Inconel 718: ~1.360-1.370°C.
• Expansão térmica: Haynes 282: 13,0 × 10-⁶ /°C; Inconel 718: 13,0 × 10-⁶ /°C, mostrando um comportamento de expansão semelhante sob ciclagem térmica.
• Condutividade térmica: Ligeiramente superior em Haynes 282 (~12 W/m-K) em comparação com o Inconel 718 (~11 W/m-K), o que pode reduzir os gradientes térmicos em alguns componentes.

Resistência à corrosão e à oxidação

Ambas as ligas resistem à oxidação e à corrosão a altas temperaturas. O Inconel 718 é particularmente resistente à fissuração por corrosão sob tensão induzida por cloretos, enquanto o Haynes 282 demonstra uma resistência superior à oxidação em ambientes de ar e combustão devido ao seu teor de cobalto e alumínio, que forma uma camada protetora estável de óxido.

Fabrico e soldabilidade

O Haynes 282 é conhecido pela sua excelente soldabilidade e menor tendência para fissurar durante o fabrico. Pode ser facilmente moldado em geometrias complexas sem um tratamento térmico pós-soldagem extensivo. O Inconel 718, embora soldável, requer um controlo cuidadoso da entrada de calor e do envelhecimento pós-soldadura para evitar a fissuração a quente e manter a resistência, tornando o fabrico mais difícil.

Aplicações

Ambas as ligas são utilizadas em ambientes extremos, mas com objectivos ligeiramente diferentes:

• Haynes 282: Componentes de motores de turbina a gás, revestimentos de incineradores, peças estruturais aeroespaciais que exigem resistência à fluência a longo prazo a altas temperaturas.
• Inconel 718: Peças de motores a jato, carcaças de motores de foguetões, lâminas de turbinas e equipamento de processamento químico em que a elevada resistência e a resistência à corrosão são fundamentais.

Perguntas relacionadas

Qual é o mais forte, o Haynes 282 ou o Inconel 718? O Inconel 718 tem geralmente maior resistência à tração e ao escoamento à temperatura ambiente, mas o Haynes 282 mantém melhor a resistência a temperaturas muito elevadas.

Qual é a liga mais fácil de soldar? O Haynes 282 é mais fácil de soldar com menor risco de fissuração, enquanto o Inconel 718 requer um tratamento térmico cuidadoso após a soldadura.

O Haynes 282 pode substituir o Inconel 718? Depende da aplicação: O Haynes 282 é preferível para a resistência à fluência e à oxidação a alta temperatura, enquanto o Inconel 718 é ideal para aplicações que exijam força máxima e resistência à corrosão a temperaturas elevadas.