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Hastelloy B-2

Uma superliga de níquel-molibdênio projetada para desempenho superior em ambientes ácidos redutores. Os baixos teores de ferro e carbono melhoram a soldabilidade, a usinabilidade CNC e a resistência à corrosão em sistemas de processos químicos.

Introdução ao Hastelloy B-2

Hastelloy B-2 é uma liga forjada de níquel-molibdênio projetada para resistir a agentes fortemente redutores, especialmente o ácido clorídrico. Como uma versão aprimorada do Hastelloy B, oferece maior estabilidade térmica, melhor soldabilidade e menor suscetibilidade à corrosão sob tensão e ao ataque “knife-line” (linha de faca) em zonas afetadas pelo calor (ZAC).

A composição otimizada da liga, com teores minimizados de ferro e carbono, garante resistência superior à corrosão em ambientes de processamento químico. O Hastelloy B-2 é frequentemente usinado em CNC em componentes como partes de trocadores de calor, carcaças de bombas e equipamentos de manuseio de ácidos, onde integridade estrutural e compatibilidade química são essenciais.

Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Hastelloy B-2

Hastelloy B-2 (UNS N10665 / ASTM B333 / B335) é uma liga níquel-molibdênio endurecida por solução sólida, com controle refinado de impurezas. Mantém estabilidade estrutural em ampla faixa de temperatura e é normalmente utilizada na condição recozida para desempenho ideal.

Composição Química (Típica)

Elemento	Faixa de Composição (em massa, %)	Função Principal
Níquel (Ni)	Balanço (≥65,0)	Elemento base; garante resistência à corrosão em meios redutores
Molibdênio (Mo)	26,0–30,0	Melhora resistência a pites e corrosão por fresta
Ferro (Fe)	≤2,0	Controlado para aumentar resistência à corrosão e estabilidade
Carbono (C)	≤0,01	Evita precipitação de carbonetos na ZAC
Manganês (Mn)	≤1,0	Melhora a trabalhabilidade a quente
Silício (Si)	≤0,1	Reduzido para mitigar corrosão intergranular
Cobalto (Co)	≤1,0	Limitado como impureza
Cromo (Cr)	≤1,0	Mantido baixo para não comprometer o desempenho em meios redutores
Enxofre (S)	≤0,02	Minimizado para evitar trinca a quente durante o processamento

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor (Típico)	Norma/Condição de Ensaio
Densidade	9,22 g/cm³	ASTM B311
Faixa de Fusão	1330–1380°C	ASTM E1268
Condutividade Térmica	10,5 W/m·K a 100°C	ASTM E1225
Resistividade Elétrica	1,25 µΩ·m a 20°C	ASTM B193
Expansão Térmica	12,2 µm/m·°C (20–300°C)	ASTM E228
Capacidade Calorífica Específica	395 J/kg·K a 20°C	ASTM E1269
Módulo de Elasticidade	200 GPa a 20°C	ASTM E111

Propriedades Mecânicas (Condição Recozida)

Propriedade	Valor (Típico)	Norma de Ensaio
Resistência à Tração	690–760 MPa	ASTM E8/E8M
Limite de Escoamento (0,2%)	275–345 MPa	ASTM E8/E8M
Alongamento	≥40% (comprimento de medida 25 mm)	ASTM E8/E8M
Dureza	180–220 HB	ASTM E10
Tenacidade ao Impacto	Excelente em condições criogênicas e ambiente	ASTM E23

Principais Características do Hastelloy B-2

Resistência Superior a Ácidos: Oferece taxas de corrosão <0,01 mm/ano em HCl 20% em ebulição, superando muitas ligas de alto níquel em ambientes redutores.
Melhorias de Soldabilidade: Ao contrário do Hastelloy B, o Hastelloy B-2 é menos propenso a ataque intergranular relacionado à soldagem devido aos menores teores de C, Si e Fe.
Estabilidade Térmica: Resiste à separação de fases e mantém a resistência à corrosão após ciclagem térmica entre 425–870°C.
Estrutura Recozida Favorável à CNC: Tamanho de grão consistente e boa ductilidade ajudam a obter acabamentos finos e tolerâncias estreitas (<±0,01 mm) em peças usinadas.

Desafios e Soluções de Usinagem CNC para Hastelloy B-2

Desafios de Usinagem

Encruamento

A dureza superficial pode aumentar em 30–40% durante o corte se os avanços forem muito baixos, levando a desgaste excessivo da ferramenta.

Geração de Calor

A baixa condutividade térmica pode elevar a temperatura na zona de corte acima de 600°C, exigindo otimização do fluido refrigerante.

Aderência na Ferramenta

O alto teor de níquel favorece a aderência do cavaco e a formação de aresta postiça (built-up edge) em insertos comuns.

Estratégias de Usinagem Otimizadas

Seleção de Ferramentas

Parâmetro	Recomendação	Justificativa
Material da Ferramenta	Metal duro com revestimento PVD (ISO K20–K30) ou insertos cerâmicos	Alta resistência ao desgaste sob cargas térmicas
Revestimento	AlTiN ou AlCrN (3–5 µm)	Reduz absorção de calor e aderência do cavaco
Geometria	Ângulo de saída positivo (10–15°), arestas honed (raio 0,02–0,04 mm)	Melhora fluxo do cavaco e acabamento superficial

Parâmetros de Corte (ISO 3685)

Operação	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)	DOC (mm)	Pressão do Refrigerante (bar)
Desbaste	10–20	0,20–0,30	2,0–3,0	90–120
Acabamento	20–35	0,05–0,10	0,5–1,0	120–150

Tratamento de Superfície para Peças em Hastelloy B-2 Usinadas

Prensagem Isostática a Quente (HIP)

HIP melhora a vida em fadiga e elimina porosidade em peças críticas fundidas ou aditivas.

Tratamento Térmico

Tratamento Térmico envolve recozimento a 1065°C ±10°C seguido de têmpera rápida para reter a resistência à corrosão.

Soldagem de Superligas

Soldagem de Superligas utiliza GTAW com metal de adição ERNiMo-7 para minimizar segregação de fases e garantir resistência à corrosão na zona soldada.