Barra redonda de Inconel 625 com Inconel 718, estas duas ligas à base de níquel são frequentemente agrupadas porque ambas oferecem uma forte resistência à oxidação, um bom desempenho a altas temperaturas e uma ampla utilização industrial. Mas na engenharia atual, resolvem problemas diferentes. O Inconel 625 é normalmente escolhido pela sua resistência à corrosão, soldabilidade e facilidade de fabrico. O Inconel 718 é normalmente escolhido quando a peça tem de suportar tensões mais elevadas, especialmente a temperaturas elevadas, e quando o endurecimento por precipitação pode ser utilizado para aumentar a resistência. Para as equipas de compras, maquinação e design, compreender a diferença a nível químico é o caminho mais curto para tomar a decisão certa sobre o material.
A diferença mais importante entre Inconel 625 e a barra redonda Inconel 718 é a sua filosofia de conceção da liga. O Inconel 625 é principalmente uma liga reforçada por solução sólida. O seu desempenho resulta de uma base de níquel elevada combinada com um teor de crómio relativamente elevado e um teor de molibdénio notavelmente elevado. O Inconel 718, pelo contrário, foi concebido como uma liga de endurecimento por precipitação. Continua a ter uma base de níquel-crómio, mas a sua química é ajustada para permitir o endurecimento por envelhecimento, razão pela qual o seu teor de nióbio é mais elevado e o seu teor de ferro é muito superior ao do 625.
O teor de níquel é a primeira diferença clara. O Inconel 625 contém normalmente pelo menos 58,0% de níquel, enquanto o Inconel 718 se situa normalmente entre 50,0% e 55,0%. Isto significa que o 625 tem uma matriz mais rica em níquel, o que contribui para a sua resistência à corrosão e estabilidade geral em ambientes agressivos. O níquel mais elevado é uma das razões pelas quais o 625 é frequentemente preferido no processamento químico, offshore e serviço marítimo.
O teor de crómio é também ligeiramente superior no 625. O Inconel 625 contém normalmente 20,0% a 23,0% de crómio, enquanto o 718 tem cerca de 17,0% a 21,0%. Ambas as ligas beneficiam do crómio para resistência à oxidação e passivação, mas a 625 tem geralmente uma pequena vantagem em condições de corrosão fortemente oxidantes e mistas devido ao efeito combinado do crómio e do molibdénio.
O molibdénio é onde a diferença se torna muito mais significativa. O Inconel 625 contém cerca de 8,0% a 10,0% de molibdénio, enquanto o Inconel 718 contém apenas cerca de 2,80% a 3,30%. Esta é uma das principais razões pelas quais o 625 tem um melhor desempenho contra a corrosão por picadas e fendas, especialmente em ambientes ricos em cloretos. Em termos práticos, se a barra redonda for maquinada em peças para serviço de água do mar, depuradores húmidos, sistemas de gás ácido ou equipamento de fábricas de produtos químicos, este elevado teor de molibdénio confere ao 625 uma vantagem real.
O teor de nióbio e tântalo conta outra parte da história. O Inconel 625 contém normalmente cerca de 3,15% a 4,15% de Nb+Ta, enquanto o Inconel 718 contém cerca de 4,75% a 5,50%. No 718, o nióbio é especialmente importante porque suporta o endurecimento por precipitação e contribui para a formação de fases de reforço durante o tratamento de envelhecimento. Esta é uma das principais razões metalúrgicas pelas quais o 718 pode atingir uma resistência muito maior após o tratamento térmico.
O teor de ferro é uma das formas mais fáceis de separar as duas ligas numa base de custo e aplicação. O Inconel 625 limita o ferro a um máximo de 5,0%, enquanto o Inconel 718 utiliza o ferro como elemento de equilíbrio, normalmente entre 17% e 21%. Este elevado nível de ferro ajuda a reduzir o custo da matéria-prima no 718, mas, do ponto de vista da corrosão, também significa que o 718 não é normalmente a primeira escolha quando o meio de funcionamento é altamente redutor ou com elevado teor de cloretos.
Assim, se simplificarmos a química numa linha: o 625 é construído em torno da resistência à corrosão e da capacidade de fabrico, enquanto o 718 é construído em torno da resistência através do tratamento térmico. Esta única diferença explica a maior parte do que se segue em termos de comportamento mecânico, resposta de soldadura e seleção do material final.
Do ponto de vista da resistência, a barra redonda Inconel 718 está normalmente à frente do Inconel 625, especialmente após um tratamento de solução e envelhecimento adequados. Esta é a diferença mecânica mais importante para os engenheiros que estão a conceber componentes altamente carregados. No estado envelhecido, o 718 desenvolve uma resistência à tração e ao escoamento significativamente mais elevada devido ao endurecimento por precipitação. O Inconel 625 não se baseia no mesmo mecanismo de endurecimento por envelhecimento, pelo que o seu nível de resistência é mais moderado e estável, mas não tão elevado como o 718.
Em termos práticos de aquisição, isto significa que se um projetista estiver a tentar reduzir o tamanho da secção, mantendo uma elevada capacidade de carga, o 718 torna-se frequentemente a escolha preferida. Peças como fixadores de turbinas, veios, discos e molas de alta tensão beneficiam frequentemente da maior resistência do 718. Em contrapartida, o 625 é frequentemente selecionado quando a tensão de projeto é menor, mas a resistência ambiental e a conveniência de fabrico são mais importantes.
A temperaturas elevadas, especialmente na gama de cerca de 650°C a 700°C, o 718 também tem um melhor desempenho em termos de resistência à fluência e resistência à rutura por tensão. Esta é uma das principais razões pelas quais é tão amplamente utilizado em equipamentos aeroespaciais e de turbinas a gás. Se a peça tiver de suportar uma carga sustentada durante muito tempo a uma temperatura elevada, o 718 proporciona geralmente uma margem de segurança maior do que o 625.
Dito isto, a resistência não é a única propriedade mecânica que importa. O Inconel 625 oferece normalmente uma melhor ductilidade e tenacidade, e responde melhor ao trabalho a frio. Isto torna-o atrativo para aplicações de barras redondas que requerem desenho subsequente, conformação, fiação ou laminagem a frio. Também tende a ser mais tolerante durante o fabrico na oficina. Se uma oficina precisar de maquinar, dobrar ou fabricar peças com menor risco de fissuração ou instabilidade do processo, o 625 é frequentemente mais fácil de trabalhar.
A dureza das duas ligas pode parecer bastante próxima nalgumas condições de entrega, mas o 718 envelhecido acaba geralmente por ser ligeiramente mais duro do que o 625. Isto é expetável porque o tratamento de envelhecimento aumenta a resistência e a dureza em conjunto. No entanto, do ponto de vista da maquinagem, uma maior dureza nem sempre é uma vantagem. Pode significar um maior desgaste da ferramenta, um controlo de corte mais rigoroso e um custo de maquinação mais elevado.
Assim, a comparação mecânica é bastante direta. Se a aplicação for orientada pela máxima resistência à tração, capacidade de suportar cargas a temperaturas elevadas e resistência à fluência, o 718 é normalmente a solução de engenharia mais forte. Se a aplicação necessitar de um conjunto de propriedades mais equilibrado, com melhor ductilidade, melhor trabalhabilidade a frio e fabrico geral mais fácil, o 625 faz frequentemente mais sentido.
Tanto o Inconel 625 como o Inconel 718 são ligas de níquel resistentes à corrosão, mas não têm o mesmo desempenho em todos os ambientes. Na maioria das comparações centradas na corrosão, o Inconel 625 sai na frente. A razão é principalmente a sua química: mais níquel, mais crómio e muito mais molibdénio. Esta combinação confere-lhe uma maior proteção contra a corrosão localizada, especialmente contra o ataque por picadas e fendas.
Em serviço com cloretos, a diferença torna-se mais visível. O Inconel 625 é geralmente mais adequado para água do mar, zonas de salpicos marinhos, equipamento offshore, sistemas de dessalinização e linhas de processamento ricas em cloreto. O elevado teor de molibdénio ajuda-o a resistir à quebra da película passiva em fendas apertadas ou sob depósitos. Para peças feitas de barras redondas, tais como veios, hastes de válvulas, conectores, fixadores e componentes de bombas expostos a cloretos, o 625 é frequentemente a escolha de material mais segura.
Especificamente na água do mar, os engenheiros normalmente confiam mais no 625 do que no 718 quando a corrosão a longo prazo é o fator de controlo. Isto não significa que o 718 seja mau; continua a oferecer uma boa resistência em comparação com muitos aços inoxidáveis. Mas quando o ambiente combina sal, fendas estagnadas e flutuação de temperatura, o 625 tem uma reputação mais forte e um registo de serviço mais alargado.
Para a oxidação a alta temperatura, ambas as ligas têm um desempenho muito bom. Em muitos ambientes de fornos, gases de escape e gases quentes, qualquer uma das ligas pode proporcionar uma forte resistência à oxidação. Mesmo assim, a 625 é frequentemente considerada ligeiramente melhor em termos de resistência à oxidação devido ao seu equilíbrio químico, particularmente em aplicações em que a oxidação e a corrosão actuam em conjunto e não apenas a oxidação.
Em ambientes de ácidos redutores, o 718 é normalmente um pouco menos resistente. O seu teor de ferro mais elevado funciona contra ele em comparação com o 625 em algumas condições de processamento químico. Este é um ponto importante para os compradores de gás ácido, dessulfuração de gases de combustão e serviço de ácido misto. Se o fluido de serviço for quimicamente agressivo e não simplesmente quente, o 625 é frequentemente escolhido porque oferece mais margem de corrosão e menor risco a longo prazo.
Assim, se a corrosão for o primeiro critério de seleção, especialmente a corrosão localizada em cloretos ou meios agressivos mistos, o 625 é normalmente a opção mais fiável. Se a corrosão for apenas secundária e o principal requisito for a elevada resistência abaixo dos 700°C, então o 718 pode ainda ser o melhor material em geral.
Do ponto de vista do fabrico, o Inconel 625 é geralmente mais fácil de forjar e moldar a quente do que o Inconel 718. As oficinas consideram frequentemente que o 625 é mais tolerante durante o processamento térmico porque tem uma melhor trabalhabilidade a quente e uma menor tendência para fissuras relacionadas com o processo. Se a barra redonda for convertida em blocos forjados, anéis, flanges ou peças personalizadas moldadas a quente, o 625 pode simplificar a produção.
No trabalho a frio, a diferença também é prática. O Inconel 625 tem melhor ductilidade e pode ser estirado ou laminado a frio de forma mais suave. Obviamente, endurece como as outras ligas de níquel, mas continua a ser mais fácil de gerir do que o 718 em muitos processos de fabrico. Inconel 718 também podem ser trabalhados a frio, mas o recozimento intermédio é frequentemente necessário para restaurar a ductilidade e manter o processo estável. Isto aumenta o tempo e o custo.
A soldadura é uma das maiores vantagens do 625. É amplamente reconhecida a sua boa soldabilidade e uma tendência relativamente baixa para a fissuração da soldadura quando são utilizados procedimentos adequados. Isto faz do 625 uma escolha comum para estruturas soldadas, revestimentos, forros, recipientes químicos e conjuntos fabricados. Para projectos em que o componente final inclui várias juntas de soldadura, o 625 reduz frequentemente o risco de fabrico.
O Inconel 718 é soldável, mas é mais sensível à fissuração a quente e ao controlo do processo. A qualificação do procedimento de soldadura necessita normalmente de um controlo mais rigoroso da entrada de calor, da temperatura de interpasse, da seleção do material de enchimento e da rota de tratamento térmico pós-soldadura. Se a geometria da peça for complexa ou se a consistência da soldadura na oficina for uma preocupação, o 718 é menos tolerante do que o 625.
O tratamento térmico é outra diferença fundamental. O Inconel 625 normalmente requer apenas recozimento de solução para restaurar uma microestrutura adequada após o processamento a quente ou a frio. Isto torna o inventário e o processamento mais simples. O Inconel 718, por outro lado, depende de uma rota térmica mais complexa: tratamento de solução seguido de envelhecimento para desenvolver toda a sua resistência endurecida por precipitação. Se esse tratamento térmico não for efectuado corretamente, o desempenho mecânico esperado não será alcançado.
Isto é muito importante para os compradores porque o custo da liga é apenas uma parte do custo total de fabrico. As etapas do processo, a complexidade do tratamento térmico, a qualificação da soldadura e o risco de sucata afectam o preço final da peça. Em muitas aplicações de tensão baixa a média, o 625 pode ser mais económico em termos de componente acabado, mesmo que a matéria-prima em si seja mais cara.
Se a primeira prioridade for a resistência à corrosão, Barra redonda de Inconel 625 é normalmente o melhor ponto de partida. É normalmente selecionado para ambientes fortemente corrosivos, tais como sistemas de água do mar, manuseamento de gás ácido, componentes internos de depuradores, equipamento offshore, condutas de produtos químicos e componentes de bombas e válvulas. É também uma boa opção para peças estruturais soldadas, componentes de suporte de revestimento e conjuntos em que a facilidade de fabrico é tão importante como o desempenho da liga.
625 também faz sentido quando o projeto necessita de uma boa conformabilidade. Se a barra for mais tarde maquinada e depois dobrada, fiada, estampada ou formada a frio, a sua melhor ductilidade pode reduzir as dores de cabeça no fabrico. Em muitos casos reais de fábrica, este não é um pequeno pormenor. Uma liga tecnicamente aceitável que é difícil de processar pode ainda assim tornar-se a escolha comercial errada.
O Inconel 718 deve ser considerado prioritário quando a alta temperatura e a elevada carga mecânica são os principais factores de conceção. É amplamente utilizado em peças de turbinas a gás, discos de turbina, fixadores aeroespaciais, veios de alta resistência, molas e elementos de vedação que beneficiam do endurecimento por precipitação. Para peças que operam sob carga sustentada abaixo de cerca de 700°C, o 718 oferece maior fiabilidade mecânica a longo prazo do que o 625.
É especialmente valioso quando a redução da secção é importante. Uma vez que o 718 pode atingir uma maior resistência após o envelhecimento, os engenheiros podem frequentemente utilizar dimensões mais pequenas sem perder capacidade de carga. Isto pode ajudar nos sectores aeroespacial, da energia e do equipamento rotativo de elevado desempenho, onde o peso e a resistência são ambos importantes.
Uma forma simples de selecionar entre eles é colocar quatro questões por ordem. Em primeiro lugar, a corrosão é o principal risco? Se sim, incline-se para o 625. Em segundo lugar, a elevada resistência a temperaturas elevadas é o principal risco? Em caso afirmativo, incline-se para o 718. Em terceiro lugar, o projeto envolve muita soldadura ou fabrico complexo? Em caso afirmativo, o 625 torna-se normalmente mais atrativo. Em quarto lugar, a pressão dos custos é elevada, embora seja necessário um forte desempenho mecânico? Nesse caso, o 718 pode oferecer um melhor equilíbrio, dependendo do ambiente de corrosão.
| Fator de seleção | Inconel 625 | Inconel 718 |
| Resistência versus corrosão | Melhor em termos de corrosão, soldabilidade e formabilidade | Melhor para resistência, fluência, carga a longo prazo abaixo de 700°C |
| Custo vs. fabrico | Custo mais elevado das matérias-primas, fabrico mais fácil | Menor custo da matéria-prima, tratamento térmico e controlo de soldadura mais complexos |
Para os compradores que comparam barras redondas em stock para utilização industrial geral, uma regra prática é a seguinte: escolher 625 quando a falha por corrosão é mais provável do que a falha por sobrecarga; escolher 718 quando a falha por tensão elevada ou carga a alta temperatura é mais provável do que a falha por corrosão. Este é normalmente o caminho de decisão mais claro.
Se um projeto necessitar de apoio para fazer corresponder o tamanho da barra, a condição de entrega e a rota de processamento a jusante, muitos compradores trabalham diretamente com armazenistas ou fábricas experientes, como a Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. para confirmar se o requisito é melhor servido por material 625 recozido por solução ou 718 endurecível por envelhecimento. O nome da liga por si só não é suficiente; a condição final é importante.
Apenas no que respeita ao preço da matéria-prima, o Inconel 625 é normalmente mais caro do que o Inconel 718. A razão é principalmente o seu teor de níquel mais elevado e o teor de molibdénio muito mais elevado. Tanto o níquel como o molibdénio são os principais factores de custo no mercado das ligas, pelo que, quando estes elementos sobem, o 625 é afetado mais diretamente.
O Inconel 718 tem geralmente uma vantagem de preço porque o seu teor de ferro é muito mais elevado e o ferro é muito mais barato do que o níquel ou o molibdénio. Para os compradores que comparam o stock de barras numa base por quilograma, o 718 parece frequentemente mais económico na fase de compra.
Como referência geral do sector, a barra redonda Inconel 625 pode frequentemente situar-se no intervalo de cerca de 28 a 45 USD por kg, enquanto a barra redonda Inconel 718 pode frequentemente situar-se no intervalo de cerca de 22 a 38 USD por kg, dependendo do diâmetro da barra, da origem do moinho, do nível de certificação, da quantidade e do movimento do mercado. Os preços são apenas para referência.
No entanto, o custo mais baixo da matéria-prima do 718 nem sempre significa um custo mais baixo da peça acabada. Se o componente necessitar de um tratamento de envelhecimento rigoroso, de um controlo de soldadura mais apertado, de um esforço de maquinagem adicional ou de uma maior qualificação do processo, o custo total de fabrico pode aumentar. Por outro lado, apesar de o 625 ser normalmente mais caro por quilograma, pode reduzir o custo global em projectos de corrosão e de fabrico intensivo, uma vez que é mais fácil de soldar e, frequentemente, mais fácil de moldar.
Em termos de disponibilidade, tanto a barra redonda 625 como a 718 são comuns no mercado de ligas de níquel, especialmente em diâmetros padrão. O Inconel 718 é particularmente difundido devido à sua forte utilização em aplicações aeroespaciais e industriais de alto desempenho. O Inconel 625 também é amplamente armazenado devido à procura dos sectores de processamento químico, marítimo, petróleo e gás e controlo da poluição. Assim, do ponto de vista da cadeia de fornecimento, ambos são geralmente obtidos, mas o prazo de entrega pode variar consoante o diâmetro, os requisitos de ensaio e o facto de a encomenda ser de um stock padrão ou de uma barra forjada personalizada.
Para as equipas de aprovisionamento, a melhor abordagem é comparar não só o preço da barra, mas também o percurso do tratamento térmico, a permissão de maquinação, a vida útil da corrosão, o custo da soldadura e os requisitos de inspeção. Isto dá uma imagem muito mais precisa do que simplesmente comparar o preço da fatura por quilograma.
O Inconel 718 é mais forte do que a barra redonda Inconel 625?
Sim. O Inconel 718 é geralmente mais forte do que o Inconel 625, especialmente após tratamento de solução e envelhecimento. O seu mecanismo de endurecimento por precipitação confere-lhe uma maior resistência à tração, um maior limite de elasticidade e um melhor desempenho em termos de fluência e rutura por tensão a temperaturas elevadas. Se o componente tiver de suportar uma carga pesada abaixo dos 700°C, o 718 é normalmente a opção mais forte.
Qual é a melhor liga para o serviço de água do mar, Inconel 625 ou 718?
Na maioria dos casos, o Inconel 625 é a melhor escolha para o serviço de água do mar. O seu teor mais elevado de molibdénio e de níquel confere-lhe uma melhor resistência à corrosão por picadas e em fendas em ambientes ricos em cloretos. Para veios marítimos, fixadores, válvulas, conectores e peças de bombas, o 625 é normalmente preferido quando a vida da corrosão é a principal preocupação.
O Inconel 625 pode substituir o Inconel 718, ou o 718 pode substituir o 625?
Por vezes, mas não automaticamente. O Inconel 625 pode substituir o 718 em aplicações em que a resistência à corrosão, a soldabilidade e o fabrico são mais importantes do que a resistência máxima. O Inconel 718 pode substituir o 625 em alguns casos em que é necessária uma maior resistência e o ambiente de corrosão não é demasiado severo. As duas ligas sobrepõem-se em algumas aplicações de temperatura e oxidação, mas não são substitutos diretos um a um porque o seu objetivo de conceção é diferente.
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