UGI® PHYNOX®: Liga de Cobalto Austenítica Premium para Aplicações de Alto Desempenho

Visão Geral

O UGI® PHYNOX® é uma liga austenítica à base de cobalto com alto limite de escoamento que oferece múltiplas propriedades:

• Endurecimento por envelhecimento através de tratamento térmico após conformação a frio, sem qualquer distorção
• Excelente resistência à corrosão em diversos meios, trinca por corrosão sob tensão e ausência de fragilização por hidrogênio
• Excelente resistência à fadiga sem qualquer relaxamento
• Não magnético em todos os estados: recozido, trefilado a frio ou envelhecido
• Pode ser usado em ampla faixa de temperatura: do hélio líquido a 500 °C
• Perfeitamente biocompatível, utilizado há mais de vinte e cinco anos em implantes cirúrgicos

A limpeza conforma-se às normas AFNOR NF S 90-403 e ISO 5832/7: Sulfetos: 1, Aluminatos: 3, Silicatos: 1, Óxidos globulares: 3

Propriedades

Gerais

Propriedade	Valor
Densidade	8,3 g/cm³

Mecânicas

Propriedade	Valor	Comentário
Módulo de elasticidade	182 GPa
Módulo de cisalhamento	75 GPa
Resistência à tração	1550,0 – 2250,0 MPa	Dependendo do grau de trefilação a frio

Térmicas

Propriedade	Valor	Comentário
Coeficiente de expansão térmica	1,25 × 10⁻⁵ 1/K	20 a 100 °C
Ponto de fusão	1450,0 – 1460,0 °C
Calor específico	430 J/(kg·K)

Elétricas

Propriedade	Valor
Resistividade elétrica	9,5 × 10⁻⁷ Ω·m

Magnéticas

Propriedade	Valor	Comentário
Permeabilidade magnética relativa	1,0002	500 / 1000 Oe

Composição Química

Elemento	Teor (% em peso)	Comentário
Carbono	0,15	máx.
Cromo	19,0 – 21,0
Cobalto	39,0 – 41,0
Manganês	1,5 – 2,5
Molibdênio	6,5 – 7,5
Níquel	15,0 – 18,0
Outros	1,0	máx.
Fósforo	0,015	máx.
Silício	1,2	máx.
Enxofre	0,015	máx.

Propriedades Tecnológicas

Propriedades de Corrosão

O UGI® PHYNOX® não é atacado por ácidos orgânicos. Resiste perfeitamente ao spray de sal e seu comportamento com ácidos minerais é definitivamente superior ao dos melhores aços inoxidáveis. Além disso, sua perfeita passividade em contato com tecidos humanos explica por que o UGI PHYNOX tem sido usado por mais de vinte e cinco anos em implantes cirúrgicos.

Exemplos de resistência à corrosão (índices: A: <0,05 mm/a; B: 0,05–0,25 mm/a; C: 0,25–0,50 mm/a; D: 0,50–1,25 mm/a; E: >1,25 mm/a):

Meio	Concentração	°C	Índice		Meio	Concentração	°C	Índice
Ácido acético	50%	100	A		Ácido cítrico	10%	100	A
Ácido clorídrico	Concentrado	110	E		Ácido lático	10%	100	A
Ácido clorídrico	50%	110	E		Ácido nítrico	50%	100	B
Ácido sulfúrico	50%	150	E		Ácido nítrico	10%	100	B
Cloreto de cálcio	10%	100	A		Ácido fosfórico	50%	120	C
Cloreto férrico	10%	25	A		Cloreto de sódio	10%	100	A

Corrosão sob tensão conforme NACE TM.01.07: Solução aquosa NaCl 50 g/l + CH₃COOH 5 g/l, saturada em H₂S a 1 atmosfera (pH = 3). Temperatura: 24–26,8 °C. Tensão de tração: 90% do limite de escoamento. Corpo de prova conforme TM.01.07 com: Rm ≥ 1600 N/mm², Rp0,2% ≥ 1130 N/mm². Tempo mínimo garantido: 720 horas sem falha. Resultado: sem falha após 720 horas. Teste complementar: aumento de temperatura para 150 °C e aumento de pressão. Resultado: sem ruptura nem trinca após 1370 horas. Teste interrompido.

Usinabilidade Geral

As altas propriedades mecânicas no estado trefilado e a capacidade de endurecimento 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 refrigeração e lubrificação

Tratamento Térmico

520 °C / 3 horas – Resfriamento ao ar:

• O tratamento térmico é realizado após conformação a frio ou usinagem, sem qualquer deformação da peça tratada.
• Este tratamento deve ser realizado preferencialmente em forno a vácuo (10⁻⁵ Torr) ou sob atmosfera protetora (Argônio).
• Processamento em ar livre não afeta as propriedades mecânicas do material, mas altera seu aspecto.
• A influência do tratamento em material recozido é insignificante, mas torna-se muito importante em produtos trefilados a frio.

Limpeza das peças – 3 métodos para remoção do filme lubrificante e decapagem após tratamento térmico:

1. Ácido fosfórico 6% a 70 °C: Imersão 15 a 20 minutos. Enxágue com água quente ou fria e secagem.
2. Ácido nítrico 30% a 40 °C: Imersão 2 a 3 minutos. Enxágue com água quente ou fria e secagem.
3. Ácido clorídrico 40% + Ácido nítrico 5% a temperatura ambiente: Passivação nítrica (40%) a temperatura ambiente. Enxágue com água quente ou fria.

Outros

Disponível em arame (forma de bobina) e em barras retificadas retificadas (diâmetro mínimo: 1 mm).

• Condição recozida: Ø 0,60 mm até 18 mm
• Condição dura: Ø 0,012 mm até 15 mm

Outras opções: consulte o fornecedor.

Tratamento de Superfície

Decapagem e polimento: Além da desincrustação mecânica, o filme de óxido formado durante o aquecimento em ar pode ser removido imergindo as peças em solução aquosa fervente contendo 5% de ácido fluorídrico e 12% de ácido nítrico.

O UGI® PHYNOX® pode ser polido eletroquimicamente com produtos usados para ligas dentárias à base de cobalto.

Soldagem

O UGI® PHYNOX® pode ser prontamente soldado: soldagem por pontos por resistência, soldagem por feixe de elétrons, laser, soldagem a arco com argônio. Também pode ser brasado. No entanto, como o endurecimento por envelhecimento só pode ser obtido em áreas trabalhadas a frio, isso deve ser levado em conta posicionando a junta de solda ou brasagem em posições onde não seja fortemente solicitada ou usando uma junta descontínua.