Tubo de liga de níquel ASTM B163 Inconel 625

Tubo de liga de níquel ASTM B163 Inconel 625é a liga de níquel que as equipes de engenharia utilizam quando o serviço é muito agressivo para o aço inoxidável, muito exigente para o 316L e muito quente para a maioria dos outros tipos de níquel. A liga, UNS N06625, combina duas capacidades que raramente viajam juntas: excelente resistência à corrosão em ambientes de água do mar e cloreto e resistência útil em temperaturas de até cerca de 650-700 graus.

 

Esse duplo caráter é o motivo pelo qual o tubo 625 aparece em trocadores de calor resfriados com água do mar, linhas de controle hidráulico offshore, bobinas de reatores químicos e conjuntos de aquecedores de água de alimentação de caldeiras - aplicações nas quais o tubo deve sobreviver tanto à química do processo quanto à temperatura operacional.

Fatos rápidos em resumo

Item	Valor
Designação UNS	N06625 (W.Nr 2.4856)
Padrões	ASTM B444 (tubo e tubo sem costura), ASTM B163 (tubo trocador de calor), ASME SB-444 / SB-163
Condição de entrega	Solução recozida (Gr 1) ou trabalhada a frio (Gr 2) conforme B444
Densidade	8,44g/cm³
Faixa de fusão	1290 - 1350 grau (aprox.)
Certificado	EN 10204 3.1 / 3.2, com PMI mediante solicitação

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Composição química de acordo com ASTM B444

Os limites de análise térmica abaixo são retirados da ASTM B444 para UNS N06625. O níquel é o elemento de equilíbrio com um mínimo de 58,0%, e a combinação de molibdênio com nióbio é o que confere à liga sua excepcional resistência e resistência à corrosão.

 

Elemento	Limite de composição, %
Não	58,0 min (saldo)
Cr	20.0 - 23.0
Mo	8.0 - 10.0
Nb + Ta	3.15 - 4.15
Fé	5.0 max
Co	1.0 max
C	0.10 max
Mn	0.50 max
Si	0.50 max
Al	0.40 max
Ti	0.40 max
P	0.015 max
S	0.015 max

 

Três elementos carregam a personalidade da liga. O molibdênio em 8,0-10,0% confere ao 625 sua excelente resistência à corrosão por pites e frestas em meios de cloreto, tornando o tubo efetivamente imune à fissuração por corrosão sob tensão de cloreto em serviço normal. Nióbio (colúmbio) em 3,15-4,15% é o elemento que os concorrentes lutam para igualar: fornece a maior parte da resistência da liga sem exigir tratamento térmico de precipitação e estabiliza o metal de solda contra rachaduras.

 

O cromo em 20,0-23,0% fornece resistência à oxidação de até cerca de 980 graus e equilibra a resistência da liga em meios oxidantes e redutores. O teor de ferro é mantido em um máximo de 5,0% para manter a matriz totalmente rica em níquel e alta resistência à corrosão.

 

Propriedades mecânicas do tubo 625

ASTM B444 divide o produto em duas condições. Grau 1 é recozido em solução e é a entrega padrão para trocador de calor e tubo de processo; O grau 2 é trabalhado a frio para maior resistência. Os requisitos mínimos para tubo recozido Grau 1 são:

 

Propriedade	Grau 1 (recozido) mínimo	Grau 2 (trabalhado a frio) mínimo
Resistência à tracção	827 MPa (120 ksi)	965 MPa (140 ksi)
Força de rendimento, compensação de 0,2%	414 MPa (60 ksi)	621 MPa (90 ksi)
Alongamento em 2 pol. (50,8 mm)	30%	20%

 

Os valores típicos de produção recozida são mais altos: cerca de 930 MPa de tração e 517 MPa de rendimento com 40% de alongamento. A resistência ao escoamento do 625 recozido é aproximadamente o dobro do aço inoxidável 316L, o que é uma das razões pelas quais o tubo 625 de parede fina é usado onde um tubo inoxidável da mesma parede não suportaria a pressão projetada. Em temperaturas elevadas, a liga mantém resistência útil de cerca de 650 graus em serviço contínuo e tem sido usada até 815 graus em aplicações de tratamento térmico onde a resistência à oxidação, em vez do suporte de carga, é o requisito dominante.

 

Tamanhos, dimensões e tolerâncias de tubos

O tubo Inconel 625 é fornecido no seguinte envelope, com tamanhos específicos do projeto disponíveis mediante solicitação:

 

Parâmetro	Faixa
Diâmetro externo	6,0 mm a 114,3 mm (maior que o tubo sem costura conforme B444)
Espessura da parede	0,5 mm a 12,7 mm
Comprimento	6 m fixos, comprimentos aleatórios ou corte no comprimento para feixes
Acabamento final	Extremidade lisa, chanfrada ou expandida para laminação de tubos
Superfície	Recozido brilhante ou decapado, OD/ID conforme especificação

 

Como o tubo é dimensionado pelo DE x parede exato e não pelo cronograma, as tolerâncias são expressas como valores exatos. ASTM B444 especifica uma tolerância de diâmetro externo de cerca de +/- 0,10 mm em tubos de pequeno diâmetro, apertando com tamanho, e uma tolerância de parede de +/- 10% na parede nominal. Para tubos trocadores de calor fornecidos de acordo com ASTM B163, o sistema de tolerância é da mesma classe de precisão, porque o tubo deve rolar no espelho e vedar sob pressão de teste.

 

Quando o desenho especifica "tubo 625", a consulta deve indicar o diâmetro externo exato, a parede e o padrão - B444 para tubo geral, B163 para conjuntos de trocadores de calor - porque os dois padrões diferem nos requisitos de exame e certificação.

 

Desempenho de corrosão

O tubo Inconel 625 é uma liga de dupla finalidade, e a corrosão metade de sua personalidade é definida pelo alto teor de molibdênio e nióbio. Na água do mar e em ambientes marinhos, o 625 é efetivamente imune à fissuração por corrosão sob tensão por cloreto e oferece excelente resistência à corrosão por pite e em frestas - os modos de falha que eliminam os graus de aço inoxidável padrão em serviços com cloreto quente.

 

Em meios ácidos, a liga resiste aos ácidos clorídrico, sulfúrico, fosfórico e nítrico diluídos em uma ampla faixa de concentração, e é uma das poucas ligas que lida com condições oxidantes e redutoras alternadamente sem uma penalidade significativa de corrosão.

 

Ambiente	Comportamento do tubo 625
Água do mar e atmosferas marinhas	Excelente; imune ao cloreto SCC
Serviço de corrosão/fendas de cloreto	Excelente; PRÉ ~ 51
Ácido sulfúrico/clorídrico diluído	Bom a muito bom, dependente da concentração
Ácido fosfórico (processo úmido)	Muito bom
Ácido nítrico	Bom, especialmente com superfície rica em cromo
Soluções cáusticas	Concentrações boas a moderadas

 

Para o comprador de tubos, a consequência prática é simples: o tubo 625 é a especificação padrão para trocadores de calor de água do mar em plataformas offshore, para linhas de injeção hidráulica e química em controles submarinos e para qualquer processo contendo cloreto onde o tubo deve sobreviver durante a vida útil da planta sem tolerância à corrosão. É mais caro do que o aço inoxidável superaustenítico com 6% de molibdênio e, onde a temperatura e a pressão permitem, os engenheiros às vezes o substituem pelo grau mais barato - mas onde o projeto exige uma liga de níquel, 625 é o material do tubo de referência.

 

Aplicações típicas

O tubo sem costura Inconel 625 é especificado nos seguintes serviços:

 

• Trocadores de calor e condensadores resfriados com água do mar em plantas costeiras e offshore
• Linhas de controle de injeção hidráulica, pneumática e química offshore (tubo de pequeno diâmetro)
• Bobinas de reatores químicos, tubos de imersão e aspersores em serviços de cloreto e ácido
• Conjuntos de aquecedores de água de alimentação de caldeiras e tubos de vapor de alta temperatura
• Tubo trocador de calor para planta de branqueamento de papel e celulose
• Tubos de reaquecedor de dessulfurização de gases de combustão (FGD) onde o aço inoxidável 6Mo é marginal

 

Em cada um desses serviços, o tubo é comprado por sua resistência a um modo de falha específico - corrosão por corrosão, SCC ou oxidação em alta temperatura - e o engenheiro seleciona 625 quando os candidatos mais baratos são eliminados pelo serviço. A liga também é a liga de níquel soldável em campo padrão, o que a torna a escolha prática para reparos e retrofits onde a solda é feita no local e não pode ser tratada termicamente após a soldagem.

 

Soldagem e fabricação

O Inconel 625 é soldado com metal de adição ERNiCrMo-3 (AWS A5.14) correspondente, que é da mesma família química da liga base. Nenhum pré-aquecimento é necessário e normalmente nenhum tratamento térmico pós-soldagem é necessário, porque a liga obtém sua resistência da solução sólida e da matriz estabilizada com nióbio, e não de uma resposta ao tratamento térmico.

 

Esta é a principal vantagem de fabricação do 625 em relação aos graus endurecíveis por precipitação: uma solda feita em campo na tubulação 625 mantém sua resistência à corrosão e ductilidade na condição de soldado.

 

Para juntas de tubos, o tubo normalmente é enrolado e depois soldado com vedação com GTAW, com a solda feita sob proteção de gás inerte em ambos os lados, onde o acesso permitir. A liga endurece mais rápido do que o aço inoxidável, portanto, a dobra do tubo deve usar a dobra do mandril para raios apertados, e o corte deve usar ferramentas afiadas com taxas de avanço controladas.

 

O que especificar no pedido

Para evitar confusões de especificações que atrasam as entregas de tubos 625, indique o seguinte na consulta:

 

• Padrão e grau: "ASTM B444 Gr 1" ou "ASTM B163", UNS N06625, não apenas "tubo 625"
• Dimensões exatas: DE x parede em milímetros e se a parede é parede mínima ou parede nominal
• Comprimento e condição final: comprimentos fixos de 6 m, aleatórios ou cortados; extremidade lisa ou chanfrada
• Condição: recozido (Gr 1) ou trabalhado a frio (Gr 2)
• Exame: hidrostático ou por correntes parasitas de acordo com a norma e o formato do certificado (EN 10204 3.1/3.2)

 

O tubo Inconel 625 é um produto premium de liga de níquel cujo preço reflete a matéria-prima e o rígido controle dimensional da fabricação do tubo. A decisão de compra deve basear-se na resistência à corrosão e à temperatura, e não apenas no preço - e a consulta deve nomear o padrão, o grau e as dimensões exatas para que o tubo entregue seja o tubo que o projeto exige.

 

 

 

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