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Inconel 792

Uma superliga de níquel fundida de alta resistência, com reforço significativo por γ′ e excelente resistência à oxidação, projetada para componentes de turbinas que exigem resistência à fluência e precisão CNC em altas temperaturas.

Introdução ao Inconel 792

O Inconel 792 é uma superliga níquel-base fundida, endurecível por precipitação, projetada para serviço de longo prazo em temperaturas elevadas, especialmente em componentes de turbinas a gás e motores aeroespaciais. Reconhecido por seu alto teor de γ′ (~65%) e excelente resistência à fluência, oxidação e fadiga térmica, o Inconel 792 oferece estabilidade estrutural superior em ambientes térmicos severos.

A liga é fortalecida por adições de alumínio e titânio, que formam uma fase γ′ estável durante o tratamento de envelhecimento. Combinado com cromo moderado (12–14%) para resistência à oxidação e cobalto (9–11%) para estabilidade frente à fadiga térmica, o Inconel 792 é ideal para fundição e usinagem posterior de pás de turbina, palhetas-guia de bocal e ferragens de combustor.

Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Inconel 792

O Inconel 792 (UNS N07792 / AMS 5387) é normalmente fornecido nas condições fundido por cera perdida (investment casting), solubilizado e envelhecido (endurecido por precipitação), otimizado para aplicações aeroespaciais e de geração de energia em alta temperatura.

Composição Química (Típica)

Elemento	Faixa de Composição (em massa, %)	Função Principal
Níquel (Ni)	Balanço (~60–63%)	Matriz base, resistência em alta temperatura
Cromo (Cr)	12,0–14,0	Melhora a resistência à oxidação
Cobalto (Co)	9,0–11,0	Aumenta a resistência à fadiga em altas temperaturas
Alumínio (Al)	3,4–4,0	Forma precipitados γ′ para endurecimento por envelhecimento
Titânio (Ti)	3,8–4,3	Reforça a fase γ′
Molibdênio (Mo)	1,5–2,5	Reforço por solução sólida
Tungstênio (W)	3,5–4,5	Aumenta a resistência à fluência
Carbono (C)	0,10–0,15	Promove reforço por carbonetos em contornos de grão
Boro (B)	0,005–0,015	Melhora a ductilidade e a resistência à trinca a quente
Zircônio (Zr)	≤0,05	Reforço de contorno de grão
Silício (Si)	≤0,5	Auxilia a resistência à oxidação
Manganês (Mn)	≤0,5	Melhora as propriedades de fundição

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor (Típico)	Norma/Condição de Ensaio
Densidade	8,10 g/cm³	ASTM B311
Faixa de Fusão	1260–1335°C	ASTM E1268
Condutividade Térmica	10,9 W/m·K a 100°C	ASTM E1225
Resistividade Elétrica	1,32 µΩ·m a 20°C	ASTM B193
Expansão Térmica	13,5 µm/m·°C (20–1000°C)	ASTM E228
Capacidade Calorífica Específica	445 J/kg·K a 20°C	ASTM E1269
Módulo de Elasticidade	185 GPa a 20°C	ASTM E111

Propriedades Mecânicas (Condição Fundida + Envelhecida)

Propriedade	Valor (Típico)	Norma de Ensaio
Resistência à Tração	880–1020 MPa	ASTM E8/E8M
Limite de Escoamento (0,2%)	700–800 MPa	ASTM E8/E8M
Alongamento	≥3–6% (comprimento de medida 25 mm)	ASTM E8/E8M
Dureza	330–400 HB	ASTM E10
Resistência à Ruptura por Fluência	≥140 MPa @ 870°C, 1000 h	ASTM E139

Principais Características do Inconel 792

Alta Fração Volumétrica de γ′: Proporciona retenção de resistência a longo prazo e resistência à fluência em 900–1000°C para componentes críticos de motores.
Resistência à Oxidação e à Sulfidação: Cromo e alumínio formam camadas protetoras de óxidos, prolongando a vida útil em ambientes de combustão e escape.
Fundibilidade e Confiabilidade Estrutural: Projetado para fundição por cera perdida de geometrias finas e complexas, com baixa porosidade e microestrutura uniforme.
Usinabilidade Após Envelhecimento: Peças usinadas em CNC mantêm tolerâncias dimensionais de ±0,02 mm e acabamento superficial Ra ≤ 1,0 µm.

Desafios e Soluções de Usinagem CNC para o Inconel 792

Desafios de Usinagem

Dureza Elevada e Reforço por γ′

O Inconel 792 envelhecido (~400 HB) impõe desafios significativos de desgaste de ferramenta e controle de cavacos em fresamento e torneamento CNC.

Retenção de Calor e Aresta Postiça (BUE)

A baixa condutividade térmica e a alta resistência provocam aquecimento localizado, exigindo estratégias avançadas de refrigeração e geometria de aresta afiada.

Carbonetos e Intermetálicos Abrasivos

Partículas de carbonetos e da fase γ′ aceleram desgaste de flanco e desgaste por cratera em ferramentas sem revestimentos otimizados.

Estratégias de Usinagem Otimizadas

Seleção de Ferramentas

Parâmetro	Recomendação	Justificativa
Material da Ferramenta	Metal duro com revestimento PVD ou cerâmicas SiAlON	Alta resistência ao desgaste e estabilidade térmica
Revestimento	AlTiN, AlCrN (3–6 µm)	Minimiza transferência de calor e atrito
Geometria	Saída positiva (10–12°), aresta brunida para resistência	Reduz força de corte e evita lascamento

Parâmetros de Corte (ISO 3685)

Operação	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)	DOC (mm)	Pressão do Refrigerante (bar)
Desbaste	15–25	0,20–0,30	2,0–3,0	80–100
Acabamento	30–45	0,05–0,10	0,3–0,8	100–150

Tratamentos de Superfície para Peças em Inconel 792 Usinadas

Prensagem Isostática a Quente (HIP)

HIP elimina porosidade e refina a estrutura de grão, aumentando a resistência à fadiga e melhorando a consistência dimensional em pás e palhetas fundidas.

Tratamento Térmico

Tratamento Térmico normalmente envolve solubilização a 1170°C seguida de envelhecimento a ~845°C para maximizar a distribuição da fase γ′ e a resistência à fluência.

Soldagem de Superligas

Soldagem de Superligas exige métodos de soldagem TIG ou EB de baixo aporte térmico devido à suscetibilidade da liga à trinca durante solidificação rápida.

Revestimento Barreira Térmica (TBC)

Revestimento TBC aplica 125–250 µm de cerâmica YSZ para reduzir a temperatura de superfície em até 200°C, melhorando resistência à oxidação e à fadiga.

Usinagem por Descarga Elétrica (EDM)

EDM é ideal para gerar recursos vivos e furos de resfriamento com precisão de ±0,01 mm em peças endurecidas de Inconel 792.

Furação Profunda

Furação Profunda obtém furos profundos de alto aspecto (L/D ≥ 40:1) para canais de resfriamento em palhetas e pás.

Ensaios e Análise de Materiais

Ensaios de Materiais incluem validação de fluência, tração, dureza e metalografia conforme AMS 5387 e ASTM E139.

Aplicações Industriais de Componentes em Inconel 792

Motores de Turbina Aeroespaciais

Pás, palhetas e shrouds de turbina.
Entrega integridade estrutural e resistência à oxidação acima de 950°C em ambientes de alto empuxo.

Geração de Energia

Estatores do hot section e ferragens de combustor em turbinas a gás.
Opera sob ciclos prolongados de estresse térmico e mecânico.

Defesa & Sistemas Espaciais

Bocais de motor, dutos de ar quente e suportes estruturais com carga térmica.
Resiste à fadiga, oxidação e fluência sob ciclagem rápida e condições de reentrada.