Niquel e suas ligas

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EM833 – SELEÇÃO DE MATERIAIS 1.3.3 Níquel e Suas Ligas:

1.3.3.a. Classificação:

O metal níquel é utilizado na forma tecnologicamente pura, em diversos tipos, ou como metal base de diversas ligas para a constituição de peças e estruturas de diferentes produtos metálicos onde são exigidas as suas características fundamentais de resistência mecânica associada à resistência à corrosão, tanto àtemperatura ambiente como às temperaturas elevadas. O níquel e as ligas de níquel podem ser agrupados da seguinte forma:

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níquel (de diversos graus de pureza); níquel ligado (com pequenos teores de elementos de liga); ligas níquel – cobre; ligas níquel – cromo; ligas níquel – ferro – cromo; ligas níquel – molibdênio.

Além desses materiais, ainda se encontra o níquel em importantescategorias de ligas: ligas cobre - níquel, superligas com níquel, ligas com níquel para fins elétricos e magnéticos, aços com baixo teor de níquel e aços inoxidáveis com níquel. Além da classificação pela composição básica, os materiais metálicos a base de níquel podem ainda ser reunidos em dois grupos:

a) ligas de níquel endurecidas pela formação de solução sólida; b) ligas de níquel endurecidaspelo tratamento térmico de solubilização e precipitação.

Entretanto, convém destacar que o níquel puro e as suas ligas podem ainda ser endurecidos pelo trabalho a frio (encruamento), e muitas vezes as especificações indicam o grau de têmpera (encruamento) que é exigido para uma determinada aplicação.
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EM833 – SELEÇÃO DE MATERIAIS As ligas tratadas nos itens seguintes são as ligas dúcteis outrabalhadas e as ligas para fundição. A designação do níquel e das ligas de níquel foi organizada pela Huntington Alloys Inc. e adotada por outras entidades de normalização técnica como a ASTM - American Society for Testing and Materials e a SAE - Society of Automotive Engineers. A designação é composta de um sistema de três dígitos acompanhados de um nome ou marca comercial (ver Tabela 1). Cadagrupo de material, classificado pela composição, é designado com esses três números, sendo que o primeiro, se for par, se refere a ligas endurecíveis por formação de solução sólida e, se for ímpar, indica que as ligas são endurecíveis por tratamento térmico de solubilização e precipitação. A primeira série de três números, começa com 200 e é reservada ao níquel tecnologicamente puro; o níquelligado, suscetível ao endurecimento por tratamento térmico, recebe a designação 301. A série de números vai até 999 mas nem toda ela é usada. Para as ligas de níquel, os seguintes exemplos de designação podem ser mencionados:

Tabela 1 – Nomes comerciais de algumas ligas de níquel. Liga Níquel-cobre Níquel-cromo Níquel-ferro-cromo Endurecida por solução sólida Monel 400 Inconel 600 Incoloy 800Endurecida por solubilização e precipitação Monel K-500 Inconel 718 Ni-Span L 902

As ligas de níquel com molibdênio têm apenas uma designação comercial (Hastelloy) seguida de um código alfa numérico como B-2C, C-276, etc., estabelecido pela Cabot Corporation.

1.3.3.b. Níquel e níquel ligado:

O níquel tem as suas propriedades modificadas pela presença de impurezas. Então, é necessárioinicialmente distinguir os tipos usuais com teores mínimos de níquel mais cobalto ao redor de 99,5% e aqueles de elevada pureza com teor mínimo somente de níquel de 99,98% ou 99,99%. Alguns elementos de
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EM833 – SELEÇÃO DE MATERIAIS liga, como alumínio e titânio, podem ser adicionados para elevar a resistência mecânica através de tratamentos térmicos. Os tipos usuais contêm cerca de 0,5% Co, contudoesse teor residual não afeta as propriedades para os usos comuns do níquel e da maioria de suas ligas. O níquel 200 é o emprego mais comum na condição trabalhada (ou dúctil) e pode se apresentar tanto recozido como encruado com diferentes graus de têmpera (endurecimento por encruamento); as formas comerciais são

praticamente as usuais: barras, placas, chapas, tubos e arames. Exemplos típicos...
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