Níquel

motores de foguetes, que exigem alta resistência mecânica em média e altatemperatura.

Entretanto, não apenas a resistência mecânica/dureza é importante nesse tipo de aplicações. A dutilidade nas condições de serviço também é importante, e a maioria das superligas apresenta boa dutilidade. As superligas em geral apresentam também boa resistência ao impacto, à fadiga de alto e de baixo ciclo e à fadiga térmica [1].

seja complicada e possa apresentar problemas de trincamento no tratamento térmico pós-soldagem. A liga Inconel 718, que contém ferro, apresenta alta resistência mecânica em temperaturas moderadas, assim como boa resistência ao trinca mento no tratamento térmico pós-soldagem. Isso é possível através do uso do nióbio como elemento de liga, pois esse elemento possibilita uma cinética de envelhecimento mais lenta do que a observada em ligas que contêm alumínio e titânio. Contudo, a tendência ao super envelhecimento restringe o uso das ligas endurecidas pelo nióbio a aplicações em temperaturas inferiores a cerca de 705 ºC. A liga Inconel 718 é uma das que contêm cerca de 20 a 50 % de níquel e ferro e portanto são consideradas ligas à base de níquel e ferro.

Outra liga importante dentro deste grupo é a liga Incoloy 901. Estas ligas, assim como outras ligas trabalhadas à base de níquel como Waspaloy e Astroloy encontram sua principal aplicação em discos forjados de turbinas. *Propriedades Físicas

O níquel puro possui densidade de 8,9 g/cm3, ponto de fusão 1455 C°, estrutura cristalina CFC(cúbica de face centrada). A densidade da maioria das superligas de níquel fica entre 7,79 e 9,32 g/cm3. Por exemplo, a densidade da Inconel 100 (contém cerca de 60 % de níquel) é de 7,79 g/cm3, devido aos elevados teores de alumínio e de titânio, ao passo que as superligas com altos teores de tungstênio e tântalo chegam a densidades da ordem de 9,07 g/cm3. A densidade é uma propriedade importante para as superligas de níquel, uma vez que a redução da densidade do componente de turbina de jato leva a um aumento das tensões centrífugas, reduzindo a vida útil do componente.

A condutividade térmica do níquel puro é da ordem de 0,089 (W/mm2)/(ºC/mm), portanto superior à do ferro puro (CCC: cúbico de corpo centrado), que atinge somente 0,072 (W/mm2)/(ºC/mm). Porém a condutividade térmica das superligas é muito inferior, da ordem de 10 % desse valores, devido à adição de muitos elementos de liga em elevados teores. O ideal seria obter superligas com maior condutividade térmica, já que isso seria importante para dissipar calor e assim minimizar os gradientes de temperatura, reduzindo então as tensões térmicas e assim a tendência de ocorrer falha por fadiga térmica.

A expansão térmica nas superligas de níquel é menor do que nas ligas ferrosas austeníticas e isso é importante do ponto de vista da aplicação em turbinas de jatos, já que esses

componentes são projetados com estreitas tolerâncias dimensionais para operar bem emserviço, além de um baixo coeficiente de expansão térmica contribuir para minimizar as tensões térmicas, minimizando assim a ocorrência de empenamento e fadiga térmica

C) Superligas de Níquel Mais Utilizadas e suas Aplicações

* Ligas Trabalhadas

No final de 1941 na Grã-Bretanha foi lançada no mercado a liga Nimonic 75 e pouco depois a liga endure cível por precipitação denominada Nimonic 80. Estas ligas nada mais eram do que modificações da liga já existente contendo 80 % de níquel e 20 % de cromo com adições de titânio e alumínio para viabilizar o endurecimento por precipitação através da formação de precipitados do tipo gama linha, ou seja, de partículas coerentes com estrutura cristalina tipo CFC e composição química do tipo Ni3(Al,Ti).

Nos Estados Unidos o monel (liga níquel-cobre) endurecido pelos precipitados gama linha está em produção comercial desde 1928, e o níquel endurecível por precipitação desde 1934. Desde 1939 começou