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Hastelloy G-30

Uma liga de níquel de alto teor de cromo e resistente à corrosão, com excelente desempenho em ácidos oxidantes como ácido nítrico e fosfórico. Ideal para componentes usinados em CNC em sistemas de fertilizantes, decapagem e controle de poluição.

Introdução ao Hastelloy G-30

Hastelloy G-30 é uma liga à base de níquel resistente à corrosão, com resistência aprimorada a ácidos oxidantes, especialmente ácido nítrico, fosfórico e misturas de ácidos fortes com sais oxidantes. Ela foi desenvolvida como uma evolução do Hastelloy G, oferecendo melhor estabilidade térmica e uma faixa mais ampla de resistência à corrosão. Elementos de liga-chave — cromo, ferro, cobalto e cobre — otimizam o desempenho do material em ambientes químicos complexos.

O G-30 é particularmente indicado para peças usinadas em CNC utilizadas na produção de fertilizantes, operações de decapagem e correntes de processo envolvendo oxidantes fortes e ácidos minerais. Sua conformabilidade, resistência mecânica e resistência à corrosão o tornam um material ideal para componentes de alta precisão em condições de serviço agressivas.

Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Hastelloy G-30

Hastelloy G-30 (UNS N06030 / ASTM B582 / B619 / B622 / B626) foi projetado para máxima resistência à corrosão em ambientes ácidos oxidantes, oferecendo ganhos de desempenho significativos em comparação com o G e outras ligas de alto teor de cromo.

Composição Química (Típica)

Elemento	Faixa de Composição (em massa, %)	Função Principal
Níquel (Ni)	Balanço (≥43,0)	Liga base para resistência à corrosão
Cromo (Cr)	28,0–31,5	Resistência a agentes oxidantes como ácido nítrico e sulfúrico
Ferro (Fe)	13,0–17,0	Melhora a resistência estrutural
Cobalto (Co)	1,0–5,0	Melhora a resistência à corrosão em meios ácidos com cloretos
Molibdênio (Mo)	4,0–6,0	Resistência à corrosão localizada
Cobre (Cu)	0,5–2,4	Aumenta a resistência a ácidos fosfórico e sulfúrico
Tungstênio (W)	≤1,5	Auxilia na resistência a pites
Manganês (Mn)	≤1,5	Suporte ao trabalho a quente
Silício (Si)	≤0,8	Minimiza corrosão intergranular
Carbono (C)	≤0,03	Reduz precipitação de carbonetos durante a soldagem
Enxofre (S)	≤0,02	Controlado para evitar trincas a quente durante usinagem

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor (Típico)	Norma/Condição de Ensaio
Densidade	8,22 g/cm³	ASTM B311
Faixa de Fusão	1355–1410°C	ASTM E1268
Condutividade Térmica	10,0 W/m·K a 100°C	ASTM E1225
Resistividade Elétrica	1,18 µΩ·m a 20°C	ASTM B193
Expansão Térmica	12,0 µm/m·°C (20–300°C)	ASTM E228
Capacidade Calorífica Específica	400 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	655–760 MPa	ASTM E8/E8M
Limite de Escoamento (0,2%)	275–345 MPa	ASTM E8/E8M
Alongamento	≥35% (comprimento de medida 25 mm)	ASTM E8/E8M
Dureza	180–220 HB	ASTM E10
Tenacidade ao Impacto	Alta ductilidade em temperaturas sub-zero e ambiente	ASTM E23

Principais Características do Hastelloy G-30

Resistência Superior a Ácidos Oxidantes: Resiste a ácido nítrico 65%, ácido sulfúrico 75% e sistemas de ácidos mistos com sais oxidantes, como cloretos férricos e cúpricos.
Estabilidade Térmica e Microestrutural: Resiste à corrosão intergranular mesmo após exposição térmica prolongada entre 500–900°C.
Maior Conformabilidade e Soldabilidade: Adequado para trabalho de precisão em CNC, soldagem e conformação, com mínima sensibilização por carbonetos ou ataque em contornos de grão.
Desempenho em Corrosão: Taxas de corrosão <0,015 mm/ano em 75% H₃PO₄ e <0,02 mm/ano em correntes de ácido misto nítrico + cloretos, conforme ASTM G31.

Desafios e Soluções de Usinagem CNC para Hastelloy G-30

Desafios de Usinagem

Encruamento Moderado

Embora menos severo do que em ligas Hastelloy da série C, o G-30 ainda apresenta endurecimento superficial que pode reduzir a vida da ferramenta e a qualidade da superfície.

Retenção de Calor

A condutividade térmica limitada acumula calor na zona de corte, acelerando o desgaste da ferramenta.

Desgaste de Aresta e Grimpagem

A aderência à ferramenta e o “arraste” do material podem reduzir a precisão dimensional, especialmente em usinagem a seco ou com refrigeração de baixa pressão.

Estratégias de Usinagem Otimizadas

Seleção de Ferramentas

Parâmetro	Recomendação	Justificativa
Material da Ferramenta	Metal duro com revestimento PVD (K20–K30) ou insertos cerâmicos	Boa resistência ao encruamento e à carga térmica
Revestimento	AlTiN, TiAlCrN (3–5 µm)	Eleva resistência ao calor e ao desgaste
Geometria	Saída positiva (10°–12°), hone de aresta 0,03 mm	Reduz pressão de corte e aderência do cavaco

Parâmetros de Corte (ISO 3685)

Operação	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)	DOC (mm)	Pressão do Refrigerante (bar)
Desbaste	15–22	0,20–0,30	2,0–3,5	90–120
Acabamento	25–35	0,05–0,10	0,5–1,0	120–150

Tratamentos de Superfície para Peças em Hastelloy G-30 Usinadas

Prensagem Isostática a Quente (HIP)

HIP aumenta a vida em fadiga e remove vazios internos em peças fundidas ou fabricadas por AM, usando 100–200 MPa a 1150°C.

Tratamento Térmico

Tratamento Térmico envolve solubilização a 1120°C para restaurar a resistência à corrosão após usinagem e soldagem.

Soldagem de Superligas

Soldagem de Superligas usando metal de adição ERNiCrMo-3 mantém o desempenho anticorrosivo com baixo aporte térmico e controle de temperatura de interpasse.