Serviço de Usinagem de Hastelloy
Hastelloy é uma liga de níquel resistente à corrosão, usada principalmente em ambientes com forte corrosão e meios químicos complexos.
- Processo de fabricação de materiais perfeito
- Preços de materiais altamente competitivos
- Mais de 15 anos de experiência no processamento de ligas resistentes à corrosão.
- A entrega rápida
O que é Hastelloy?
As ligas Hastelloy são materiais à base de níquel com altos teores de cromo (Cr), molibdênio (Mo), tungstênio (W) e cobre (Cu) adicionados para formar uma película de passivação densa e aumentar a resistência à corrosão do material base. Elas podem suportar diversos ambientes corrosivos, incluindo ácidos oxidantes, ácidos redutores, soluções salinas, meios clorados e fumos de alta temperatura. Possuem boa soldabilidade e conformabilidade, mas algumas ligas com alto teor de molibdênio (como a série B) são difíceis de usinar e exigem ferramentas de corte de metal duro.
Tipos comuns de liga e composições químicas do Hastelloy
As ligas Hastelloy são reconhecidas internacionalmente por padrões: ASTM B575 (chapa/tira), ASTM B622 (tubo sem costura) e ASTM B366 (forjados). As classes de liga e composições químicas mais comuns são as seguintes:
| Graus Hastelloy | Número UNS | Composição química do Hastelloy | Densidade do Hastelloy (g/cm³) | Ponto de fusão do Hastelloy (℃) | Propriedades mecânicas à temperatura ambiente (estado de solução sólida) (resistência à tração, limite de escoamento, dureza) |
| Hastelloy C-276 | N10276 | Cr 14.5-16.5;Mo 15.0-17.0;W 3.0–4.5;Fe 4.0–7.0;Co ≤2.5;C ≤0.01 | 8.9 | 1320-1350 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥283 MPa;δ ≥40%;dureza ≤210 HB |
| Hastelloy C-22 | N06022 | Cr 20.0-22.5;Mo 12.5-14.5;W 2.5–3.5;Fe 2.0–6.0;Co ≤2.5;C ≤0.01 | 8.9 | 1300-1340 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥283 MPa;δ ≥40%;dureza ≤210 HB |
| Hastelloy C-2000 | N06200 | Cr 23.0-25.0;Mo 15.0-17.0;Cu 1.5–2.5;Fe ≤3.0;Co ≤2.5;C ≤0.01 | 8.95 | 1290-1330 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥283 MPa;δ ≥40%;dureza ≤210 HB |
| Hastelloy B-2 | N10665 | Cr ≤1.0;Mo 26.0-30.0;Fe 1.0–3.0;Co ≤1.0;C ≤0.01 | 9.2 | 1320-1340 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥276 MPa;δ ≥40%;dureza ≤210 HB |
| Hastelloy B-3 | N10675 | Cr ≤1.0;Mo 27.0-32.0;Fe ≤3.0;Co ≤1.0;C ≤0.01 | 9.1 | 1310-1330 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥276 MPa;δ ≥40%;dureza ≤210 HB |
| Hastelloy G-30 | N06030 | Cr 28.0-31.0;Mo 4.0-6.0;W 1.5–4.0;Fe 13.0–17.0;Co ≤5.0;C ≤0.015 | 8.8 | 1260-1300 | σb ≥655 MPa;σ0.2 ≥276 MPa;δ ≥30%;dureza ≤200 HB |
| HastelloyX | N06002 | Cr 20.5-23.0;Mo 8.0-10.0;W 0.5–2.0;Fe 17.0–20.0;Co 1.0–2.5;C ≤0.10 | 8.2 | 1290-1320 | σb ≥700 MPa; σ0.2 ≥300 MPa; δ ≥30%; dureza ≤220 HB |
Como usinar Hastelloy?
Usinagem CNC de Hastelloy
A usinagem CNC de Hastelloy inclui fresamento CNC e torneamento CNC. Como a taxa de endurecimento por deformação do Hastelloy é de 3 a 5 vezes maior que a do aço carbono comum, o princípio de corte deve ser o seguinte: “baixa velocidade de corte, alta taxa de avanço e ferramentas afiadas”.
Seleção de ferramentas: Desbaste: Ferramentas de metal duro ou ferramentas de nitreto cúbico de boro (CBN);
Acabamento: Ferramentas de diamante policristalino (PCD), para evitar o desgaste da ferramenta que leva a uma rugosidade excessiva da superfície da peça.
Parâmetros de usinagem: Taxa de avanço: 0.2–0.5 mm/r. O aumento da taxa de avanço reduz o tempo de atrito entre a ferramenta e a peça, diminuindo a espessura da camada endurecida por trabalho a frio;
Profundidade de corte: ≥2 mm. A camada endurecida por trabalho deve ser cortada em uma única passada para evitar cortes secundários.
Durante o processo de usinagem, utiliza-se fluido de corte de extrema pressão (contendo aditivos de enxofre e fósforo) com uma vazão ≥20 L/min para garantir o resfriamento suficiente da zona de corte e evitar o aumento excessivo da temperatura da peça, o que leva à degradação do desempenho.
Fundição de Hastelloy
A fundição de Hastelloy, devido ao seu alto teor de elementos como cromo, molibdênio e tungstênio, resulta em peças com baixa fluidez, tornando-as propensas à segregação e fissuração a quente. Portanto, são necessários processos de fundição especializados: Fundição de Precisão (Fundição por Cera Perdida).
Este é o processo de fundição mais comumente usado para Hastelloy, adequado para produzir peças fundidas com formas complexas e requisitos de alta precisão (por exemplo, corpos de bombas, válvulas, impulsores e peças internas de reatores químicos).
Pontos-chave do processo: Utiliza-se um molde cerâmico (resistente a altas temperaturas e à corrosão do metal fundido). O molde deve ser queimado a altas temperaturas (≥1000℃) para remover a umidade residual e a matéria orgânica.
Para evitar a oxidação e a perda de elementos de liga, utiliza-se um forno de indução a vácuo para a fusão. Para melhorar a fluidez, a temperatura de vazamento deve ser de 50 a 80 °C superior ao ponto de fusão da liga (por exemplo, a temperatura de vazamento da liga C-276 é de aproximadamente 1400 a 1430 °C).
A peça fundida deve ser resfriada lentamente juntamente com o molde para reduzir a tensão interna e o risco de fissuras a quente.
Forjamento de Hastelloy
Especificações de aquecimento
Temperatura de pré-aquecimento: 600–800℃, tempo de permanência controlado em 2–3 min/mm com base na espessura da peça, evitando o aquecimento direto em alta temperatura que pode levar à oxidação da superfície.
Temperatura inicial de forjamento: 1100–1180℃ (ligeiramente diferente para diferentes classes, por exemplo, 1150℃ para C-276, 1180℃ para B-3).
Temperatura final de forjamento: ≥900℃. O forjamento a baixa temperatura é estritamente proibido para evitar quebra ou fissuração dos grãos; o resfriamento rápido ao ar é necessário após o forjamento final para evitar a precipitação de fases frágeis.
Controle de Deformação
Quantidade de deformação única: 15%–25%, evitando grandes quantidades de deformação que possam levar ao superaquecimento localizado; o reaquecimento é necessário para forjamento em múltiplas passagens para garantir que a temperatura de cada passagem permaneça dentro da faixa do processo.
Norma aplicável: ASTM B564 (Norma geral para peças forjadas em liga de níquel)
Estampagem Hastelloy
As ligas Hastelloy podem ser estampadas, mas devido à sua forte tendência ao endurecimento por deformação, baixa condutividade térmica e estreita faixa de plasticidade, o processo de estampagem requer ajustes específicos:
1. Antes da estampagem, a peça bruta deve passar por um tratamento térmico de solubilização seguido de resfriamento rápido em água para eliminar o endurecimento prévio, dissolver fases frágeis e restaurar a plasticidade do material.
2. Material da matriz: De preferência, utilize metal duro (YG15/YG20) ou aço rápido (W18Cr4V). A superfície deve ser polida até Ra≤0.2μm para melhorar a resistência ao desgaste e as propriedades de desmoldagem.
3. A deformação máxima das ligas Hastelloy é muito menor do que a do aço carbono. A deformação por estampagem superficial deve ser ≤10% por ciclo. A estampagem profunda requer múltiplos ciclos, e cada ciclo deve ser seguido por um novo tratamento térmico de solubilização para eliminar o encruamento.
Soldagem de estelite
A soldagem Stellite refere-se ao processo de união de Stellite 6, Stellite 12, Stellite 21 e outros materiais de alta qualidade a um substrato de Inconel 625 utilizando revestimento por arco de plasma transferido ou laser. É utilizada principalmente na indústria de petróleo e gás para válvulas, sedes de válvulas e superfícies de vedação de discos de válvulas, bem como na indústria de perfuração para camadas resistentes ao desgaste em brocas. Isso reduz significativamente os custos de fabricação desses materiais de metais preciosos.
Processo de fabricação do material Hastelloy
A Precionn é uma empresa abrangente de fabricação de materiais de superligas que integra pesquisa e desenvolvimento, fundição, forjamento, tratamento térmico, conformação a frio e processamento de produtos acabados de materiais Hastelloy.
fundição
Nossa empresa possui um forno elétrico de fundição de 50 toneladas, um forno de refino LF, um forno VOD e um forno VD.
forjamento
Nossa empresa possui uma máquina de forjamento de 5000T, capaz de conformar barras e placas de Inconel 625 de diversos diâmetros.
Tratamento térmico
Os principais objetivos do tratamento térmico do Hastelloy são aliviar tensões, dissolver fases frágeis e restaurar a resistência à corrosão. As temperaturas de solubilização situam-se principalmente entre 1100 e 1150 °C, utilizando-se resfriamento rápido com água.
Laminação a quente
O Hastelloy pode ser laminado a quente em chapas, barras, perfis ou tubos com diversas especificações.
Detecção de falha
As ligas Hastelloy são amplamente utilizadas em indústrias críticas, como a petroquímica. Após a fabricação do material, além da análise de composição de rotina por espectrômetro, também realizamos a detecção de defeitos internos para garantir que o produto esteja livre de trincas e atenda aos requisitos de segurança da produção.
Por que escolher a Precision para componentes de Hastelloy?
Excelentes capacidades de fabricação
Todo o processo de fabricação, desde a produção da matéria-prima e usinagem CNC até a inspeção e o envio do produto acabado, pode ser concluído com alta qualidade.
custos preferenciais de materiais
A Precionn possui capacidade completa de fabricação de materiais, podendo realizar de forma independente processos desde a fundição, forjamento, tratamento térmico, laminação a quente e inspeção do produto acabado.
Gestão de qualidade de alta qualidade
- Certificados do sistema: ISO 9001, ISO 013485, AS9100D, IATF 16949
- Todos os materiais devem ser submetidos a testes espectrométricos e a testes de propriedades físicas para garantir que atendam aos requisitos de composição química e propriedades físicas.
- Todas as peças forjadas e materiais soldados passam por detecção de falhas para garantir que não haja rachaduras internas nos materiais e produtos.
Soluções customizadas
- Possuímos excelentes capacidades de fabricação por estampagem e podemos personalizar peças finas de Hastelloy.
- Possuímos excelentes capacidades de usinagem CNC e podemos personalizar válvulas e flanges de Hastelloy.
- Possuímos vasta experiência em soldagem de supermateriais e podemos personalizar a soldagem de portas de válvulas em Hastelloy, bem como a soldagem de revestimentos, para atender a requisitos específicos.
Indústrias de aplicação do Hastelloy
indústria química
As ligas Hastelloy são amplamente utilizadas na indústria química, particularmente na fabricação de reatores, tubulações, válvulas e outros equipamentos, onde podem resistir a produtos químicos altamente corrosivos, como cloretos, ácido sulfúrico e amônia.
Por exemplo, são utilizados no fabrico de reatores e equipamentos resistentes à corrosão para evitar danos causados pela corrosão química.
Petróleo e Gás
Devido à sua alta resistência à temperatura e à corrosão, as ligas Hastelloy são comumente utilizadas em equipamentos para extração, processamento e transporte de petróleo e gás.
Por exemplo, são utilizados em tubulações, bombas e válvulas resistentes à corrosão em perfurações em águas profundas e refinarias de petróleo.
Engenharia Naval
Em ambientes marinhos, as ligas Hastelloy resistem à corrosão da água do mar e são comumente usadas na fabricação de plataformas offshore, dutos submarinos e outros equipamentos marítimos.
Por exemplo, componentes estruturais de plataformas de perfuração offshore e peças resistentes à corrosão para navios.
indústria de fabricação de alimentos
As ligas Hastelloy são adequadas para uso no processamento de alimentos, na produção farmacêutica e na fabricação de equipamentos médicos devido à sua alta higiene e resistência à corrosão.
Exemplos incluem: equipamentos para processamento de alimentos, recipientes farmacêuticos, tubos e contêineres.
Indústria aeroespacial
As propriedades de alta temperatura do Hastelloy o tornam um material ideal para a indústria aeroespacial, especialmente em atmosferas corrosivas e de alta temperatura. Ele é usado na fabricação de componentes de motores, trocadores de calor e outras estruturas para altas temperaturas.
Exemplos incluem: motores de foguete, motores a jato, etc.
indústria de energia nuclear
As ligas Hastelloy podem suportar altas temperaturas, altas pressões e ambientes de radiação, tornando-as cruciais na indústria de energia nuclear, particularmente em componentes críticos como sistemas de refrigeração de reatores e revestimento de varetas de combustível.
Exemplos incluem trocadores de calor e tubulações de refrigeração em usinas nucleares.
Perguntas frequentes sobre Hastelloy
Para ligas Hastelloy, podemos fornecer relatórios de propriedades mecânicas e de materiais para diferentes processos, atendendo a padrões internacionalmente reconhecidos para ligas à base de níquel, como ASTM B575 (chapa/tira), ASTM B622 (tubo sem costura) e ASTM B366 (forjados).
As ligas Hastelloy mais comuns incluem: Hastelloy C-276, Hastelloy C-22, Hastelloy C-2000, Hastelloy B-2, Hastelloy B-3, Hastelloy G-30 e Hastelloy X.
Como o endurecimento por deformação do Hastelloy é de 3 a 5 vezes maior que o do aço comum, é necessário selecionar ferramentas de corte adequadas para a usinagem. Desbaste: ferramentas de metal duro (classe K, como YG8) ou ferramentas de nitreto cúbico de boro (CBN); Acabamento: ferramentas de diamante policristalino (PCD). Evite o desgaste da ferramenta que possa levar a uma rugosidade superficial excessiva da peça.
Se os materiais não exigirem personalização, o tempo de produção mais rápido do protótipo é geralmente de três dias. Se os materiais exigirem personalização especial, o tempo de produção do protótipo é geralmente de 10 dias.