

A barra Incoloy 20, designada como UNS N08020, número de material W.Nr. 2.4660, e vulgarmente conhecida como Liga 20, é uma liga austenítica de níquel-ferro-crómio...
A barra Incoloy 20, designada como UNS N08020, número de material W.Nr. 2.4660, e vulgarmente conhecida como Liga 20, é uma liga austenítica de níquel-ferro-crómio estabilizada com nióbio e reforçada com molibdénio e cobre. Foi especificamente concebida para uma resistência superior ao ácido sulfúrico e a outros ambientes químicos agressivos, particularmente os que contêm cloretos e ácido sulfúrico a várias concentrações e temperaturas. Esta forma de barra de aço é um material fundamental para a maquinagem de veios de bombas, hastes de válvulas, fixadores e componentes de misturadores nas indústrias de processamento químico, farmacêutico e alimentar.

Frequentemente designado por “Carpenter 20” ou “Alloy 20 Cb-3”, o Incoloy 20 é uma liga versátil e resistente à corrosão que faz a ponte entre os aços inoxidáveis padrão e as ligas com elevado teor de níquel. A sua composição está otimizada para resistir à fissuração por corrosão sob tensão induzida por cloretos, à corrosão por pite e à corrosão geral causada pelo ácido sulfúrico. A adição de nióbio (colúmbio) proporciona estabilização contra a sensibilização durante a soldadura. As barras são reconhecidas pela sua fiabilidade no manuseamento de fluxos de ácido sulfúrico quente e de misturas químicas complexas.
A excecional resistência à corrosão da barra Incoloy 20, especialmente ao ácido sulfúrico, é o resultado dos seus elementos de liga cuidadosamente equilibrados. Fornecido pela Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd., o stock de barras cumpre especificações que garantem o seu desempenho em ambientes agressivos de processos húmidos.
| Elemento | Percentagem (%) – Intervalo típico | Função primária na liga |
|---|---|---|
| Níquel (Ni) | 32.0 - 38.0 | Elemento de base para a resistência à corrosão; proporciona resistência à fissuração por corrosão sob tensão e a ambientes redutores. |
| Crómio (Cr) | 19.0 - 21.0 | Oferece resistência a meios oxidantes e proteção geral contra a corrosão. |
| Ferro (Fe) | Equilíbrio (≥ 35,0) | Constitui a matriz fundamental da liga. |
| Molibdénio (Mo) | 2.0 - 3.0 | Aumenta a resistência à corrosão por pites e fendas em soluções de cloreto e melhora a resistência a ácidos redutores. |
| Cobre (Cu) | 3.0 - 4.0 | Adição crítica que melhora significativamente a resistência ao ácido sulfúrico, particularmente em concentrações intermédias. |
| Nióbio (Nb) + Tântalo (Ta) | 8 x %C min, 1.00 max | Elemento estabilizador (como Nb). Evita a sensibilização (precipitação de carboneto de crómio) durante a soldadura, formando em vez disso carbonetos de nióbio estáveis. |
| Manganês (Mn) | 2.00 max | Elemento residual, ajuda na desoxidação. |
| Silício (Si) | 1.00 max | Elemento residual. |
| Carbono (C) | 0,07 max | Mantido baixo para minimizar a formação de carbonetos; o excesso de carbono é absorvido pelo nióbio. |
| Fósforo (P) | 0,045 max | Controlo de impurezas. |
| Enxofre (S) | 0,035 max | Controlo de impurezas. |
A barra Incoloy 20 oferece uma boa combinação de resistência, ductilidade e tenacidade, adequada para componentes dinâmicos em serviço corrosivo. É fornecida na condição de solução recozida.
| Propriedade mecânica | Valor típico à temperatura ambiente (recozido) | Requisito mínimo ASTM B473 (UNS N08020) | Caraterística-chave |
|---|---|---|---|
| Resistência à tração | 552 – 655 MPa (80 – 95 ksi) | ≥ 552 MPa (80 ksi) | Resistência adequada para peças sob pressão e estruturais. |
| Resistência ao escoamento (0.2% Offset) | 241 – 345 MPa (35 – 50 ksi) | ≥ 241 MPa (35 ksi) | – |
| Alongamento em 2 polegadas (50mm) | ≥ 30% | ≥ 30% | Boa ductilidade para a enformação e o fabrico. |
| Dureza (Rockwell B) | ≤ 100 HRB | – | – |
As propriedades físicas da barra Alloy 20 são normais para ligas de níquel-ferro-crómio e são utilizadas na conceção de equipamento.
| Propriedade física | Valor à temperatura ambiente (20°C / 68°F) | Notas / Estado |
|---|---|---|
| Densidade | 8,08 g/cm³ (0,292 lb/in³) | – |
| Gama de fusão | 1370 – 1400 °C (2500 – 2550 °F) | – |
| Calor específico | 500 J/kg-°C (0,119 BTU/lb-°F) | A 100°C |
| Condutividade térmica | 12,9 W/m-K (89,4 BTU-in/hr-ft²-°F) | A 100°C |
| Coeficiente médio de expansão térmica | 14,8 μm/m-°C (8,2 μin/in-°F) | 20-100°C (68-212°F) |
| Resistividade eléctrica | 0,99 μΩ-m (39,0 μΩ-in) | A 20°C |
| Módulo de elasticidade (tração) | 186 GPa (27,0 x 10^6 psi) | A 20°C |
A Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. fornece barras de Incoloy 20 numa vasta gama de formas para a indústria de processos químicos.
| Forma do produto | Gama de tamanhos padrão | Principais especificações padrão | Condições comuns de fornecimento |
|---|---|---|---|
| Barra redonda (laminada a quente/forjada) | Diâmetro de 10 mm (0,4″) a 300 mm (12″) | ASTM B473 (UNS N08020), ASME SB-473, DIN 17742 (W.Nr. 2.4660) | Solução recozida (tipicamente 925-980°C de têmpera em água) |
| Barra hexagonal | Planos transversais de 10 mm a 80 mm | ASTM B473, DIN 17742 | Solução recozida |
| Barra quadrada | 10mm a 80mm Largura | ASTM B473 | Solução recozida |
| Barra acabada a frio (estirada/moída) | 5mm a 150mm de diâmetro | ASTM B473 (estirado a frio) | Recozido em solução, estirado a frio e com alívio de tensões |
| Billet de forjamento | Diâmetro de 150mm a 400mm | ASTM B564 (peças forjadas), especificações do cliente | Forjado, recozido em solução |
Os componentes maquinados a partir da barra Incoloy 20 são fundamentais no manuseamento do ácido sulfúrico e de outros produtos químicos agressivos: Processamento químico: Eixos de bombas, componentes internos de válvulas, agitadores e tubos de permutadores de calor para a produção de ácido sulfúrico, operações de decapagem, produção de fertilizantes fosfatados e fabrico de fibras sintéticas. Indústria farmacêutica: Vasos de reactores, tubagens e sistemas de filtração em que é necessária uma elevada pureza e resistência a agentes de limpeza agressivos. Processamento de alimentos: Equipamento para manuseamento de produtos alimentares ácidos e soluções de limpeza. Petróleo e gás: Componentes para serviço ácido (ambientes com H2S moderado) e manuseamento de água produzida contendo cloretos. Fabrico de plásticos: Equipamento para a produção de plásticos e polímeros com catalisadores de cloreto.
O Incoloy 20 é especificamente conhecido pela sua excelente resistência ao ácido sulfúrico numa vasta gama de concentrações e temperaturas, uma propriedade muito reforçada pelo seu teor de cobre. Também resiste aos ácidos fosfórico, nítrico e orgânico. A liga apresenta boa resistência à corrosão por pite induzida por cloreto, à corrosão em fendas e à fissuração por corrosão sob tensão, embora não tão elevada como a superaustenítica de molibdénio 6%. A sua estabilização com nióbio torna-a altamente resistente ao ataque intergranular após soldadura ou exposição a altas temperaturas, permitindo a sua utilização na condição de soldada para muitos serviços.
A barra Incoloy 20 é facilmente maquinável, com índices de maquinabilidade semelhantes ou ligeiramente superiores aos do aço inoxidável Tipo 316. Endurece por trabalho, pelo que se aplicam as práticas padrão para ligas austeníticas: utilizar configurações rígidas, ferramentas de metal duro afiadas, velocidades e avanços moderados e um líquido de refrigeração abundante. A sua boa maquinabilidade torna-o uma escolha preferencial para a produção de componentes complexos, como veios de bombas e corpos de válvulas para serviço corrosivo.
A liga 20 é considerada altamente soldável devido à sua estabilização com nióbio. Pode ser soldada utilizando processos comuns como a soldadura por arco de tungsténio gasoso (GTAW/TIG), a soldadura por arco de metal blindado (SMAW/Stick) e a soldadura por arco de metal gasoso (GMAW/MIG). São utilizados metais de enchimento correspondentes (por exemplo, ERNiCrMo-3) ou enchimentos dedicados da Liga 20. O nióbio evita eficazmente a sensibilização na zona afetada pelo calor da soldadura, tornando desnecessário o tratamento térmico pós-soldadura para a resistência à corrosão na maioria das aplicações, o que constitui uma vantagem significativa em termos de fabrico.
O preço da barra Incoloy 20 da Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. é influenciado pelo seu teor de níquel e pelo seu papel estabelecido como uma liga versátil e resistente à corrosão de gama média.
| Fator de determinação do preço | Impacto no preço de referência | Orientações para a aquisição |
|---|---|---|
| Níquel e teor de ligas | O teor de níquel (~35%) é o principal fator de custo. As adições de cobre e molibdénio também contribuem. O seu preço é geralmente inferior ao das ligas com elevado teor de níquel, como o Hastelloy, mas superior ao dos aços inoxidáveis normais. | A liga 20 oferece uma excelente relação desempenho/custo para ácido sulfúrico e serviço químico geral, sendo frequentemente o material adequado mais económico para a aplicação. |
| Volume e disponibilidade | Sendo uma liga de trabalho amplamente especificada no CPI, é produzida em volumes significativos, levando a preços estáveis e boa disponibilidade para formas padrão. | A compra de barras redondas laminadas a quente standard em stock na Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. oferece normalmente a melhor combinação de preço e prazo de entrega. |
| Forma e condição | As barras acabadas a frio para a maquinagem de precisão e as grandes peças de forja são mais caras. A barra laminada a quente recozida é a condição padrão e mais económica. | Para a maioria das aplicações, é especificada a barra redonda recozida e laminada a quente. A barra estirada a frio pode ser especificada para a maquinagem automática de parafusos de fixação. |
| Certificação e ensaios | A certificação padrão ASTM B473 é típica. A exigência de ensaios de corrosão intergranular (por exemplo, ASTM A262 Practice E) ou de dados específicos de ensaios de corrosão com ácido sulfúrico pode implicar um pequeno acréscimo. | Para a construção de código (ASME), o MTR padrão é suficiente. Os ensaios especiais só devem ser especificados se exigidos pela especificação do cliente ou para aplicações não normalizadas. |
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