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Hastelloy C-22

Uma superliga de níquel-cromo-molibdênio-tungstênio projetada para resistência excepcional à corrosão por ácidos mistos, ataques localizados e degradação térmica. Ideal para componentes usinados em CNC em ambientes industriais altamente corrosivos.

Introdução ao Hastelloy C-22

Hastelloy C-22 é uma liga altamente versátil e resistente à corrosão, composta principalmente por níquel, cromo, molibdênio e tungstênio. Ela oferece proteção superior tanto em ambientes oxidantes quanto redutores, incluindo gás cloro úmido, cloretos férricos e cúpricos, ácido nítrico e água do mar. Sua resistência à corrosão de amplo espectro torna essa liga a escolha ideal para componentes críticos em processamento químico, tratamento de resíduos e aplicações marinhas.

Essa liga é particularmente valiosa na usinagem CNC para peças que precisam manter alta estabilidade dimensional, integridade mecânica e resistência a pites, corrosão em frestas e corrosão sob tensão (SCC) — especialmente em ambientes químicos altamente agressivos ou com meios mistos.

Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Hastelloy C-22

Hastelloy C-22 (UNS N06022 / ASTM B575 / B564 / B619 / B622 / B626) é uma liga trabalhada à base de níquel, conhecida por sua resistência à corrosão e estabilidade metalúrgica. Ela oferece desempenho superior ao Hastelloy C-276 e ao C-4, especialmente em ambientes oxidantes.

Composição Química (Típica)

Elemento	Faixa de Composição (em massa, %)	Função Principal
Níquel (Ni)	Balanço (≥56,0)	Garante resistência base à corrosão em diferentes químicas
Cromo (Cr)	20,0–22,5	Fundamental para resistir a agentes oxidantes, como o ácido nítrico
Molibdênio (Mo)	12,5–14,5	Aumenta a resistência a pites e corrosão em frestas
Ferro (Fe)	2,0–6,0	Eleva a resistência mecânica
Tungstênio (W)	2,5–3,5	Contribui para a resistência à corrosão localizada
Cobalto (Co)	≤2,5	Controlado para consistência de propriedades
Carbono (C)	≤0,015	Minimiza precipitação de carbonetos durante a soldagem
Manganês (Mn)	≤0,5	Auxilia conformação a quente
Silício (Si)	≤0,08	Baixo teor para maior resistência à corrosão intergranular
Enxofre (S)	≤0,02	Controlado para prevenir trincas durante CNC e soldagem

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor (Típico)	Norma/Condição de Ensaio
Densidade	8,69 g/cm³	ASTM B311
Faixa de Fusão	1350–1400°C	ASTM E1268
Condutividade Térmica	9,7 W/m·K a 100°C	ASTM E1225
Resistividade Elétrica	1,20 µΩ·m a 20°C	ASTM B193
Expansão Térmica	12,3 µm/m·°C (20–300°C)	ASTM E228
Capacidade Calorífica Específica	390 J/kg·K a 20°C	ASTM E1269
Módulo de Elasticidade	205 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	≥45% (comprimento de medida 25 mm)	ASTM E8/E8M
Dureza	180–220 HB	ASTM E10
Tenacidade ao Impacto	Excelente em temperaturas sub-zero e ambiente	ASTM E23

Principais Características do Hastelloy C-22

Resistência à Corrosão de Amplo Espectro: Resiste a sistemas de ácidos mistos e condições oxidantes-redutoras, superando o C-276 em ambientes como ácido nítrico 70% com íons cloreto.
Resistência a Ataque Localizado: Número equivalente de resistência a pites (PREN) >50; taxas de corrosão <0,02 mm/ano em cloreto férrico e em HCl >6%.
Estabilidade Térmica: Resistente à sensibilização e à precipitação em contorno de grão após exposição térmica prolongada entre 600–1040°C.
Usinagem de Precisão: Ideal para aplicações CNC que exigem tolerâncias de ±0,01 mm e acabamentos superficiais <Ra 0,8 µm.

Desafios e Soluções de Usinagem CNC para Hastelloy C-22

Desafios de Usinagem

Encruamento

Alta taxa de encruamento (n ≈ 0,35) exige passes mais profundos e consistentes para evitar endurecimento superficial excessivo e vibração (chatter).

Baixa Condutividade Térmica

Leva ao acúmulo de calor na zona de corte (até 600–800°C), reduzindo a vida da ferramenta em usinagem a seco ou com refrigeração apenas por inundação.

Controle de Cavacos

Os cavacos são tenazes e “fibrosos”, aumentando o risco de enrosco na ferramenta e piora do acabamento sem quebra-cavacos apropriado.

Estratégias de Usinagem Otimizadas

Seleção de Ferramentas

Parâmetro	Recomendação	Justificativa
Material da Ferramenta	Metal duro com revestimento PVD (K20–K30) ou insertos cerâmicos	Mantém dureza de aresta em temperaturas de corte >700°C
Revestimento	AlTiN ou AlCrN (3–5 µm)	Reduz desgaste térmico e atrito
Geometria	Saída positiva (10–12°), aresta com hone de 0,02–0,05 mm	Equilibra afiação e controle de cavaco

Parâmetros de Corte (ISO 3685)

Operação	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)	DOC (mm)	Pressão do Refrigerante (bar)
Desbaste	10–18	0,20–0,30	2,0–3,0	100–120
Acabamento	20–35	0,05–0,10	0,5–1,0	120–150

Tratamento de Superfície para Peças em Hastelloy C-22 Usinadas

Prensagem Isostática a Quente (HIP)

HIP a 100–200 MPa e 1150°C aumenta a resistência à fadiga em até 30% e reduz microvazios em peças fundidas ou manufaturadas aditivamente.

Tratamento Térmico

Tratamento Térmico a 1120°C ±10°C seguido de resfriamento rápido evita a formação de fases intermetálicas e garante resistência à corrosão de longo prazo em meios HCl + HNO₃.

Soldagem de Superligas

Soldagem de Superligas utiliza GTAW com metal de adição ERNiCrMo-10 e aporte térmico <1,5 kJ/mm, assegurando taxas de corrosão pós-solda <0,02 mm/ano.

Revestimento Barreira Térmica (TBC)

Revestimento TBC com espessura de até 250 µm protege componentes usinados contra vapor ácido e cargas térmicas cíclicas acima de 800°C.

Usinagem por Descarga Elétrica (EDM)

EDM oferece tolerâncias de até ±0,005 mm e Ra <0,6 µm em geometrias internas complexas.

Furação Profunda

Furação Profunda permite relações L/D de 30:1 em espelhos tubulares de reatores e componentes de lavadores (scrubbers), usando refrigeração interna.

Ensaios e Análise de Materiais

Ensaios de Materiais incluem ensaios de corrosão ASTM G28, ataque intergranular (ASTM A262 Prática C), tração (ASTM E8) e validação de dureza (ASTM E18).