Ao selecionar materiais para ambientes extremos, a distinção entre Inconel 600 e Incoloy 800 determina frequentemente a longevidade e a segurança do equipamento. Embora ambas sejam ligas de alto desempenho à base de níquel, pertencem a diferentes famílias metalúrgicas com pontos fortes distintos. Compreender as interações químicas específicas - particularmente no que diz respeito ao teor de níquel - é vital para os engenheiros e gestores de aprovisionamento.
Este guia analisa as diferenças fundamentais, critérios de seleção, e aplicações específicas em tubos para fornos.
Comparação entre Inconel 600 e Incoloy 800
A diferença fundamental reside na sua composição e no perfil de resistência resultante.
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Inconel 600 (UNS N06600) é um Níquel-crómio-ferro liga. A sua caraterística distintiva é um elevado teor de níquel (mínimo 72%).
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Incoloy 800 (UNS N08800) é um Níquel-ferro-crómio liga. Contém significativamente menos níquel (30-35%) e muito mais ferro (39.5% min).
1. Corrosão e fissuração por corrosão sob tensão (SCC) O teor de níquel 72% do Inconel 600 torna-o praticamente imune a Fratura por corrosão sob tensão por cloreto de iões. Isto torna-o a melhor escolha para ambientes que contenham cloreto de magnésio ou outros sais. O Incoloy 800 oferece uma resistência moderada ao SCC - muito melhor do que os aços inoxidáveis da série 300 - mas pode ainda fissurar sob tensão cíclica extrema em ambientes com cloretos.
2. Oxidação vs. Sulfidação Ambas as ligas utilizam crómio para formar uma camada protetora de óxido, proporcionando uma excelente resistência à oxidação. No entanto, O Incoloy 800 supera o Inconel 600 em ambientes com enxofre. As ligas com alto teor de níquel, como o Inconel 600, são susceptíveis à “sulfidação” (ataque de enxofre) a altas temperaturas, o que provoca uma rápida fragilização. A matriz de ferro pesado do Incoloy 800 atenua este risco.
3. Eficiência de custos O níquel é um bem caro. Devido à sua composição de níquel inferior, O Incoloy 800 é significativamente mais económico do que o Inconel 600. Para aplicações em que as propriedades extremas do Inconel 600 não são estritamente necessárias, O Incoloy 800 é o padrão da indústria em termos de eficiência económica.
A imagem seguinte ilustra as principais diferenças na composição e resistência à fissuração por corrosão sob tensão.
Figura 1: Uma comparação da composição química e do seu efeito na resistência à fissuração por corrosão sob tensão (SCC) em ambientes de cloreto.
Inconel 600 vs Incoloy 800 como escolher
A seleção entre estas duas ligas requer uma avaliação técnica do ambiente de funcionamento. Utilizar este quadro de decisão:
Escolha o Inconel 600 se:
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O ambiente é “Reduzir”: O Inconel 600 destaca-se em ambientes redutores onde a oxidação não é o principal modo de ataque.
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A nitruração é uma ameaça: Em atmosferas à base de azoto (e.g., bolachas de amoníaco), O Inconel 600 resiste melhor à fragilização por azoto do que as ligas à base de ferro.
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A exposição ao cloreto é extrema: Se o fluido do processo contiver níveis elevados de cloretos, o Incoloy 800 poderá fissurar, o prémio para o Inconel 600 é justificado.
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A temperatura excede os 1100°C (2000°F): O Inconel 600 mantém uma melhor integridade estrutural nos limites máximos do tratamento térmico.
Escolha o Incoloy 800 (ou 800H/HT) se:
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O enxofre está presente: Em ambientes com gás ácido ou fuelóleo, O Inconel 600 deteriora-se rapidamente.
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A resistência à fluência é prioritária: Para uma exposição prolongada a temperaturas elevadas (superiores a 816°C), as versões de carbono controlado-Incoloy 800H/HT-Oferecem uma resistência superior à fluência e à rutura em comparação com o Inconel 600 padrão.
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O orçamento é uma limitação: O Incoloy 800 oferece a melhor relação custo/desempenho para resistência geral à oxidação a alta temperatura.
Inconel 600 vs Incoloy 800 para tubagem de forno
A tubagem do forno representa o campo de batalha mais comum entre estes dois materiais. A escolha depende em grande medida do fluido de processo interno e do método de aquecimento externo.
Fornos petroquímicos e de etileno (domínio 800H/HT) Na indústria petroquímica, nomeadamente para o craqueamento do etileno e a reforma do metano a vapor (SMR), Incoloy 800H/HT é o material padrão para serpentinas de convecção e radiantes. O equilíbrio entre a resistência à fluência e a resistência à carburação da liga permite-lhe suportar os ciclos térmicos dos processos de descoqueificação sem o custo proibitivo das alternativas com alto teor de níquel.
Muflas e retortas de tratamento térmico (O domínio do Inconel 600) O Inconel 600 é frequentemente utilizado em muflas de fornos, retruca, e cestos em instalações de tratamento térmico.
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Fornos de cementação: Enquanto o 800 resiste à carburação, O 600 é muitas vezes preferido para os dispositivos de fixação porque resiste ao fenómeno do “pó de metal” e à fadiga térmica nos processos descontínuos.
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Recozimento brilhante: Para recozimento brilhante de tiras de aço inoxidável em atmosferas de hidrogénio, A tubagem em Inconel 600 garante a manutenção da pureza da atmosfera sem degradação da superfície.
O diagrama seguinte fornece um guia visual das aplicações comuns de tubagem de forno para cada liga.
Figura 2: Aplicações típicas de tubos para fornos, mostrando o Incoloy 800H/HT num forno petroquímico e o Inconel 600 numa mufla de tratamento térmico.
Perguntas e respostas relacionadas
Q1: O Incoloy 800 pode ser soldado ao Inconel 600?
Sim. A soldadura dissimilar é comum. Um metal de enchimento com alto teor de níquel, tais como Inconel 82 (ERNiCr-3) ou Inconel 182, é normalmente utilizado para assegurar que a junta de soldadura mantém a resistência à corrosão e a ductilidade correspondentes ao metal de base superior (Inconel 600).
Q2: Qual a liga que lida melhor com o choque térmico?
Em geral, Inconel 600 suporta um pouco melhor o choque térmico devido ao seu menor coeficiente de expansão térmica em comparação com o Incoloy 800, rico em ferro. Isto reduz o stress durante os ciclos rápidos de aquecimento e arrefecimento.
Q3: O Inconel 600 e o Incoloy 800 são magnéticos?
O Inconel 600 não é magnético à temperatura ambiente. O Incoloy 800 também é geralmente não magnético, mas porque contém mais ferro, pode desenvolver uma ligeira permeabilidade magnética após o trabalho a frio ou a soldadura, enquanto que 600 permanece estável.
