UGI® KC35N: Liga Ni-Co-Cr-Mo Trefilada a Frio e Envelhecida para Resistência e Resistência à Corrosão Superiores

Visão Geral

A UGI® KC35N é uma liga não magnética de níquel-cobalto-cromo-molibdênio do sistema de ligas multifásicas que possui uma combinação excepcional de resistência à tração ultra-alta, boa ductilidade e tenacidade, e excelente resistência à corrosão. Além disso, esta liga apresenta resistência excepcional à sulfidação, oxidação em alta temperatura e fragilização por hidrogênio.

A UGI® KC35N pode ser produzida para atender requisitos específicos. É possível fabricar esta liga em uma ampla faixa de valores nominais de propriedades mecânicas, desde o estado recozido (Rm: 800 – 1000 MPa) até a condição trefilada a frio (resistência à tração variando de 1300 MPa a 2000 MPa) dentro de uma faixa de ± 100 MPa.

A influência do tratamento térmico, desprezível na condição recozida, torna-se mais importante à medida que o endurecimento por trefilação a frio aumenta. No entanto, mesmo que o nível de resistência mecânica solicitado possa ser atingido apenas por trefilação a frio, é preferível usar têmperas de trefilação mais leves e atingir as propriedades mecânicas requeridas após tratamento térmico; o tratamento térmico estabiliza o material.

Propriedades Gerais

Propriedade	Valor
Densidade	8,34 g/cm³

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Temperatura	Valor
Módulo de Elasticidade	20 °C	235 GPa
Módulo de Elasticidade	200 °C	219 GPa
Módulo de Elasticidade	500 °C	201 GPa
Módulo de Cisalhamento	20 °C	80,9 GPa
Módulo de Cisalhamento	200 °C	74,7 GPa
Módulo de Cisalhamento	500 °C	67,8 GPa
Resistência à Tração	–	1300 – 2000 MPa

Propriedades Térmicas

Propriedade	Valor	Comentário
Coeficiente de Expansão Térmica	12,8 × 10⁻⁶ 1/K	20 a 100 °C
Ponto de Fusão	1315 – 1440 °C	–
Condutividade Térmica	11,24 W/(m·K)	–

Propriedades Elétricas

Propriedade	Valor
Resistividade Elétrica	1,03 × 10⁻⁸ Ω·m

Propriedades Magnéticas

Propriedade	Valor	Comentário
Permeabilidade Magnética Relativa	1,0009	máx., 500 / 1000 Oe

Composição Química

Elemento	Teor (%)	Comentário
Boro	0,01	–
Carbono	0,03	máx.
Cromo	19,0 – 21,0	–
Ferro	1,0	máx.
Manganês	0,15	–
Molibdênio	9,0 – 10,5	–
Níquel	33,0 – 37,0	–
Fósforo	0,015	máx.
Silício	0,15	–
Enxofre	0,01	máx.
Titânio	1,0	máx.

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

• Médica: próteses e parafusos de fixação, eletrodos de marcapasso, stents vasculares, filtro de veia cava, ortodontia, componentes auxiliares
• Indústria Aeroespacial: molas, barras de torção, componentes de giroscópios
• Equipamentos Navais: acessórios, molas e cabos
• Indústria Relojoaria: molas, componentes de pulseira, pinos, coroas, molas de botões
• Indústria Eletrônica: componentes não magnéticos
• Sensores de força e pressão
• Indústria de Petróleo e Gás: molas, componentes não magnéticos, peças resistentes à corrosão e abrasão

Propriedades de Corrosão

A UGI® KC35N possui excelente resistência à sulfidação, oxidação em alta temperatura, fragilização por hidrogênio, soluções salinas e à maioria dos ácidos minerais. Apresenta resistência excepcional à corrosão sob tensão em níveis de resistência muito elevados sob condições ambientais severas que trincariam a maioria das ligas convencionais. Também é altamente resistente a outras formas de ataque localizado, como corrosão por pites e em fendas.

Como a UGI® KC35N é uma liga extremamente nobre, isso pode resultar em corrosão galvânica quando eletricamente acoplada a metais mais ativos, como aço carbono, aço inoxidável tipo 316 ou K MONEL®.

A liga UGI® KC35N está incluída na norma NACE MR0175 com dureza máxima de Rockwell HRC 35 (dureza máxima de Rockwell HRC 48 em condição específica de trefilação a frio mais envelhecimento). Esta lista de requisitos de materiais especifica materiais resistentes à trinca por tensão sulfídrica para exposição a ambientes ácidos, como em poços de petróleo e gás.

Resistência a Meios Específicos

Meio	Nível de Resistência
Ácido acético	Excelente
Ácido sulfúrico	Boa
Água do mar	Excelente
Umidade	Excelente
Spray de sal (NaCl)	Excelente
Ácido nítrico	Boa
Ácido fosfórico	Boa
Hidróxido de sódio	Boa

Usinabilidade Geral

As altas propriedades mecânicas na condição trefilada e a capacidade de endurecimento por trabalho a frio durante a usinagem exigem precauções particulares:

• Máquinas robustas e rígidas
• Velocidades de corte moderadas
• Ferramentas de metal duro ou pastilhas brasadas, com grandes ângulos de ataque
• Fluido de corte com alto desempenho de resfriamento e lubrificação

Estudos de usinabilidade mostraram que esta liga possui características de usinagem superiores às do Waspaloy®, um padrão amplamente utilizado para usinabilidade de ligas base Ni-Co-Cr. Os parâmetros de usinagem para UGI® KC35N são semelhantes aos usados para a liga Waspaloy®.

Tratamento Térmico

• A UGI® KC35N pode ser envelhecida na faixa de temperatura de 430 – 650 °C / resfriamento ao ar
• Para propriedades ótimas, a liga KC35N trefilada a frio deve ser envelhecida a 540 – 600 °C
• A influência do tratamento no material recozido é desprezível, mas torna-se muito importante em produtos trefilados a frio

Soldagem

A liga UGI® KC35N pode ser soldada com sucesso pelo processo TIG. Em geral, as propriedades de soldagem são semelhantes às do aço inoxidável tipo 304. Preparações e precauções semelhantes devem ser empregadas.

Os parâmetros de soldagem devem ser ajustados para garantir que a entrada de calor por passe seja baixa. Aproximadamente 1/2 a 2/3 da entrada de calor usada para soldar aço de envelhecimento maraging e aço inoxidável tipo 304 deve ser utilizada.