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Forjamento de Superligas de Níquel – Inconel 718

Na Multialloy, acreditamos que alta performance começa com uma base sólida. Com mais de 40 anos de experiência no trabalho com superligas de níquel e aços inoxidáveis especiais, nos especializamos em desenvolver peças forjadas de alta resistência e durabilidade para aplicações críticas nos setores de Óleo e Gás, Aeroespacial e Geração de Energia.

 

Propriedades Metalúrgicas do Inconel 718 (UNS N07718)

Portanto, o Inconel 718 se destaca como uma das mais versáteis e confiáveis que trabalhamos. Por se tratar de uma superliga à base de níquel com excelente resistência mecânica, tenacidade em altas temperaturas e trabalhabilidade superior. Essas características fazem do Inconel 718 uma escolha preferencial em ambientes de operação severa.

Além disso, sua composição química é otimizada pelo endurecimento por precipitação, principalmente por meio das fases intermetálicas Ni₃Nb (γ”) e Ni₃Al (γ’), com destaque para o papel do nióbio como elemento-chave nesse processo. Essa estrutura confere ao Inconel 718 sua robustez incomparável mesmo sob estresse térmico e mecânico elevado.

 

Capacidade Industrial: Forjamento em matriz Aberta e Fechada. 

O coração da nossa operação é nossa prensa de 2.000 toneladas, onde realizamos processos de forjamento em matriz aberta e matriz fechada. Essa infraestrutura robusta, por sua vez, nos permite conformar materiais com extrema precisão, resultando em componentes com propriedades mecânicas superiores — essenciais em aplicações críticas.

 

Qualidade, Conhecimento Metalúrgico e Confiabilidade

Na Multialloy, unimos conhecimento metalúrgico, tecnologia e controle de processos para garantir que cada peça forjada, com recorrente aplicação do Inconel 718 em nosso processo de forjamento, atenda aos mais exigentes requisitos de desempenho e confiabilidade. Nossa especialização no forjamento de superligas de níquel nos permite entregar soluções customizadas, otimizando as características intrínsecas de cada liga para sua aplicação final.

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Descubra como a expertise do departamento de engenharia da Multialloy revolucionou o tratamento térmico de grandes peças de Inconel 718, através de uma solução inovadora de solubilização com gelo seco, garantindo propriedades mecânicas superiores e atendendo às exigentes normas da indústria de óleo e gás.

O endurecimento por precipitação é um processo fundamental para otimizar as propriedades mecânicas de ligas especiais como o Inconel 718. Este processo geralmente envolve duas etapas distintas de tratamento térmico. A primeira, a solubilização, visa dissolver todos os átomos solutos na matriz da liga, formando uma solução sólida monofásica homogênea. A eficiência desta etapa inicial é crucial para o sucesso do endurecimento por precipitação subsequente.

A aplicação específica deste projeto envolve a nacionalização de um componente crítico para um cliente, que anteriormente necessitava importar esse produto.

Desafio Multialloy: Solubilização Eficiente em Peça Forjada de Grande Porte

Recentemente, a Multialloy enfrentou um desafio singular ao realizar o tratamento térmico de solubilização em uma peça forjada atípica de Inconel 718 (UNS N07718), conforme a norma API 6ACRA. Uma bolacha com dimensões de Ø550x120mm, totalizando aproximadamente 240kg de material, demandava um resfriamento rápido e uniforme após a solubilização.

No entanto, a grande massa da peça e sua inerente baixa condutividade térmica dificultaram a obtenção de um resfriamento brusco eficiente pelos métodos convencionais. Essa limitação poderia levar à formação de fases deletérias na microestrutura do material, comprometendo suas propriedades mecânicas finais.

A Solução Inovadora: Solubilização Criogênica com Gelo Seco

Para superar esse obstáculo técnico, o departamento de engenharia da Multialloy idealizou uma solução inovadora: a utilização de um percentual de gelo seco no tanque de resfriamento durante a etapa de solubilização. Essa abordagem engenhosa permitiu que o fluido de resfriamento atingisse temperaturas criogênicas, propiciando um resfriamento extremamente rápido da peça.

Ao acelerar a taxa de resfriamento e atravessar rapidamente a faixa de temperatura crítica para a formação de fases indesejadas, o processo de solubilização criogênica da Multialloy evitou que houvesse tempo suficiente para a ocorrência de transformações de fase prejudiciais.

Resultados Metalográficos e de Propriedades Mecânicas Excepcionais

A análise metalográfica da liga tratada revelou resultados notavelmente satisfatórios. A microestrutura apresentou-se austenítica, completamente livre da presença de fases intermetálicas prejudiciais como fase Laves, fase Chi ou fase Sigma.

Consequentemente, os resultados dos ensaios de propriedades mecânicas atingiram os valores esperados e especificados pela norma, incluindo os testes de tração, impacto e corrosão. Essa validação experimental confirmou a eficácia do processo de solubilização criogênica como uma alternativa viável e eficiente para o tratamento térmico de grandes massas de matéria-prima de Inconel 718.

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A Engenharia de materiais esta presente em diversos momentos do nosso cotidiano, imagine a seguinte situação: ao lavar as mãos na pia do seu banheiro, você percebe que o cano que leva água à pia está com um pequeno vazamento. É algo simples de ser resolvido, pois a água limpa não é corrosiva nem contaminante.

Agora, imagine essa situação em uma planta química, onde, em vez de ser uma pia com vazamento, temos um reator carregado com uma solução ácida que sofre corrosão prematura, causando um sério impacto ambiental.

Em situações de alta gravidade, a engenharia de materiais é fundamental para determinar o material de melhor solução e menor taxa de corrosão, reduzindo os riscos operacionais. A Multialloy possui diversas soluções para ambientes oxidantes e redutores. Com uma equipe de engenharia experiente e em parceria com o cliente, desenvolvemos soluções específicas com o melhor custo-benefício.

Nossa variedade de soluções abrange desde aços inoxidáveis austeníticos tradicionais, como o AISI 316L, até ligas de níquel (Inconel® 625, 718, X750, etc.), ligas de cobalto e superligas, como o Alloy 20cb3, Monel® 400 e Hastelloy® C276. Materiais como titânio e nióbio também fazem parte do escopo de soluções da Multialloy.

A escolha de cada liga depende do fluido corrosivo e do tipo de aplicação. Em certas situações, a presença de uma combinação de tensão e corrosão fragiliza o componente, exigindo uma liga com alta ductilidade e resistência à corrosão. Em outras aplicações, com temperatura elevada e fluido corrosivo, seria necessário outro tipo de material. Para cada cenário, é necessário um estudo detalhado para aumentar a durabilidade do equipamento e do processo do cliente. Em todas as situações, a Multialloy, com 30 anos de experiência, está presente como uma empresa de engenharia e fabricante de peças e equipamentos.

IMAGEM – Elemento filtrante / Crivo para bomba de alta pressão em Super Duplex S32760.

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