O Rene 41 é uma superliga à base de níquel com excelente resistência a altas temperaturas, resistência à deformação por fluência e resistência à oxidação. É frequentemente utilizada em componentes de turbinas, câmaras de combustão e outras peças expostas a calor extremo.
O Inconel 718 é uma liga de níquel endurecida por precipitação com elevada resistência, boa resistência à fadiga e excelente soldabilidade. É amplamente utilizada em motores de aviação, turbinas a gás e componentes industriais sujeitos a elevadas tensões.
Uma superliga à base de níquel endurecida por precipitação que oferece uma resistência excecional a altas temperaturas, resistência à fluência e resistência à oxidação, amplamente utilizada em componentes de turbinas, equipamentos de combustão, motores de foguetão e fixadores para altas temperaturas.
Ver Rene 41Uma superliga de níquel-crómio-ferro endurecível por precipitação que combina elevada resistência, boa resistência à fadiga e desempenho fiável a temperaturas elevadas, amplamente utilizada em motores de aviação, turbinas a gás, componentes de foguetões e elementos de fixação de alto desempenho.
Ver Inconel 718Analise as principais diferenças antes de confirmar os meios químicos, a forma do produto, a norma, o certificado e o calendário de entregas.
| Elemento de comparação | Rene 41 | Inconel 718 | Nota de seleção |
|---|---|---|---|
| Informações básicas | |||
| Número UNS | N07041 | N07718 | Utilize o número UNS nos desenhos, nas especificações técnicas de material (MTC) e nas especificações de aquisição. |
| Tipo de liga | Superliga de níquel-crómio-cobalto-molibdénio | Superliga de níquel-crómio-ferro-níobio-molibdénio | O Rene 41 está otimizado para resistência a altas temperaturas, enquanto o 718 combina elevada resistência com maior facilidade de fabrico. |
| Método de reforço | Endurecido por precipitação gama-prime | Endurecido por precipitação, principalmente na fase gama-duplo-prime | Ambas as ligas requerem tratamentos controlados de solução e envelhecimento para desenvolverem as propriedades pretendidas. |
| Formas típicas do produto | Chapas, placas, barras, fios, peças forjadas, anéis e elementos de fixação | Chapas, placas, barras, fios, peças forjadas, anéis e elementos de fixação | O 718 tem, em geral, uma disponibilidade mais ampla e vias de abastecimento comercial mais consolidadas. |
| Composição química | |||
| Níquel (Ni) | Saldo: aproximadamente 55% | 50.0-55.0% | Ambas as ligas utilizam uma matriz rica em níquel para garantir a estabilidade a altas temperaturas. |
| Crómio (Cr) | 18.0-20.0% | 17.0-21.0% | O crómio confere resistência à oxidação e à corrosão a quente em ambas as ligas. |
| Cobalto (Co) | 10.0-12.0% | 1,01 TP3T máx. | O elevado teor de cobalto da liga Rene 41 contribui para a resistência e a estabilidade de fase a temperaturas elevadas. |
| Molibdénio (Mo) | 9.0-10.5% | 2.8-3.3% | O Rene 41 contém mais molibdénio, o que proporciona um forte reforço por solução sólida. |
| Nióbio + Tântalo (Nb + Ta) | Não foi adicionado intencionalmente | 4.75-5.50% | O nióbio é o principal responsável pelo reforço «gama-duplo-prime» na liga 718. |
| Titânio (Ti) | 3.0-3.3% | 0.65-1.15% | O maior teor de titânio do Rene 41 favorece uma forte precipitação de gama-prime. |
| Alumínio (Al) | 1.4-1.8% | 0.20-0.80% | O alumínio combina-se com o titânio para formar a fase de reforço principal no Rene 41. |
| Ferro (Fe) | 5,01 TP3T máx. | Saldo | O 718 contém uma quantidade significativamente maior de ferro e, em geral, apresenta uma menor proporção de ligas. |
| Carbono (C) | 0.06-0.12% | 0,081 TP3T máx. | O intervalo de teor de carbono mais elevado da Rene 41 favorece o reforço por carbonetos nos limites dos grãos. |
| Boro (B) | 0.003-0.010% | 0,0061 TP3T máx. | Pequenas adições de boro ajudam a melhorar a resistência dos limites de grão e o comportamento à ruptura sob tensão. |
| Propriedades mecânicas | |||
| Condição típica | Tratado com solução e envelhecido | Tratado em solução e endurecido por precipitação | As características mecânicas dependem fortemente da forma do produto, das dimensões da secção e do ciclo de tratamento térmico. |
| Limite de escoamento, RT | Aprox. 1 035 MPa | Aprox. 1 035 MPa | Ambos podem proporcionar um elevado limite de resistência à deformação à temperatura ambiente, em condições de tratamento térmico completo. |
| Resistência à tração, à temperatura ambiente | Aprox. 1 400 MPa | Aprox. 1 275 MPa | O Rene 41 pode proporcionar uma maior resistência à tração, dependendo da forma do produto e do tratamento térmico. |
| Alongamento, RT | Aprox. 10-15% | Aprox. 12-20% | O 718 proporciona, em geral, uma ductilidade mais consistente e uma fabricação mais fácil. |
| Resistência à fluência | Excelente até cerca de 870 °C | Excelente até cerca de 650 °C | O Rene 41 mantém uma resistência à fluência útil a temperaturas significativamente mais elevadas. |
| Resistência à ruptura sob tensão | Excelente a altas temperaturas | Excelente a temperaturas intermédias | O Rene 41 é a escolha preferida quando é necessária uma resistência à rutura a longo prazo superior ao intervalo normal de 718. |
| Resistência à fadiga | Excelente a temperaturas elevadas | Excelente à temperatura ambiente e a temperaturas intermédias | Utilize dados de fadiga específicos do projeto para a temperatura real, o rácio de tensão e a vida útil prevista. |
| Soldabilidade | Difícil; suscetível a fissuras por tensão e envelhecimento | Bom no que diz respeito a procedimentos qualificados e estabelecidos | O 718 é, em geral, mais fácil de soldar e reparar; o Rene 41 requer um controlo mais rigoroso do processo e do tratamento térmico. |
| Desempenho em termos de temperatura | |||
| Serviço típico com restrições de resistência | Até aproximadamente 870 °C | Até cerca de 650 °C | Os limites reais dependem da tensão aplicada, do tempo de exposição, do ambiente e da norma de dimensionamento. |
| Resistência à oxidação | Excelente a temperaturas elevadas | De bom a excelente a temperaturas moderadamente elevadas | O Rene 41 é, em geral, mais adequado para uma exposição prolongada a temperaturas mais elevadas. |
| Estabilidade térmica | Excelente dentro da gama de altas temperaturas para a qual foi concebido | É bom, mas as fases de reforço perdem estabilidade a temperaturas mais elevadas | O 718 não deve substituir o Rene 41 quando a temperatura de serviço prolongado exceder substancialmente os 650 °C, aproximadamente. |
| Capacidade de carga a altas temperaturas | Superior a cerca de 650 °C | Excelente a temperaturas inferiores a aproximadamente 650 °C | O Rene 41 constitui a opção mais resistente para componentes da secção quente sujeitos a cargas elevadas. |
| Comparação de preços | |||
| Custo relativo dos materiais | Mais alto | Elevado | O Rene 41 costuma ser mais caro devido ao seu teor de cobalto e molibdénio e ao menor volume de produção. |
| Disponibilidade de stock | Limitada; alguns modelos e tamanhos podem exigir uma produção especial | Amplamente disponível nas formas mais comuns utilizadas nos setores aeroespacial e industrial | O 718 é normalmente mais fácil de obter para necessidades urgentes e pequenas quantidades. |
| Custo de fabrico | Muito elevado | Elevado | O Rene 41 exige controlos rigorosos de maquinagem, soldadura e tratamento térmico. |
| Fatores de cotação | Forma, dimensão, quantidade, tratamento térmico, ensaios, preço do cobalto e homologações aeroespaciais | Forma, tamanho, quantidade, tratamento térmico, ensaios, maquinagem e homologações aeroespaciais | O preço final deve basear-se nos requisitos efetivos relativos aos desenhos, às especificações, à certificação e à entrega. |
| Desempenho e Aplicação | |||
| Vantagem principal | Elevada resistência à deformação lenta e à ruptura por tensão a temperaturas que excedem a gama prática do 718 | Excelente resistência, resistência à fadiga, soldabilidade e disponibilidade no mercado | A temperatura de funcionamento e os requisitos de fabrico são, normalmente, os fatores decisivos. |
| Resistência à corrosão | Boa resistência à oxidação e à corrosão a altas temperaturas | Boa resistência à corrosão geral e à oxidação | Nenhuma das duas classes deve ser selecionada para aplicações químicas agressivas sem dados de corrosão específicos para o ambiente em questão. |
| Usinabilidade | Difícil | É difícil, mas conta com o apoio de práticas de maquinagem bem estabelecidas | O Rene 41 provoca, em geral, um maior desgaste das ferramentas e exige parâmetros de maquinagem mais conservadores. |
| Aplicações típicas | Componentes de combustão de turbinas a gás, carcaças de turbinas, peças do sistema de escape, componentes do pós-combustor e fixadores para altas temperaturas | Discos de turbina, eixos, peças de compressor, fixadores para a indústria aeroespacial, componentes de foguetões e equipamento para campos petrolíferos | O Rene 41 é utilizado em componentes sujeitos a temperaturas mais elevadas; o 718 é amplamente utilizado em peças sujeitas a cargas elevadas e a temperaturas intermédias. |
| Melhor caso de utilização | Aplicação com cargas elevadas que exige resistência à deformação lenta e à ruptura a temperaturas de aproximadamente 650-870 °C | Utilização em condições de alta resistência até aproximadamente 650 °C, com melhor soldabilidade e disponibilidade | Escolha o Rene 41 para uma maior resistência a altas temperaturas e o 718 para uma solução mais económica e de fácil fabrico. |
Os valores são referências típicas para a comparação de artigos. O fornecimento final deve estar em conformidade com a norma solicitada, a forma do produto, o tratamento térmico, o certificado de ensaio da fábrica e os requisitos do projeto.
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