Superligas

Temperaturas iniciais de fusão e intervalos de fusão das superligas é uma função da composição e tratamento prévio. Geralmente, temperaturas iniciais de fusão são maiores para bases de Co do que para Ni ou Fe-Ni. As superligas de Base Ni podem mostrar temperaturas de fusão menores do que 1205ºC.

Normalmente as superligas têm um módulo de elasticidade próximo a 207 GPa, embora o módulo de algumas ligas policristalinas específicas possam variar de 172 a 310 GPa em temperatura ambiente dependendo do processo de liga.

As propriedades físicas, condutividade térmica e expansão do material por temperatura tendem a ser menores considerando outros metais

As superligas são relativamente dúcteis

Temperaturas iniciais de fusão são maiores para bases de Co do que para Ni ou Fe-Ni

As superligas a base de níquel têm sido extensivamente utilizadas em componentes cuja resistência a degradação superficial a altas temperaturas se faz necessária,

A estrutura cúbica de face centrada (CFC)

boas propriedades de resistência à oxidação e desgaste até 1093oC

Além dos elementos básicos, como Fe, Ni e Co (porém nem sempre os três elementos conjuntamente), as superligas apresentam geralmente altos teores de cromo (da ordem de 10 a 25 %)

As superligas podem ser subdivididas em dois subgrupos: Ligas endurecidas por solução sólida e Ligas endurecidas por solubilização e precipitação.

Os principais mecanismos de endurecimento que atuam nas superligas de cobalto, assim como nas demais superligas, são: o endurecimento por solução sólida e o endurecimento por precipitação (envelhecimento) e o endurecimento causado pela dispersão de partículas 

Utilizada na fabricação de turbinas para uso aeronáutico, para turbinas estacionarias, componentes automotivos, molde de fundição, componentes para indústria química e petroquímica.

Superligas de níquel: A estrutura cristalina cúbica de face centrada (CFC) da matriz austenítica, concedida pelo níquel, apresenta grande capacidade de manter resistência à tração, à ruptura e boas propriedades de fluência em temperaturas muito mais altas

Apesar das similaridades ente o cobalto e o níquel, incluindo a estrutura CFC acima de 417 ºC, em poucas ligas de cobalto se forma a fase gama linha, responsável pelo endurecimento por precipitação em muitas ligas de níquel. Por esse motivo, em temperaturas inferiores a cerca de 900 ºC as ligas de níquel apresentam resistência mecânica superior à das ligas de cobalto, situação que se inverte acima de 900 ºC, quando a fase gama linha começa a se dissolver, e quando prevalece o efeito dos carbetos que são mais estáveis do que os carbetos que se formam nas ligas de níquel. De um modo geral as ligas de cobalto apresentam teores de cromo da ordem de 20 a 30 %, pouco ou nada de alumínio e titânio, e teores de carbono muito mais altos dos que os das ligas de níquel

Galera!!

A principal diferença entre as ligas forjadas e fundidas é a seguinte:

- as ligas forjadas são dúcteis o suficiente para serem trabalhadas a quente ou a frio durante a fabricação

- as ligas fundidas são frágeis, com isso devem ser fabricadas por fundição.

As superligas estão na categoria das ligas fundidas 😊

Ligas de titânio: baixa densidade, elevada temperaturas de fusão, boa resistência. Limitação: devido à reatividade química com outros materiais a altas temperaturas, essas ligas são caras para refinar. Aplicações: estruturas de aeronaves, veículos espaciais e nas indústrias química.

Metais nobres: elevada resistente à oxidação, especialmente em temperaturas elevadas; macio e dúctil. Limitação: oneroso. Aplicações: joias, moedas, termopares.

Metais refratários: temperaturas de fusão extremamente elevadas; alto módulos de elasticidade. Limitação: rápida oxidação a elevadas temperaturas. Aplicações: matrizes de extrusão, peças estruturais em veículos espaciais, tubos de raios-x e etc.

Superligas: capaz de suportar elevadas temperaturas e atmosferas oxidantes por longo tempo. Aplicações: turbinas de aeronaves, reatores nucleares e equipamentos petroquímicos.