Liga à base de ferro/Liga à base de níquel/Liga à base de níquel/Placa de superliga de superliga resistente à corrosão

As superligas à base de níquel são uma classe de ligas reforçadas por precipitação que apresentam bom desempenho em ambientes de alta temperatura. As excelentes propriedades de alta temperatura das superligas à base de níquel resultaram na implementação dessa classe de ligas em diversas aplicações aeroespaciais.

Superliga à base de ferro é um tipo de superliga. Caracteriza-se pela adição de outros elementos à base de ferro para a formação de ligas. Correspondentes às superligas à base de ferro são as superligas à base de níquel e as superligas à base de cobalto.

Superligas à base de cobalto são materiais utilizados em ambientes extremos e de alta temperatura, apresentando excelente resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão e resistência ao desgaste. São compostas principalmente por elementos como cobalto, cromo, tungstênio, níquel e alumínio.

Superligas resistentes à corrosão proporcionam aumento na resistência mecânica, resistência à deformação térmica e resistência à corrosão em comparação com ligas tradicionais, exigindo menos manutenção e melhor resistência a ambientes agressivos. Esforços estão em andamento para produzir novas superligas resistentes à corrosão, como as à base de alumínio, e para criar novos métodos de fabricação, como a radiólise, que utiliza a síntese de nanopartículas para a formação de policristalinos.

A resistência a altas temperaturas e à corrosão da superliga depende principalmente de sua composição química e estrutura. Tomando como exemplo a superliga deformada à base de níquel Inconel718, a liga consiste em uma fase de matriz γ, uma fase δ, um carboneto e fases γ' e γ' reforçadas. Os elementos químicos e a estrutura da matriz da liga Inconel718 demonstram suas fortes propriedades mecânicas, com limites de escoamento e resistência à tração várias vezes superiores aos do aço 45, e a plasticidade também é superior à do aço 45. A estrutura reticular estável e um grande número de fatores de reforço contribuem para suas excelentes propriedades mecânicas.

Devido ao ambiente de trabalho complexo e severo das superligas, a integridade da superfície usinada desempenha um papel muito importante em seu desempenho. No entanto, a superliga é um material tipicamente difícil de processar, com alta dureza de microendurecimento, alto grau de encruamento, alta tensão de cisalhamento e baixa condutividade térmica. A força de corte e a temperatura de corte na área de corte frequentemente causam problemas de baixa qualidade superficial durante o processamento, com danos graves à ferramenta, entre outros. Sob condições gerais de corte, a camada superficial da superliga produzirá problemas muito grandes, como camada endurecida, tensão residual, camada branca, camada preta e camada de deformação de grãos.

Superligas são ligas resistentes ao calor de níquel, ferro-níquel e cobalto, que podem ser usadas em altas temperaturas, frequentemente acima de 70% de suas temperaturas de fusão. Podem ser usadas em temperaturas superiores a 1050 °C, com variações de até 1200 °C. Essa característica de resistência à temperatura as torna uma alternativa adequada para o carboneto de tungstênio em aplicações de coleta.

O tipo de superliga mais amplamente aplicado é o material à base de níquel, que contém alta concentração de cromo, ferro, titânio, cobalto e outros elementos de liga. Assim como outros grupos de materiais metálicos, as propriedades das superligas podem ser ajustadas por meio de diversos tratamentos térmicos e/ou recozimento e têmpera. Comparadas a outros grupos de materiais, as superligas apresentam a maior temperatura máxima de serviço e os maiores valores de dureza. A resistência das superligas as torna a melhor alternativa ao carboneto em aplicações com alta força de ligação (> 1 kg).