BR112014023691B1

BR112014023691B1 - Liga de níquel-cromo, e seus usos

Info

Publication number: BR112014023691B1
Application number: BR112014023691-7A
Authority: BR
Inventors: Heike Hattendorf
Original assignee: VDM Metals GmbH
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2019-06-25
Also published as: MX369312B; KR20150006871A; US20150093288A1; EP2855724B1; JP2015520300A; RU2014153533A; MX2014014555A; CN104245977A; RU2605022C1; JP6177317B2; CN104245977B; EP2855724A1; ES2605949T3; KR101698075B1; DE102012011162A1; DE102012011162B4; US9650698B2; WO2013182178A1

Abstract

resumo patente de invenção: "liga de níquel-cromo, com boa processabilidade, resistência à fluência e resistência à corrosão". a invenção refere-se a uma liga de níquel-cromo, que compreende (em % em peso) 29 a 37% de cromo, 0,001 a 1,8% de alumínio, 0,10 a 7,0% de ferro, 0,001 a 0,50% de silício, 0,005 a 2,0% de manganês, 0,00 a 1,00%% de titânio e/ou 0,00 a 1,10% de nióbio, em cada caso, 0,0002 a 0,005% de magnésio e/ou cálcio, 0,005 a 0,12% de carbono, 0,001 a 0,050% de nitrogênio, 0,001 a 0,030% de fósforo, 0,0001 - 0,020% de oxigênio, máx. 0,010% de enxofre, máx. 2,0% de molibdênio, máx. 2,0% de tungstênio, restante níquel e impurezas usuais devido ao processo, sendo que as seguintes relações precisam ser satisfeitas: cr + al> 30 (2a) e fp ? 39,9 com (3a) fp = cr + 0,272*fe+2,36*al, 2,22*si+ 2,48*ti + 1,26*nb + 0,374*mo + 0,538*w -11,8*c (4a), sendo que cr, fe, al, si, ti, nb, c, w e mo são a concentração dos elementos correspondentes em % em massa.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "LIGA DE NÍQUEL-CROMO, E SEUS USOS".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[001] A invenção se refere a uma liga de níquel-cromo, com boa resistência à corrosão à temperatura elevada, boa resistência à fluência e processabilidade aperfeiçoada.

[002] Ligas de níquel, com teores diferentes de níquel, cormo e alumínio, são usados há muito tempo na construção de fornos e na indústria química, bem como petroquímica. Para esse uso é necessária uma boa resistência à corrosão a temperaturas elevadas, também em atmosferas carburantes e uma boa resistência térmica/resistência à fluência.

[003] Em geral, deve ser observado que a resistência à corrosão a temperaturas elevadas das ligas indicadas na Tabela 1 aumenta com crescente teor de cromo. Todas essas ligas formam uma camada de óxido de cromo ((>203), com uma camada de AI2O3, mais ou menos fechada, situada por baixo. Adições pequenas de elementos com forte afinidade para oxigênio, tais como, por exemplo, Y ou Ce, aperfeiçoam a resistência à oxidação. O teor de cromo é consumido lentamente no decorrer do uso na área de aplicação, para formação da camada protetora. Por esse motivo, a vida útil do material é aumentada por um teor de cromo mais alto, uma vez que um teor mais alto do elemento cromo, que forma a camada protetora, retarda o momento em que o teor de Cr fica abaixo do limite crítico e se formam óxidos diferentes de Cr2O3, que são, por exemplo, óxido contendo ferro e contendo níquel. Um outro aumento da resistência à corrosão a altas temperaturas pode ser obtido, quando necessário, por adições de alumínio e silício. A partir de um determinado teor mínimo, esses elementos formam uma camada fechada abaixo da camada de óxido de cromo e diminuem, assim, o consumo de cromo.

[004] Em atmosferas carburantes (misturas de CO.hk, ChU, CO2, H2O), carbono pode penetrar no material, de modo que pode ocorrer a formação de carburetos internos. Os mesmos causam uma perda de resistência da flexão por choque. Também o ponto de fusão pode cair para valores muito baixos (de até 350°C) e podem ocorrer processos de transformação por redução de cromo na matriz.

[005] Uma alta resistência contra carburação é obtida por materiais com baixa solubilidade para carbono e velocidade de difusão pequena do carbono. Ligas de níquel são, por esse motivo, geralmente mais resistentes contra carburação do que ligas na base de ferro, uma vez que tanto a difusão e carbono como também a solubilidade de carbono em níquel são menores do que no ferro. Um aumento do teor de cromo causa uma resistência à carburação mais alta por formação de uma camada de óxido de cromo protetora, a não ser que a pressão parcial de oxigênio no gás para formação dessa camada de óxido de cormo não seja suficiente. No caso de pressões parciais de oxigênio muito menores, podem ser usados materiais que formam uma camada de óxido de silício ou do óxido de alumínio ainda mais estável, ambos os quais podem formar camadas de óxido protetoras, mesmo a teores de oxigênio nitidamente menores.

[006] Para o caso de a atividade de carbono ser > 1, pode ocorrer o chamado "metal dusting" em ligas na base de níquel, ferro ou cobalto. Em contato com o gás, as ligas podem absorver grandes quantidades de carbono. Os processos de desagregação que ocorrer nas ligas supersaturadas de carbono, levam à destruição do material. Nesse caso, a liga se decompõe em uma mistura de partículas metálicas, grafita, carburetos e/ou óxidos. Esse tipo de destruição de material ocorre no âmbito de temperatura de 500°C a 750°.

[007] Condições típicas para a ocorrência de metal dusting são misturas de gás de Co, H2 ouChU fortemente carburantes, tais como se apresentam na síntese de amoníaco, em instalações de metanol, em processos metalúrgicos, mas também em fornos de têmpera.

[008] Tendencialmente, a resistência contra metal dusting aumenta com crescente teor de níquel da liga (Grabke, H.J., Krajak, R., Müller-Lorenz, E.M., Strauss, S.: Materials and Corrosion 47 (1996), p. 495), no entanto, mesmo ligas de níquel, em geral, não são resistentes contra metal dusting.

[009] Uma nítida influência sobre a resistência à corrosão sob condições de metal dusting tem o teor de cromo e de alumínio (vejaFi-gura 1). Ligas de níquel com baixo teor de cromo (tal como a liga Liga 600, veja Tabela 1) mostram índices de corrosão comparativamente altos sob condições de metal dusting. Nitidamente mais resistentes são as ligas de níquel Liga 602 CA (N06025), com um teor de cromo de 25% e um teor de alumínio de 2,3%, bem como Liga 690 (N06690), com um teor de cromo de 30% (Hermse, C.G.M. and van Wortel, J.C.: Metal dusting: relationship between liga composition and degradation rate. Corrosion Engineering, Science and Technology 44 (2009), p. 182-185). A resistência contra metal dusting aumenta com a soma de Cr+AI.

[0010] A resistência térmica e a resistência à fluência nas temperaturas indicadas é aperfeiçoada por um alto teor de carbono. Mas também altos teores de elementos, que solidificam cristais mistos, tais como cromo, alumínio, silício, molibdênio e tungstênio, aperfeiçoam a resistência térmica. No âmbito de 500°C a 900°C, adições de alumínio, titânio e/ou nióbio podem aperfeiçoar a resistência, mais precisamente por segregação da fase γ' e/ou γ".

[0011] Exemplos de acordo com o estado da técnica estão relacionados na Tabela 1.

[0012] Ligas tais como Liga 602 CA (N06025), Liga 693 (N06693) ou Liga 603 (N06603) são conhecidas pela sua excepcional resistência à corrosão, em comparação com Liga 600 (N06600) ou Liga 601 (N06601), devido ao teor de alumínio alto, de mais de 1,8%. Liga 602 CA (N06025), Liga 693 (N06693), Liga 603 (N06603) e Liga 690 (N06690), devido aos seus teores de cromo e/ou alumínio elevados, mostram uma excepcional resistência à carburação ou resistência a metal dusting. Ao mesmo tempo, ligas tais como Liga 602 CA (N06025), Liga 696 (N06693) ou Liga 603 (N06603), devido ao alto teor de carbono ou alumínio, apresentam uma excepcional resistência térmica ou resistência à fluência no âmbito de temperatura, no qual ocorre metal dusting. Liga 602 (N06025) e Liga 603 (n06603) ainda têm uma excepcional resistência térmica ou resistência à fluência, mesmo a temperaturas acima de 1000°C. No entanto, a processabilidade é afetada, por exemplo, pelos altos teores de alumínio, sendo que o dano é tanto mais forte quando mais alto for o teor de alumínio (Liga 693 - N06693). O mesmo vale em maior extensão para silício, que forma fases intermetálicas de baixa fusão com níquel. Na Liga 602 CA (N06025) ou Liga 603 (N06603) está limitada, especialmente, a conversão a frio pela alta proporção de carburetos primários.

[0013] O documento US 6623869 B1 descreve um material metálico, que consiste em <0,2% de C, 0,01 - 4% de Si, 0,05 - 2,0% de Mn, < 0,04% de P, < 0,015% de S, 10 - 35% de Cr, 30 - 78 % de Ni, 0,005 - 4,5% de Al, 0,005 - 0,2% de N, e pelo menos um elemento, 0,015 -3% de Cu ou 0,015 - 3% de Co, com o restante, até 100%, de ferro. Nesse caso o valor de 40Si+Ni+5AI+40N+10(Cu+Co)_ não está abaixo de 50,sendo que os símbolos dos elementos significam o teor dos elementos correspondentes. O material tem uma excelente resistência à corrosão em um ambiente, no qual pode ocorrer metal dusting e, por esse motivo, podem ser usados para tubos de fornos, sistemas de tubos, tubos de troca de calor e similares em refinarias de petróleo ou instalações petroquímicas, e pode aperfeiçoar perceptivelmente a vida útil e a segurança da instalação.

[0014] O documento EP 0 549 286 descreve uma liga de Ni-Cr resistente a altas temperaturas, que contém 55-65% de Ni, 19-25% de Cr, 1-4,5% de Al,0,045-0,3 de Y„ 0,15-1% de i, 0,005-0,5% de C, 0,1-1,5%de Si, 0-1% de Mn e pelo menos0,005%, na soma, de pelo menos um dos elementos do grupo que contém Mg, Ca, Ce, <0,5%, na soma, de Mg+Ca, <1% de Ce, 0,0001-0,1% de B, 0-0,5% de Zr, 0,0001-0,2% de N, 0-10% de Co, 0-0,5% de Mo, 0-0,3% de Nb, 00,1% de V, 0-0,1% de W, restante, ferro e impurezas.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0015] Figura 1 Perda de metal por metal dusting como função do teor de alumínio e cromo em um gás fortemente carburante, com 37% de CO, 9% de H2O, 7% de CO2, 46 de H2, que tem ac = 163 e p(Ü2) = 2,5.10 27 (Hermse, C.G.M. and van Wortel, J.C.: Metal dusting: relationship between alloy composition and degradation rate. Corrosion Engineering, Science and Technology 44 (2009), p. 182-185).

[0016] Figura 2 Proporções em quantidade das fases em equilíbrio termodinâmico, na dependência da temperatura de Liga 690 (N066690) no exemplo do lote típico 111389.

[0017] Figura 3 Proporções em quantidade das fases em equilíbrio termodinâmico, na dependência da temperatura de Liga 693 (N066693) no exemplo da Liga 3 da Tabela 2.

[0018] Figura 4 Proporções em quantidade das fases em equilíbrio termodinâmico, na dependência da temperatura de Liga 693 (N066693) no exemplo da Liga 10 da Tabela 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0019] A tarefa que serve de base à invenção consiste em formular uma liga de níquel-cromo, que supera a resistência a metal dusting da Liga 690, de modo que está garantida uma excelente resistência a metal dusting, mas, ao mesmo tempo, apresenta • uma boa estabilidade de fase • uma boa processabilidade • uma boa resistência à corrosão ao ar, similar à da Liga 601 ou Liga 690.

[0020] Além disso, seria desejável que essa liga tivesse, adicionalmente, [0021] · uma boa resistência térmica/resistência à fluência.

[0022] Essa tarefa é solucionada por uma liga de níquel-como, com (em % em peso) 29 a 37% de cromo, 0,001a 1,8% de alumínio,0,10 a 7,0% de ferro, 0,001 a 0,50% de silício,0,005 a 2,0% de manganês, 0,00 a 1,00% de titânio e/ou 0,00 a 1,10% de nióbio, em cada caso,,0,0002 a 0,50% de nitrogênio, 0,001 a 0,030% de fósforo, 0,0001-0,020% de oxigênio, máx. 0,010% de enxofre, máx. 2,0% de molibdênio, máx. 2,0% de tungstênio, restante, níquel e as impurezas usuais, decorrentes do processo, sendo que as seguintes relações precisam estar satisfeitas;

Cr + AI>30 (2a) e Fp < 39,9 com (3a) Fp + Cr + 0,272*Fe+2,36*AI, 2,22*Si+ 2,48*Ti + 1,26*Nb + 0,374*Mo + 0,538*W -11,8*C (4a) sendo que Cr, Fe, Al, Si, Ti, Nb, Mo, W e C são a concentração dos elementos correspondentes em % em massa.

[0023] Aprimoramentos vantajosos do objeto da invenção podem ser encontrados nas respectivas reivindicações secundárias.

[0024] O âmbito de extensão para o elemento cromo situa-se entre 29 e 37%, sendo que âmbitos preferidos podem estar ajustados tal como se segue; - 30 a 37% - 31 a 37% - 31 a 36% - 32 a 35% - 32 a 36% - > 32 a 37% [0025] O teor de alumínio situa-se ente 0,001 e 1,8%, sendo que também aqui, dependendo da área de aplicação da liga, podem estar ajustados teores de alumínio preferidos, tal como se segue: -0,0001 a 1,4% -0,0001 a 1,3% -0,0001 < 1,0% - 0,0001 a 0,60% - 0,001 a 0,60% - 0,01 a 0,60% -0,10 a 0,60% - 0,20 a 0,60% [0026] O teor de ferro situa-se entre 0,1 e 7,0%, sendo que, dependendo da área de aplicação, podem ser ajustados teores definidos dentro dos seguintes âmbitos de extensão: -0,1 -4,0% -0,1-3,0% -0,1 -<2,5% -0,1-2,0% -0,1-1,0% [0027] O teor de silício situa-se entre 0,001 e 0,50%. De preferência, Si pode ser ajustado na liga dentro do âmbito de extensão, talco-mo se segue: - 0,001 - 0,20% -0,001 -<0,10% - 0,001 - < 0,05% - 0,01 - 0,20% [0028] O mesmo vale para o elemento manganês, que pode estar contido na liga com 0,005 a 2,0%. Alternativamente, também é concebível o seguinte âmbito de extensão: - 0,005 - 0,50% - 0,005 - 0,20% -0,005-0,10% - 0,005 - < 0,05% - 0,01 - < 0,20% [0029] O teor de titânio situa-se entre 0,00 e 1,0%. De preferência, Ti pode ser ajustado na liga dentro do âmbito de extensão, tal como se segue: -0,001 -<1,00% - 0,001 - 0,60% - 0,001 - 0,50% - 0,01 - 0,50% -0,10-0,50% -0,10-0,40% [0030] O teor de Nb situa-se entre 0,00 e 1,1%. De preferência, Nb pode ser ajustado na liga dentro do âmbito de extensão, tal como se segue: -0,001 -1,0% - 0,001 - <0,70% - 0,001 - 0,50% - 0,001 - 0,30% - 0,01 - 0,30% -0,10-1,10% - 0,20 - 0,80% - 0,20 - 0,50% - 0,25 - 0,45% [0031] Também magnésio e/ou cálcio está contido em teores de 0,0002 a 0,05%. De preferência, existe a possiblidade de ajustar esses elementos na liga, em cada caso, tal como se segue: - 0,0002 - 0,03% - 0,0002 - 0,02% - 0,0005 - 0,02% - 0,001 - 0,02% [0032] A liga contém 0,005 a 0,12% de carbono. De preferência, o mesmo pode ser ajustado na liga dentro do âmbito de extensão tal como se segue; -0,01-0,12% -0,02-0,12% -0,03-0,12% -0,05-0,12% -0,05-0,10% [0033] Isso vale da mesma maneira para o elemento nitrogênio, que está contido em teores entre 0,001 e 0,05%. Teores preferidos podem apresentar-se tal como se segue: - 0,003 - 0,04% [0034] A liga contém, ainda, fósforo, em teores entre 0,001 e 0,030%. Teores preferidos podem apresentar-se tal como se segue: - 0,001 - 0,020% [0035] A liga contém, ainda, oxigênio em teores entre 0,0001 e 0,020%, compreendendo, particularmente, 0,0001 a 0,010%.

[0036] O elemento enxofre está presente na liga tal como se segue: - máx. 0,010% [0037] Molibdênio e tungstênio estão contidos na liga sozinhos ou em combinação, com um teor de, em cada caso, no máximo 2,0%. Teores preferidos podem estar presentes, tal como se segue: - Mo no máx. 1,0% - W no máx. 1,0% - Mo no máx. < 0,50% - W no máx. < 0,50% - Mo no máx. < 0,05% - W no máx. < 0,05% [0038] A seguinte relação entre Cr e Al precisa estar satisfeita, para que haja uma resistência suficiente a metal dusting: Cr+AI>30 (2a) sendo que Cr e Al são a concentração dos referidos elementos em % em massa.

[0039] Âmbitos preferidos podem ser ajustados com Cr + Al >31 (2b) [0040] Além disso, precisa estar satisfeita a seguinte relação, para que haja uma estabilidade de fase suficiente: Fp < 39,9 com Fp = Cr + 0,272*Fe + 2,36*AI + 2,22*Si + 2,48*Ti + 1,26*Nb + 0,374*Mo + 0,538*W -11,8*C (4a) sendo que Cr, Fe, Al, Si, Ti, Nb, Mo, W e C são a concentração dos referidos elementos em % em massa.

[0041] Âmbitos preferidos podem ser ajustados com: Fp < 38,4 (3b) Fp < 36,6 (3c) [0042] Opcionalmente, pode ser ajustado na liga o elemento ítrio, em teores de 0,01 a 0,20%. De preferência, Y pode ser ajustado na liga dentro dos âmbitos de extensão tais como se seguem: -0,01-0,15% -0,01-0,10% - 0,01 - 0,08% - 0,01 - 0,05% - 0,01 - <0,045% [0043] Opcionalmente, pode ser ajustado na liga o elemento lan- tânio, em teores de 0,001 a 0,20%. De preferência, La pode ser ajustado na liga dentro dos âmbitos de extensão tais como se seguem: -0,001-0,15% -0,001-0,10% - 0,001 - 0,08% - 0,001 - 0,05% - 0,01 - 0,05% [0044] Opcionalmente, pode ser ajustado na liga o elemento Ce, em teores de 0,001 a 0,20%. De preferência, Ce pode ser ajustado na liga dentro dos âmbitos de extensão tais como se seguem: -0,001-0,15% -0,001-0,10% - 0,001 - 0,08% - 0,001 - 0,05% - 0,01 - 0,05% [0045] Opcionalmente, na adição simultânea de Ce e La também pode ser usado metal misto de Cer em teores de 0,001 a 0,20%. De preferência, metal misto de Cer pode ser ajustado na liga dentro do âmbito de extensão tal como se segue: -0,001-0,15% -0,001-0,10% - 0,001 - 0,08% - 0,001 - 0,05% - 0,01 - 0,05% [0046] Caso necessário, também pode ser adicionado Zr à liga. O teor de zircônio situa-se entre 0,01 e 0,20%. De preferência, Zr pode ser ajustado na liga dentro do âmbito de extensão, tal como se segue: -0,01-0,15% -0,01 -<0,10% - 0,01 - 0,07% - 0,01 - 0,05% [0047] Opcionalmente, zircônio também pode ser substituído total ou parcialmente pro - 0,001 - 0,2% de háfnio.

[0048] Opcionalmente, também pode estar contido 0,001 a 0,60% de tântalo na liga.

[0049] Opcionalmente, o elemento boro pode estar contido na liga tal como se segue: - 0,0001 - 0,008%.

[0050] Teores de boro preferidos podem estar presentes tal como se segue; - 0,0005 - 0,008% - 0,0005 - 0,004% [0051] Além disso, a liga pode conter, caso necessário, cobalto entre 0,00 a 5,0%, que, além disso, ainda pode ser limitado, tal como se segue: - 0,01 - 5,0% - 0,01 - 2,0% -0,1-2,0% - 0,01 - 0,5% [0052] Além disso, pode estar contido na liga, caso necessário, no máximo, 0,5% de Cu.

[0053] O teor de cobre pode, além disso, ser limitado tal como se segue: - máx. <0,05% - máx. <0,015% [0054] Se Cu estiver contido na liga, então a Fórmula 4a precisa ser completada por um termo com Cu: Fp = Cr + 0,272*Fe + 2,36*AI + 2,22*Si + 2,48*Ti + 1,26*Nb + 0,477*Cu + 0,374*Mo + 0,538*W - 11,8*C (4b) sendo que Cr, Fe, Al, Si, Ti, Nb, Cu, Mo, W e C são a concentração do referido elemento em% em massa.

[0055] Além disso, pode estar contido na liga, caso necessário, no máximo, 0,5% de vanádio.

[0056] Finalmente, ainda podem estar presentes em impurezas os elementos chumbo, zinco e estanho, em teores, tais como seguem: Pb máx. 0,002% Zn ,máx. 0,002% Sn ,máx. 0,002% [0057] Além disso, a seguinte relação pode estar satisfeita, que garante uma processabilidade particularmente boa: Fa < 60 com (5a) Fa = Cr + 6,15*Nb + 20,4*Ti + 201*C (6a) sendo que Cr, Ti, Nb e C são a concentração dos referidos elementos em % em massa.

[0058] Âmbitos preferidos podem ser ajustados com Fa < 54 (5b). [0059] Além disso, pode estar satisfeita a seguinte relação, que descreve uma resistência térmica ou resistência à fluência particularmente boa: Fk> 40 com (7a) Fk = Cr + 19*Ti + 34,3*Nb + 10,2*AI + 12,5*Si + 98*C (8a) sendo que Cr, Ti, Nb, Al, Si e C são a concentração dos re- feridos elementos em % em massa.

[0060] Âmbitos preferidos podem ser ajustados com: Fk > 45 (7b) Fk > 49 (7c) [0061] Se boro estiver contido na liga, então a Fórmula 6a deve ser completada por um termo com boro: Fk = Cr + 19*Ti + 34,3*Nb + 10,2*AI + 12,5*Si + 98*C +2245*B (8b) sendo que Cr, Ti, Nb, Al, Si, C e B são a concentração do referido elemento em % em massa.

[0062] A liga de acordo com a invenção, de preferência, é fundida aberta, seguida de um tratamento em uma instalação de VOD ou VLF. Mas também uma fusão e vazamento no vácuo são possíveis. Depois, a liga é vazada em blocos ou como fundição contínua. Opcionalmente, o bloco é depois recozido a temperaturas entre 900°C e 1270°C por 0,1 h a 70 h. Além disso, é possível refundir a liga adicionalmente com ESU e/ou VAR. Depois, a liga é levada à forma desejada de produto semiacabado. Para esse fim, é realizado o recozimento a temperaturas entre 900°C e 1270°C por 0,1 h até 70 h, dois é realizada a conversão a quente, opcionalmente com recozimentos intermediários entre 900°C e 1270°C por 0,05 h até 70 h. A superfície do material opcionalmente também pode ser removida quimicamente e/ou mecanicamente, para limpeza (também várias vezes), intermediaria-mente ou no final, para limpeza. Depois do fim da modelação a quente, opcionalmente pode dar-se uma modelação a frio, com graus de conversão de até 98%, para a forma desejada de produto semiacabado, opcionalmente, com recozimento intermediário entre 700°C e 1270°C por 0,1 min até 70 h, opcionalmente, sob gás de proteção, tal como, por exemplo, argônio ou hidrogênio, seguido de um esfriamento ao ar, na atmosfera de recozimento movida ou no banho de água. Depois, ocorre um recozimento de solução no âmbito de temperatura de 700°C a 1250°C, por 0,1 min a 70 h, opcionalmente, sob gás de proteção, tal como, por exemplo, argônio ou hidrogênio, seguido de um esfriamento ao ar, na atmosfera de recozimento movida ou no banho de água. Opcionalmente, podem dar-se, intermediariamente e/ou depois do último recozimento, limpezas químicas e/ou mecânicas da superfície de material.

[0063] A liga de acordo com a invenção pode ser produzida e usada vantajosamente nas formas de produto fita, chapa, barra, arame, tubo soldado em costura longitudinal e tubo sem costura [0064] Essas formas de produto são produzidas com um tamanho de grão médio de 5 pm a 600 pm. O âmbito de tamanhos de grão preferido situa-se entre 20 pm e 200 pm.

[0065] A liga de acordo com a invenção deve ser usada, de preferência, em áreas, nas quais predominam condições carburantes, tais como, por exemplo, em componentes, especialmente tubos, na indústria petroquímica. Além disso, ela também é apropriada para a construção de fornos.

TESTES REALIZADOS

[0066] As fases que se apresentam em equilíbrio foram calculadas para as diversas variantes de liga como programa JMatPro da Thermotech. Como base de dados para o cálculo foi usado o banco de dados TTNI7 para ligas na base de níquel da Thermotech.

[0067] A conversibilidade é determinada em um teste de tração de acordo com DIN EN ISO 6892-1 à temperatura ambiente. Nesse Caso, é determinado o limite de alongamento Rpo,2, a resistência à tração Rm e o alongamento A até a ruptura. O alongamento A é determinado na amostra rompida do prolongamento do trecho de medição Lo original: A = (Lu-Lo) /Lo 100% = AL/L0 100% [0068] Com Lu = comprimento de medição depois da ruptura. [0069] Dependendo do comprimento de medição, o alongamento de ruptura é dotado de índices: por exemplo, para As, o comprimento de medição Lo = 5.do é = diâmetro inicial de uma amostra redonda.

[0070] Os testes foram realizados em amostras redondas com um diâmetro de 6 mm na párea de medição e um comprimento de medição Lo de 30 mm. A retirada da amostra deu-se transversalmente à direção de conversão da peça semiacabada. A velocidade de conversão perfez em Rpo,210 Mpa/s e em Rm, 6,7 10'3 1/s (40%/min).

[0071] O tamanho do alongamento A no teste de tração, à temperatura ambiente, pode ser aceito como medida para a deformabilidade. Um material de bom processamento deveria ter um alongamento de pelo menos 50%.

[0072] A resistência térmica é determinada em um teste de tração a quente de acordo com DIN EN ISO 6892-2. Nesse caso, o limite de alongamento Rpo,2, a resistência atração Rm e o alongamento A até a ruptura são determinados analogamente ao teste de tração, à temperatura ambiente (DIN EN ISO 6892-1).

[0073] Os testes foram realizados em amostras redondas com um diâmetro de 6 mm na área de medição e um comprimento de medição inicial 0 de 30 mm. A retirada das amostras deu-se transversalmente à direção de conversão da peça semiacabada. A velocidade de conversão perfez em Rpo,2 8,33 10'5 1/s (0,5%/min) e em Rm, 8,33 10'4 1/s (5%/min).

[0074] A amostra é montada em uma máquina de teste de tração à temperatura ambiente e aquecida, sem carga com uma força de tração, para a temperatura desejada. Depois de atingida a temperatura de teste, a amostra é mantida, sem carga, por uma hora (600°C) ou duas horas (700°c a 1100°c) para uma compensação de temperatura. Depois, a amostra é carregada com uma força de tração, de tal modo que as velocidades de alongamento desejadas são mantidas e o teste se inicia.

[0075] A resistência à fluência de um material é aperfeiçoada com crescente resistência térmica .Por esse motivo, a resistência térmica também é usada para avaliação da resistência à fluência dos diversos materiais.

[0076] A resistência à corrosão a temperaturas elevadas foi determinada em um teste de oxidação a 1000°C, ao ar, sendo que o teste foi interrompido a cada 96 horas e as alterações da massa das amostras pela oxidação foram determinadas. As amostras foram colocadas para o teste em um cadinho de cerâmica, de modo que foi captado óxido eventualmente estalado e por pesagem do cadinho que contém os óxidos, pôde ser determinada a massa do óxido estalado. A soma da massa do óxido estalado e da alteração da massa das amostras e da alteração de massa em bruto da respectiva amostra. A alteração de massa específica é a alteração de massa referida à superfície das amostras. As mesmas são designadas, a seguir, por mneto para a alteração de massa neta específica, mbruto, para a alteração de massa bruta, mspaii para a alteração de massa específica dos óxidos estalados. Os testes foram realizados em amostras com espessura de 5 mm. De cada lote foram separadas três amostras, os valores indicados são os valores médios dessas 3 amostras.

DESCRIÇÃO DAS PROPRIEDADES

[0077] A liga de acordo com a invenção, além de uma excepcional resistência a metal dusting, deve ter, ao mesmo tempo, as seguintes propriedades: •uma boa estabilidade de fase •uma boa processabilidade • uma boa resistência à corrosão ar, similar à da Liga 601 ou Liga 690.

[0078] É desejável, ainda •uma boa resistência térmica/resistência à fluência Estabilidade de fase [0079] No sistema níquel-cromo-alumínio-ferro, com adições de Ti e/ou Nb, dependendo dos teores da liga, podem formar-se diversas fases de TCP, que se fragilizam, tais como, por exemplo, as fases Laves, fases Sigma ou as fases μ, bem como também a fase η ou a fase ε, que se fragilizam (veja, por exemplo, Ralf Bürgel, Handbuch der Ho-chgtemperaturwerkstofftechnik, 3a edição, Vieweg Verlag, Wiesbaden, 2006, páginas 370-374). O cálculo das proporções de fase de equilíbrio na dependência da temperatura de, por exemplo, N06690, lote 111389 (veja Tabela 2, 2 composições típicas) mostram, por cálculos, a formação de α-cromo (fase BCC na Figura 2), abaixo de 720°C (Ts bcc) em proporções de quantidade grandes. Mas, essa fase forma-se pelo fato de que ela é analiticamente muito diferente do material de base, só pesada. No entanto, se a temperatura de formação Ts bcc dessa fase for muito alto, ela pode ocorrer naturalmente, tal como é descrito, por exemplo, em Έ. Slevolden, J.Z. Albertesen, U. Fink, "Tjeldbergodden Methanol Plant Metal Dusting Investigations", /Corrosion/2011, paper no. 11144 (Houston, TX:NACE 2011), p. 15" para uma variante da Liga 693 (UNS 06693). Essa fase é quebradiça e leva a uma fragilidade indesejável do material.

[0080] A Figura 3 e a Figura 4 mostram os diagramas da variante de fase da Liga 693 (do documento US 4,882,125, Tabela 1), Liga 3 ou Liga 10 da Tabela 2. A Liga 3 tem uma temperatura de formação Ts bcc de 1079°, Liga 10, de 939°C. Em "E. Slevolden, J.Z. Albertesen, U. Fink, "Tjeldbergodden Methanol Plant Metal Dusting Investigations", /Corrosion/2011, paper no. 11144 (Houston, TX:NACE 2011), p. 15" não está descrita a análise exata da liga na qual ocorre a-cromo (BCC). Mas, pode-se partir do fato de que entre os exemplos indicados na Tabela 2 para Liga 693, nos quais análises, que, por cálculo, têm as temperaturas de formação Tsbcc mais altas (tal como, por exemplo, Liga 10), pode formar-se α-cromo (fase BCC). Em uma análise corrigida (com temperatura de formyação Ts bcc reduzida), em "E. Slevolden, J.Z. Albertesen, U. Fink, "Tjeldbergodden Methanol Plant Metal Dusting Investigations", /Corrosion/2011, paper no. 11144 (Houston, TX:NACE 2011), p. 15" α-cromo foi depois observado apenas ainda na proximidade da superfície. Para evitar a ocorrência dessa fase que se fragiliza, nas ligas de acordo com a invenção a temperatura de forma- ção Ts bcc deve situar-se < 939°C - a temperatura de formação Ts bcc mais baixa entre os exemplos de Liga 693 na Tabela 2 (do documento US 4.882.125 Tabela 1).

[0081] Esse é especialmente o caso, quando a seguinte Fórmula é satisfeita: Fp < 39,9 com (3a) Fp + Cr + 0,272*Fe+2,36*AI, 2,22*Si+ 2,48*Ti + 1,26*Nb + 0,374*Mo + 0,538*W-11,8*C (4a) sendo que Cr, Al, Fe, Si, Ti, Nb, Mo,W e C são a concentração dos elementos correspondentes em % em massa. A Tabela 2 com as ligas de acordo com o estado da técnica mostra que Fp para Liga 8, Liga 3 e Liga 2 > 39,9 e para Liga 10, exatamente 39,9. Para todas as outras ligas com Tsbcc< 939°C, Fp < 39,9.

Processabilidade [0082] Exemplificadamente, aqui, é examinada e conversibilidade para a processabilidade.

[0083] Uma liga pode ser temperada por vários mecanismos, de modo que ela tem uma alta resistência térmica ou resistência à fluência. Assim, a adição de um outro elemento, dependendo do elemento, causa um aumento maior ou menor da resistência (têmpera de cristais mistos). É muito mais eficiente um alem-no da resistência por partículas finas ou precipitações (têmpera de partículas). Isso pode dar-se, por exemplo, pela fase γ, que na adição de Al e outros elementos, tal como, por exemplo, Ti, forma-se em uma liga de níquel, ou por carburetos, que por adição de carbono, formam-se em uma liga de níquel que contém cromo (veja, por exemplo, Ralf Bürgel, Handbuch der Ho-chgtemperaturwerkstofftechnik, 3a edição, Vieweg Verlag, Wiesbaden, 2006, páginas 358-369).

[0084] O aumento do teor dos elementos formadores de fase γ, ou do teor de C, embora aumente a resistência térmica, afeta, no entanto, crescentemente, a conversibilidade, mesmo no estado recozido em solução.

[0085] Para um material de conversibilidade muito boa são visados alongamentos A5 no teste de tração, à temperatura ambiente, de > 50%, mas, pelo menos > 45%.

[0086] Isso é obtido, particularmente, quando entre os elementos que formam o carbureto, Cr, Nb, Ti e C, está satisfeita a seguinte relação: Fa < 60 com (5a) Fa = Cr + 6,15*Nb + 20,4*Ti + 201*C (6b) sendo que Cr, Ti, Nb e C são a concentração dos referidos elementos em % em massa.

Resistência térmica/Resistência à fluência [0087] O teor de cromo na liga de acordo com a invenção foi posto em > 29%, de preferência, > 30%, ou > 31%. Para garantir a estabilidade de fase a esses teores de cromo altos, o teor de cromo foi selecionado em < 1,8%, de preferência < 1,4%, mais para o âmbito inferior. Mas como o teor de alumínio contribui substancialmente para a resistência à tração ou resistência à fluência (tanto por têmpera de cristais mistos como também por têmpera de γ), isso tem como consequência o fato de que como alvo para a resistência térmica ou a resistência à fluência, não foram todas as de Liga 602 CA, mas as de Liga 601, embora, naturalmente, seriam desejáveis valores muito mais altos para a resistência térmica e a resistência à fluência.

[0088] Foi almejado que o limite de alongamento ou a resistência à tração a temperaturas elevadas se situassem pelo menos no âmbito dos valores de Liga 601 ou Liga 690 (veja Tabela 4). Precisam estar satisfeitas pelo menos 3 das 4 relações seguintes: 600°C: limite de alongamento Rpo,2 > 140 MPA; resistência à tração Rm > 450 MPA (7a, 7b) 800°C: limite de alongamento Rpo,2 >130 MPA; resistência à tração Rm > 135 MPA (7c, 7d) [0089] Isso é obtido, particularmente, quando a seguinte relação entre os elementos, que são principalmente temperados, está satisfeita: Fk> 40 com (7a) Fk = Cr + 19*Ti + 34,3*Nb + 10,2*AI + 12,5*Si + 98*C + 2245*B (8b) sendo que Cr, Ti, Nb, Al, Si, C e B são a concentração dos referidos elementos em % em massa.

Resistência à corrosão: [0090] A resistência à corrosão de um bom formador de óxido de cromo é suficiente. A liga de acordo com a invenção deve, por esse motivo, ter uma resistência de corrosão ao ar similar à da Liga 690 ou Liga 601.

Exemplos: Produção: [0091] As Tabelas 3a e 3b mostram as análises dos lotes fundidos em escala laboratorial, junto com alguns lotes fundidos em escala industrial, de acordo com o estado da técnica, de Liga 602 CA (N06025), Liga 690 (N06690), Liga 601 (N06601), usados para comparação. Os lotes de acordo com o estado da técnica estão caracterizados com um T, os de acordo com a invenção, com um E. Os lotes caracterizados em escala laboratorial estão caracterizados com um L, os lotes fundidos em escala industrial, com um G.

[0092] Os blocos das ligas fundidas no vácuo em escala laboratorial, na Tabela 3a e 3b foram recozidos entre 900°C e 1270°C e por laminação a quente e outros recozimentos intermediários entre 900°C e 1270°C, por 0,1 a 1 h, foram laminados a quente para uma espessura final de 13 mm ou 6 mm. As chapas produzidas desse modo foram recozidas em solução entre 900°C e 1270°C durante 1 h. Dessas chapas foram retiradas as amostras necessárias para as medições.

[0093] Nas ligas fundidas em escala industrial, da produção em escala industrial foi retirada uma amostra com espessura adequada de uma chapa produzida industrialmente. Dessa amostra foram produzidas os corpos de teste necessários para as medições.

[0094] Todas as variantes de liga tinham, tipicamente, um tamanho de grão entre 65 e 310 pm.

[0095] Para lotes exemplificados na Tabela 3a e 3b, são comparadas as seguintes propriedades: - resistência ao metal dusting - estabilidade de fase - conversibilidade por meio do teste de tração à temperatura ambiente - resistência térmica / resistência à fluência, com ajuda de testes de tração a quente, - resistência à corrosão com ajuda de um teste de oxidação.

[0096] Em escala laboratorial foram fundidos os lotes 2294 a 2314 e 250053 a 250150. Os lotes de acordo com a invenção, caracterizados com E satisfazem a Fórmula (2a),com Cr + Al > 30 e, são, portanto, mais resistentes ao metal dusting do que Liga 690, os lotes 2298, 2299, 2303, 2304, 2305, 2308, 2314, 250063, 260065, 250066, 250067, 250068, 250079, 250139, 250140 e 25041 satisfazem a Fórmula (2b) Al + Cr > 31. Portanto, eles são especialmente resistentes a metal dusting.

[0097] Para as ligas selecionadas de acordo com o estado da técnica na Tabela 3 e todos os lotes laboratoriais (Tabelas 3a e 3b) foram calculados os diagramas de fase e a temperatura de formação Ts BCC foi registrada nas Tabelas 3 e 3a. Para as composições nas Tabelas 2 ou 3a e 3b também foi calculado o valor para Fp de acordo com a Fórmula 4a. Fp é tanto maior, quanto maior for a temperatura deformação Ts bcc- Todos os exemplos de Liga 693 (N06693), com uma temperatura de formação Ts mais alta do que a da Liga 10 têm um Fp > 39,9. A exigência Fp < 39,9 (Fórmula 3a) é, portanto, um bom critério para obter uma estabilidade de fase suficiente em uma liga. Todos os lotes laboratoriais (caracterização L) na Tabela 3a e 3b satisfazem o critério Fp < 39,9.

[0098] Na Tabela 4 estão registrados os limites de alongamento Rp),2, a resistência à tração Rm e o alongamento A5 para temperaturas ambiente TA e para 600°C, ainda, a resistência à tração Rm para 800°C. Além disso, estão registrados os valores para Fa e Fk..

[0099] Os lotes exemplificados 156817 e 160483 da liga de acordo com o estado da técnica Liga 602 CA têm na Tabela 4 um alongamento A5 comparativamente pequeno à temperatura ambiente de 36 a 42%, que se situam abaixo das exigências para uma boa conversibilidade. Fa é> 60 e, portanto, acima do âmbito que caracteriza uma boa conversibilidade. Todas as ligas de acordo com a invenção mostram um alongamento > 50%. Portanto, elas satisfazem as exigências. Fa é para todas as ligas de acordo com a invenção <60. Elas encontram-se, portanto, no âmbito de uma boa conversibilidade. O alongamento é particularmente alto, quando Fa é comparativamente pequeno.

[00100] O lote exemplificado 156658 das ligas de acordo com o estado da técnica Liga 601 na Tabela 4 é um exemplo para o âmbito, que o limite de alongamento e a resistência à tração a 600C ou 800°C devem alcançar. Isso está descrito pelas relações 7a a 7d. O valor de Fk é > 40. As ligas 2298, 2299, 2303, 2304, 2305, 2308, 2314, 250060, 250063, 260066, 250067, 250068lm 250079, 250139, 150140, 250141, 250143, 250150 satisfazem a exigência de que pelo menos 3 das 4 relações 7a a 7d estejam satisfeitas. Nessas ligas, também Fk é superior a 40. Os lotes laboratoriais 2295, 2303, 250053, 250054 e 250057 são exemplos de que menos de 3 das 4 relações 7a a 7d estão satisfeitas. Então, também Fk < 45.

[00101] A Tabela 5 mostra as alterações de massa específicas, depois de um teste de oxidação a 1100°C, ao ar, após 11 ciclos de 96 horas, portanto, no total, 1056 h. Na Tabela 5 está indicada a alteração de massa bruta, a alteração de massa líquida e a alteração de massa específica dos óxidos estalados após 1056 h. As ligas de acordo com o estado da técnica, Liga 601 e Liga 690 mostram uma alteração de massa bruta nitidamente mais alta do que a Liga 602 CA. Isso se deve ao fato de que Liga 601 e Liga 690 formam uma camada de óxido de cromo, que cresce mais rapidamente do que uma camada de óxido de alumínio, mas Liga 602 CA, apresenta abaixo da camada de óxido de cromo uma camada de óxido de alumínio, pelo menos parcialmente fechada. Isso reduz perceptivelmente o crescimento da camada de óxido e, com isso, também o aumento de massa específica. As ligas de acordo com a invenção devem ter uma resistência à corrosão ao ar similar à de Liga 690 ou Liga 601. Isto é, a alteração de mas bruta deve situar-se abaixo de 60 g/m2. Esse é o caso em todos os lotes laboratoriais na Tabela 5, portanto, também para os de acordo com a invenção.

[00102] Os limites reivindicados para a liga de acordo com a invenção "E", podem, portanto, fundamentar-se, em cada caso, tal como se segue: [00103] Teores de Cr pequenos demais significam que a concentração de Cr, no uso da liga em uma atmosfera corrosiva, cai de modo muito rápido para abaixo do limite crítico, de modo que não se pode formar mais uma camada de óxido de cromo fechada. Por esse motivo, 29% de Cr é o limite inferior para cromo. Teores de Cr altos demais deterioram a estabilidade de fase da liga. Por esse motivo, 37% de Cr devem ser vistos como limite superior.

[00104] Um determinado teor de alumínio mínimo de 0,0001% é necessário para a viabilidade de produção da liga. Teores de Al altos demais, especialmente, a teores de cromo muito altos, prejudicam a processabilidade e a estabilidade de fase da liga. Por esse motivo, um teor de Al de 1,8% forma o limite superior.

[00105] Os custos da liga aumentam com a redução do teor de ferro. Abaixo de 0,1%, os custos aumentam de modo proporcional, uma vez que é preciso usar material precursor. Por esse motivo, 0,1% de Fe deve ser visto como limite inferior, por razões de custos.

[00106] Com o aumento do teor de ferro, diminui a estabilidade de fase (formação de fases quebradiças), particularmente, a teores de cromo altos. Por esse motivo, 7% de Fe é um limite superior apropriado para assegurar a estabilidade de fase da liga de acordo com a invenção.

[00107] Si é necessário na produção a liga. Por esse motivo, é necessário um teor mínimo de 0,001%. Por sua vez, teores altos demais prejudicam a processabilidade e a estabilidade de fase, particularmente a teores de cromo altos. Por esse motivo, o teor de Si está limitado a 0,50%.

[00108] É necessário um teor mínimo de 0,005% de Mn para aperfeiçoamento da processabilidade. Manganês é limitado a 2,0%, uma vez que esse elemento reduz a resistência à oxidação.

[00109] Titânio aumenta a resistência a altas temperaturas. A partir de 1,0%, o comportamento de oxidação pode deteriorar-se fortemente, motivo pelo qual 1,0% é o valor máximo.

[00110] Nióbio aumenta, do mesmo modo como titânio, a resistência a altas temperaturas. Teores mais altos aumentam os custos muito intensamente. O limite superior é fixado, por esse motivo, em 1,1%. [00111] Já teores de Mg e/ou teores de Ca muito pequenos aperfei- çoam o processamento pela ligação de enxofre, com o que é evitada a ocorrência de liga eutéctica de NiS de baixa fusão. Para mg e/ou Ca, é necessário, por esse motivo, um teor mínimo de, em cada caso, 0,0002%. A teores altos demais, podem apresentar-se fases interme-tálicas de Ni-Mg ou fases de Ni-Ca, que novamente deterioram, nitidamente, a processabilidade. O teor de Mg e/ou Ca está limitado, por esse motivo, a, no máximo, 0,05%.

[00112] Um teor mínimo de 0,005% de C é necessário para uma boa resistência à fluência. C é limitado a, no máximo, 0,12%, uma vez que esse elemento, a partir desse teor, reduz a processabilidade pela formação excessiva de carburetos primários.

[00113] É necessário um teor mínimo de 0,0001% de N, com o que a processabilidade do material é aperfeiçoada. N é limitada a, no máximo,0,05%, uma vez a que esse elemento reduz a processabilidade pela formação de carbonitretos brutos.

[00114] O teor de oxigênio precisa ser < 0,020%, para garantir a viabilidade de produção da liga. Um teor de oxigênio pequeno demais aumenta os custos. O teor de oxigênio é, por esse motivo, > 0,0001%. [00115] O teor de fósforo deve ser <0,030%, uma vez que esse elemento com atividade de superfície afeta a resistência à oxidação. Um teor de P baixo demais aumenta os custos. O teor de P é, pro esse motivo, > 0,001%.

[00116] Os teores de enxofre devem ser ajustados do modo menor possível, uma vez a que esse elemento com atividade de superfície afeta a resistência à oxidação. Por esse motivo, é fixado, no máximo, 0,010% de S.

[00117] Molibdênio é limitado a, no máximo, 2,0%, uma vez que esse elemento reduz a resistência à oxidação.

[00118] Tungstênio é limitado a, no máximo, 2,0%, uma vez que esse elemento também reduz a resistência à oxidação.

[00119] A seguinte relação entre Cr e Al precisa estar satisfeita, para que haja uma resistência suficiente contra metal dusting: Cr + Al > 30 (2a), sendo que Cr e Al são a concentração dos referidos elementos em % em massa. Só então o teor de elementos formadores de óxido é suficientemente alto para garantir uma resistência a metal dusting melhor do que Liga 690.

[00120] Além disso, precisa estar satisfeita a seguinte relação, para que haja uma estabilidade de fase suficiente: Fp < 39,9 com (3a) Fp + Cr + 0,272*Fe+2,36*AI, 2,22*Si+ 2,48*Ti + 1,26*Nb + 0,374*Mo + 0,538*W -11,8*C (4a) sendo que Cr, Fe, Al, Si, Ti, Nb, Mo, W e C são a concentração dos elementos correspondentes em % em massa. Os limites de Fp, bem como a possível inclusão e outros elementos foram fundamentados detalhadamente na descrição precedente.

[00121] Caso necessário, a resistência à oxidação pode ser aperfeiçoada adicionalmente com adições de elementos com afinidade para oxigênio. Os mesmos fazem isso pelo fato de que eles são incorporados na camada de óxido e ali, no limite dos grãos, bloqueiam os caminhos de difusão do oxigênio.

[00122] É necessário um teor mínimo de 0,01% de Y, para obter o efeito crescente da resistência à oxidação do Y. O limite superior é estabelecido por razões de custos em 0,20%.

[00123] É necessário um teor mínimo de 0,001% de La, para obter o efeito crescente da resistência à oxidação do La. O limite superior é estabelecido por razões de custos em 0,20%.

[00124] É necessário um teor mínimo de 0,001% de Ce, para obter o efeito crescente da resistência à oxidação do Ce. O limite superior é estabelecido por razões de custos em 0,20%.

[00125] É necessário um teor mínimo de 0,001% de metal misto de Cer, para obter o efeito crescente da resistência à oxidação do metal misto de Cer. O limite superior é estabelecido por razões de custos em 0,20%.

[00126] Caso necessário, a liga também pode conter Zr. É necessário um teor mínimo de 0,01% de Zr, para obter o efeito crescente da resistência a altas temperaturas e da resistência à oxidação de Zr. O limite superior é estabelecido por razões de custos em 0,20% de Zr. [00127] Caso necessário, Zr pode ser substituído total ou parcialmente por Hf, uma vez que também esse elemento, tal como o Zr, aumenta a resistência a altas temperaturas e a resistência à oxidação. A substituição é possível a partir de teores de 0,001%. O limite superior é estabelecido em 0,20% de Hf, por razões de custos.

[00128] Caso necessário, a liga também pode conter tântalo, uma vez que também tântalo aumenta a resistência a altas temperaturas. Teores mais altos aumentam muito fortemente os custos. O limite superior é estabelecido em 0,60%, por esse motivo. É necessário um teor mínimo de 0,001% para obter um efeito.

[00129] Caso necessário, pode ser adicionado boro à liga, uma vez que boro aperfeiçoa a resistência à fluência. Por esse motivo, deve estar presente um teor de pelo menos 0,0001%. Ao mesmo tempo, esse elemento com atividade de superfície piora a resistência à oxidação. Por esse motivo, são estabelecidos, no máximo, 0,008% de boro. [00130] Cobalto pode estar contido nessa liga em até 5,0%. Teores mais altos reduzem perceptivelmente a resistência à oxidação.

[00131] Cobre é limitado a, no máximo, 0,5%, uma vez que esse elemento reduz a resistência à oxidação.

[00132] Vanádio é limitado a, no máximo, 0,5%, uma vez que esse elemento reduz a resistência à oxidação.

[00133] Pb é limitado a, no máximo, 0,002%, uma vez que esse elemento reduz a resistência à oxidação. O mesmo vale para Zn e Sn. [00134] Além disso, opcionalmente, pode estar satisfeita a seguinte relação dos elementos formadores de carbureto Cr, Ti e C, que descreve uma processabilidade particularmente boa: Fa < 60 com (5a) Fa = Cr + 6,15*Nb + 20,4*Ti + 201*C (6a) sendo que Cr, Nb, Ti e C são a concentração dos referidos elementos em % em massa. Os limites para Fa foram fundamentados detalhadamente na descrição precedente.

Além disso, opcionalmente, pode ser satisfeita a seguinte relação entre os elementos resistentes à fluência , que descrevem uma resistência térmica ou resistência à fluência particularmente boa: Fk> 40 com (7a) Fk = Cr + 19*Ti + 34,3*Nb + 10,2*AI + 12,5*Si + 98*C (8a), sendo que Cr, Ti, Nb, Al, Si e C são a concentração dos re- feridos elementos em % em massa. Os limites para Fa e a possível inclusão de outros elementos foram fundamentados detalhadamente na descrição precedente.

Tabela 1 : Ligas de acordo com ASTM B 168-11 (todos os dados em % em massa) Tabela 2: Composições típicas de algumas ligas de acordo com ASTM B 168-11 (estado da técnica). Todos os dados em % em massa. *) Composição de liga da Patente US 4.882.125 na Tabela 1 Tabela 3a: Composição dos lotes laboratoriais. Parte 1. Todos os dados em % em massa (T: ligas de acordo com o estado da técnica, E: liga de acordo com a invenção, L; fundida em escala laboratorial, G: fundida em escala industrial) Tabela 3b: Composição dos lotes laboratoriais. Parte 2. Todos os dados em % em massa (Para todas as ligas vale: Pb: máx. 0,002%, Zn: máx. 0,002%, Sn: máx: 0,002%) (Significado de T, E, G, L, veja Tabela 3a) Tabela 4: Resultados dos testes de tração à temperatura ambiente (TA), 600°C e 800°C. A velocidade de conversão perfez em Rpo,2 8,33 10'5 1/s (0,5%/min) e em Rm 8,33 10 41 /s (5%/min); KG =tamanho de grão, *) corpo de teste defeituoso Tabela 5: Resultados dos testes da oxidação a 1000°C ao ar, depois de 1056 h REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Liga de níquel-cromo, caracterizada pelo fato de que apresenta (em % em peso): 29 a 37% de cromo, 0,001 a 1,8% de alumínio, 0,10 a 7,0% de ferro, 0,001 a 0,50% de silício, 0,005 a 2,0% de manganês, 0,00 a 1,00%% de titânio e/ou 0,00 a 1,10% de nióbio, em cada caso, 0,0002 a 0,005% de magnésio e/ou cálcio, 0,005 a 0,12% de carbono, 0,001 a 0,050% de nitrogênio, 0,001 a 0,030% de fósforo, 0,0001 - 0,020% de oxigênio, máx. 0,010% de enxofre, máx. 2,0% de molibdênio, máx. 2,0% de tungstênio, sendo o restante níquel e impurezas usuais devido ao processo, sendo que as seguintes relações precisam ser satisfeitas: Cr + AI>30 (2a) e Fp < 39,9 com (3a) Fp = Cr + 0,272*Fe+2,36*AI, 2,22*Si+ 2,48*Ti + 1,26*Nb + 0,374*Mo + 0,538*W -11,8*C (4a) sendo que Cr, Fe, Al, Si, Ti, Nb, Mo, C, W e Mo são a concentração dos elementos correspondentes em % em massa.

2. Liga, de acordo com a reivindicação 1 .caracterizada pelo fato de que apresenta um teor de cromo de 30 a 37%.

3. Liga, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteriza- da pelo fato de que apresenta um teor de cromo > 32 - 37%.

4. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que apresenta um teor de alumínio de 0,001 a 1,4%.

5. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que apresenta um teor de ferro de 0,1 a 4,0%.

6. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que apresenta um teor de silício de 0,001 a 0,2%.

7. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que apresenta um teor de manganês de 0,005 a 0,50%.

8. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que apresenta um teor de titânio de 0,001 a 0,60%.

9. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que apresenta um teor de nióbio de 0,00 a 1,0%.

10. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que apresenta um teor de carbono de 0,01 a 0,12%.

11. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que apresenta, opcionalmente, ítrio, com um teor de 0,01 a 0,20%.

12. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que apresenta, opcionalmente, lantâ-nio, com um teor de 0,001 a 0,20%.

13. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que apresenta, opcionalmente, cério, com um teor de 0,001 a 0,20%.

14. Liga, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que apresenta um teor de metal misto de cério de 0,001 a 0,20%.

15. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que apresenta, opcionalmente, zircô-nio, com um teor de 0,01 a 0,20%.

16. Liga, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o zircônio é substituído total ou parcialmente por 0,001 a 0,20% de háfnio.

17. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato de que apresenta, opcionalmente, boro, com um teor de 0,0001 a 0,008%.

18. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato de que apresenta, além disso, opcionalmente, 0,00 a 5,0% de cobalto.

19. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizada pelo fato de que, além de conter, caso necessário, no máximo, 0,5% de cobre, sendo que a Fórmula 4a é completada por um termo com Cu Fp = Cr + 0,272*Fe + 2,36*AI + 2,22*Si + 2,48*Ti + 1,26*Nb + 0,477*Cu + 0,374*Mo + 0,538*W - 11,8*C (4b) sendo que Cr, Fe, Al, Si, Ti, Nb, Cu, Mo, W e C são a concentração do referido elemento em % em massa.

20. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizada pelo fato de que apresenta ainda, opcionalmente, no máximo, 0,5% de vanádio.

21. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizada pelo fato de que as impurezas estão ajustadas em teores de no máx. 0,002% de Pb, no máx. 0,002% de Zn e no máx. 0,002% de Sn.

22. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizada pelo fato de que a seguinte fórmula está satisfeita: Fa < 60 com (5a) com Fa = Cr + 6,15*Nb + 20,4*Ti + 201 *C (6a) sendo que Cr, Ti, Nb e C são a concentração dos referidos elementos em % em massa.

23. Liga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizada pelo fato de que as seguintes fórmulas estão satisfeitas: Fk > 40 (7a) com Fk = Cr + 19*Ti + 34,3*Nb + 10,2*AI + 12,5*Si + 98*C (8a), para uma liga sem B, sendo que Cr, Ti, Nb, Al, Si e C são a concentração dos referidos elementos em % em massa, ou com Fk = Cr + 19*Ti + 34,3*Nb + 10,2*AI + 12,5*Si + 98*C +2245*B (8b), para uma liga com B, sendo que Cr, Ti, Nb, Al, Si, C e B são a concentração do referido elemento em % em massa.

24. Uso da liga, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado pelo fato de que é como fita, chapa, arame, barra, tubo soldado com costura longitudinal e tubo sem costura.

25. Uso, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que é para produção de tubos sem costura.

26. Uso, de acordo com a reivindicação 24 ou 25, caracterizado pelo fato de que é em atmosferas fortemente carburantes.

27. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 26, caracterizado pelo fato de que é como componente na indústria petroquímica.

28. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 27, caracterizado pelo fato de que é para construção de fornos.