O que é Hastelloy C-276?
Hastelloy C-276, também conhecido como UNS N10276 ou C276, é uma das ligas resistentes à corrosão à base de níquel mais comuns. É adequado para uso na indústria química com vários meios oxidantes e redutores. Seu alto teor de molibdênio e cromo permite que a liga resista à corrosão por íons cloreto, e a adição de tungstênio aumenta ainda mais sua resistência à corrosão.
Hastelloy C-276 é um dos poucos materiais que pode resistir à corrosão causada por soluções úmidas de cloro gasoso, hipoclorito e dióxido de cloro. Também exibe resistência significativa a soluções salinas de cloreto altamente concentradas, como cloreto férrico e cloreto cúprico.
As aplicações onde o Hastelloy C-276 pode ser usado incluem:
- Revestimentos de pilha de controle de poluição, tubos, amortecedores, purificadores, reaquecedores de gás de chaminé, ventiladores e carcaças de ventiladores.
- Sistemas de dessulfurização de gases de combustão.
- Componentes de processamento químico, como trocadores de calor, vasos de reação, evaporadores e tubos de transporte.
- Poços de gás ácido.
- Produção de celulose e papel.
- Tratamento de esgoto.
- Equipamentos farmacêuticos e de processamento de alimentos.
Precauções para soldagem Hastelloy C-276
Há 9 considerações principais a serem lembradas ao soldar a liga Hastelloy C-276, que podem ser resumidas da seguinte forma:
1. Preparação e limpeza da solda:
Como é provável que a superfície da liga Hastelloy contenha impurezas e óxidos, a área de soldagem deve ser limpa antes da soldagem. A limpeza manual pode ser feita com rebarbadoras para limpar a área até que o brilho do metal fique visível.
Recomenda-se que a largura de limpeza seja de pelo menos 100 mm para garantir que impurezas não entrem na zona de solda.
2. Método de soldagem:
A conexão positiva de corrente contínua é geralmente usada para soldagem. Ao usar a conexão DC positiva, a temperatura do eletrodo de tungstênio é baixa, a corrente permitida é grande e a perda do eletrodo de tungstênio é pequena.
A extremidade do eletrodo de tungstênio é retificada a 30° e a cabeça é retificada ligeiramente plana.
3. Blindagem de gás:
Devem ser tomadas medidas para minimizar a degradação da resistência à corrosão da solda e da zona afetada pelo calor, como soldagem com gás inerte de tungstênio (GTAW), soldagem com gás inerte de metal (GMAW), soldagem por arco submerso ou outros métodos de soldagem que possam minimizar o degradação da resistência à corrosão da solda e da zona afetada pelo calor.
Special Steel 100 Seconds” sugere que o efeito de proteção do gás argônio é significativo: bons efeitos de proteção, calor concentrado, boa qualidade de solda, pequena zona afetada pelo calor e pequena distorção da solda, fazendo com que a solda e a zona afetada pelo calor tenham a resistência mínima à corrosão degradação.
4. Treinamento prático:
O processamento mecânico é o método preferido para soldar ranhuras, e o processamento a frio é preferível para garantir que a forma, o tamanho e a rugosidade da superfície de processamento atendam aos requisitos do padrão ou às especificações do processo de soldagem.
O processamento mecânico da ranhura pré-soldagem causará endurecimento por trabalho, por isso é necessário retificar a ranhura antes da soldagem. A ranhura de soldagem não deve apresentar defeitos como delaminação, dobramento, rachaduras ou rasgos.
A superfície metálica da ranhura de soldagem e a largura de 50 mm em ambos os lados devem ser polidas para remover cores de óxido. Solventes como etanol, acetona ou propanol devem ser usados para limpar os poluentes como graxa, água e marcas de giz.
A escova de solvente deve ser uma esponja de couro ou celulose que não solte durante a limpeza. Special Steel 100 Seconds” sugere que materiais de soldagem desnecessários e substâncias nocivas nas roupas e sapatos dos trabalhadores não devem entrar em contato com a peça de trabalho para evitar poluir a peça de trabalho.
5. Seleção do material de soldagem:
Recomenda-se usar fio de solda ERNiCrMo-4 e vareta de solda ENiCrMo-4. Este fio de soldagem possui excelente resistência à corrosão e desempenho de processo. Sua composição química é semelhante à do metal base e contém mais manganês que o metal base.
Ao soldar, pode melhorar a resistência a trincas e controlar a porosidade. O teor superbaixo de carbono oferece proteção contra corrosão intergranular.
Tabela de materiais de soldagem
| Material base | Padrão da Sociedade Americana de Soldagem (AWS) | |
| Eletrodo de soldagem SMAW | Fio de soldagem GTAW | |
| C276 e C276 | ENiCrMo-4 | RENiCrMo-4 |
| C276 e aço carbono ou aço de baixa liga | ENiCrMo-3 ENiCrMo-4 |
ERNiCrMo-3 ERNiCrMo-4 |
6. Pré-aquecimento e temperatura entre passes
O pré-aquecimento geralmente não é necessário ao soldar ligas Hastelloy em temperatura ambiente, a menos que a temperatura do ar esteja abaixo de zero ou haja acúmulo de umidade. Se for necessário pré-aquecimento, a temperatura só deverá ser elevada para 30-40°C.
Durante a soldagem, se o metal de solda for exposto a altas temperaturas (375-875°C) por um longo período de tempo, formará compostos metálicos Fe-Cr, conhecidos como fase sigma. A fase sigma é extremamente dura e quebradiça e se distribui nos contornos dos grãos, causando diminuição da tenacidade ao impacto e fragilização do metal de solda.
Ao usar soldagem multicamadas, a temperatura entre passes deve ser mantida abaixo de 90°C para evitar a formação da fase sigma devido à exposição prolongada a temperaturas entre 375-875°C.
7. Precauções de soldagem
Para reduzir a entrada de calor na soldagem, use a menor corrente de soldagem possível e um método de soldagem rápido. Além disso, devido à tendência das ligas Hastelloy de racharem no início do arco, a cratera do arco deve ser totalmente preenchida.
Antes de reiniciar o arco, a cratera do arco anterior deve ser lixada e depois limpa com uma escova de cerdas macias antes de continuar com a soldagem subsequente. Esses dois métodos de tratamento podem suprimir a geração de trincas térmicas.
A junta soldada é propensa à corrosão intergranular, incluindo corrosão intergranular da costura de solda, “corrosão em faca” perto da linha de fusão e corrosão intergranular da temperatura de sensibilização na zona afetada pelo calor.
8. Tratamento térmico pós-soldagem
No entanto, em ambientes extremamente agressivos, os materiais C-276 e as peças soldadas precisam ser tratados termicamente por solução para obter a melhor resistência à corrosão.
O tratamento térmico por solução do material da liga Hastelloy C-276 envolve dois processos, de acordo com “Special Steel 100 Seconds”:
(1) Aquecimento a 1040-1150°C;
(2) Resfriando rapidamente até um estado preto (cerca de 400°C) em dois minutos.
O material assim tratado apresenta excelente resistência à corrosão. Portanto, realizar tratamento térmico de alívio de tensão apenas na liga Hastelloy C-276 é ineficaz. Toda sujeira que possa produzir elementos de carbono durante o processo de tratamento térmico, como manchas de óleo na superfície da liga, deve ser limpa antes do tratamento térmico.
Durante a soldagem ou tratamento térmico das ligas Hastelloy C-276, podem ser produzidos óxidos na superfície da liga, causando diminuição no teor de Cr e afetando sua resistência à corrosão.
Portanto, a superfície deve ser limpa. Podem ser utilizadas escovas de aço inoxidável ou rebolos de aço inoxidável, seguidas de imersão em solução mista de ácido nítrico e ácido fluorídrico na proporção adequada para decapagem e, por fim, enxaguados com água limpa.
9. Precauções com ferramentas de soldagem
As ferramentas de processamento devem ser ferramentas de limpeza específicas para ligas de níquel. Estas ferramentas devem ser armazenadas separadamente e claramente marcadas para evitar confusão com outras ferramentas.
Evite o contato entre a peça de trabalho e metais de baixo ponto de fusão para evitar a fragilização causada pelo aumento de carbono ou enxofre ao formar metais instáveis. O uso de giz, tinta e graxa para medição de temperatura deve ser limitado durante o processo de fabricação.
O rebolo usado para retificar peças não deve conter íons de ferro e o adesivo não deve ser uma resina orgânica.
Para juntas soldadas por compressão, o mesmo processo que o processo de soldagem oficialmente qualificado deve ser usado para o posicionamento do equipamento de pré-soldagem, e a solda de posicionamento deve finalmente fundir-se na solda permanente. A montagem forçada de peças soldadas não pode causar endurecimento local das peças soldadas.
