Nimonic 90/UNS N07090/W. Nr. 2.4632/Liga 90 bar

A barra Nimonic 90, designada como UNS N07090 e número de material W.Nr. 2.4632, é uma superliga de níquel-crómio-cobalto endurecível por precipitação, reforçada com alumínio e titânio. É uma versão melhorada do Nimonic 80A, com a adição de cobalto para melhorar a resistência a altas temperaturas e a resistência à fluência. Esta forma de barra foi concebida para um serviço exigente a temperaturas até cerca de 920°C (1690°F) e é um material crítico para a maquinagem e forjamento de componentes de alta tensão, tais como lâminas de turbinas, palhetas, discos e fixadores em turbinas de gás aeroespaciais e industriais.

Introdução ao Nimonic 90 (Liga 90)

O Nimonic 90 representa um avanço na série de ligas Nimonic, oferecendo capacidades superiores a altas temperaturas em comparação com o Nimonic 80A. A adição de cobalto proporciona um reforço significativo por solução sólida e melhora a estabilidade estrutural da liga sob exposição térmica prolongada. As barras apresentam um excelente equilíbrio entre elevada resistência à tração e à ruptura por fluência, boa resistência à fadiga e resistência à oxidação. Constituem a escolha ideal para peças rotativas e estáticas nas secções quentes dos motores de turbina a gás, onde a fiabilidade em condições extremas é fundamental.

Composição química da barra de Nimonic 90

As propriedades melhoradas da barra Nimonic 90 são o resultado da sua composição optimizada, que inclui cobalto para um desempenho a temperaturas elevadas. Fornecido pela Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd., o stock de barras cumpre as especificações aeroespaciais exactas.

Propriedades mecânicas do Nimonic 90 Bar (tratado termicamente)

As propriedades mecânicas da barra Nimonic 90 são desenvolvidas através de tratamento por solução e envelhecimento, resultando numa elevada resistência adequada para os componentes de turbina mais exigentes.

Valor típico (condição envelhecida)

Propriedades físicas da barra de Nimonic 90

As propriedades físicas da liga 90 são consistentes com as superligas de alto desempenho à base de níquel.

Notas / Estado

Especificações padrão, formas de barras e tamanhos disponíveis

A Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. fornece barras de Nimonic 90 principalmente como biletes e barras de forjamento para componentes aeroespaciais de elevada integridade.

Aplicações primárias do stock de barras Nimonic 90

Os componentes maquinados ou forjados a partir de Nimonic 90 bar são essenciais nas partes mais quentes e sujeitas a maiores tensões das turbinas: Turbinas a gás aeroespaciais: Lâminas, palhetas, discos e vedantes de turbinas de alta pressão em motores a jato militares e comerciais. Turbinas de gás industriais: Lâminas, discos e parafusos de turbinas para unidades de produção de eletricidade em terra. Fixadores de alta temperatura: Parafusos, pernos e porcas utilizados na montagem de turbinas e outras estruturas de alta temperatura. Automóvel e Corridas: Rodas de turbina de turbocompressor e componentes para aplicações de desempenho extremo.

Tratamento térmico

O Nimonic 90 requer um tratamento térmico preciso para desenvolver as suas propriedades óptimas a alta temperatura: Tratamento de soluções: Normalmente realizado a 1080 °C (1975 °F), com manutenção da temperatura, seguida de arrefecimento rápido (arrefecimento ao ar). Isto dissolve os elementos que formam a fase γ’ e homogeneíza a estrutura. Tratamento do envelhecimento: É frequentemente utilizado um processo de envelhecimento em duas fases para obter propriedades ótimas, por exemplo, a 700 °C durante 16 horas, seguido de arrefecimento ao ar. Isto provoca a precipitação de uma dispersão fina e uniforme da fase gama-prime (γ’), que confere resistência. As barras e os tarugos são frequentemente fornecidos na condição de tratamento de solução para posterior forjamento ou maquinagem, sendo o envelhecimento a etapa final.

Maquinação e fabrico

A maquinagem da barra de Nimonic 90 é um desafio e é melhor executada na condição de solução recozida antes do envelhecimento final. Trata-se de uma liga resistente e forte com uma elevada taxa de endurecimento por trabalho. Uma maquinagem bem sucedida requer: máquinas-ferramentas extremamente rígidas; ferramentas de corte de carboneto ou cerâmica de qualidade superior; velocidades de corte baixas a moderadas; taxas de avanço consistentes; e líquido de refrigeração de alta pressão para controlar o calor e o endurecimento por trabalho. A maquinagem no estado totalmente envelhecido é significativamente mais difícil. A liga é forjável dentro de um intervalo de temperatura específico (1050-1150°C), mas requer um controlo cuidadoso.

Caraterísticas de soldadura

O Nimonic 90 tem uma soldabilidade limitada. Tal como outras superligas endurecidas por precipitação, é suscetível de fissuração por deformação e fissuração por liquefação na zona afetada pelo calor (HAZ). A soldadura, se absolutamente necessária, deve ser realizada na condição de solução recozida, utilizando metais de adição adequados e com um controlo rigoroso da entrada de calor e da temperatura de interpasse. Um tratamento térmico completo pós-soldadura (tratamento em solução + envelhecimento) é obrigatório para restaurar as propriedades, mas isto é frequentemente impraticável. Para componentes rotativos críticos, como as pás das turbinas, a soldadura é geralmente evitada em favor da maquinagem integral ou da fundição.

Preços de referência e principais factores de compra

O preço da barra de Nimonic 90 da Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. é significativamente influenciado pelo seu elevado teor de cobalto, colocando-a numa categoria de custo mais elevado do que as qualidades sem cobalto como o Nimonic 80A.