Incoloy 800H (UNS N08810) – Liga de níquel-ferro-cromo para serviço de fluência em altas temperaturas

Descrição resumida:

Incoloy 800H (UNS N08810 /W.NrO Incoloy 800H (NS112) é uma liga de níquel-ferro-cromo projetada especificamente para serviço resistente à fluência em altas temperaturas acima de 815 °C (1500 °F). A Womic Steel fornece o Incoloy 800H em diversos formatos, incluindo tubos sem costura, tubos soldados, barras de aço, chapas de aço, bobinas de aço, tiras, flanges, conexões, peças forjadas e válvulas para aplicações em processamento petroquímico, craqueamento de etileno, reforma a vapor, tratamento térmico e geração de energia nuclear.


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Visão geral do produto

O Incoloy 800H é a variante de alta temperatura do Incoloy 800, com teor de carbono controlado (0,05-0,10%) e estrutura de grãos finos garantida (ASTM 5 ou mais grosseira) para otimizar a resistência à fluência em altas temperaturas. A designação "H" significa serviço de fluência em "Alta Temperatura". Ao contrário do Incoloy 800 padrão, adequado para serviço geral em altas temperaturas, o Incoloy 800H proporciona resistência à fluência significativamente superior em temperaturas acima de 815 °C, por meio de controle preciso da composição química e otimização do tamanho de grão. Isso o torna o material preferido para tubos de reformadores petroquímicos, componentes de fornos de craqueamento de etileno e outras aplicações que exigem serviço de longa duração em temperaturas extremas.

As principais características incluem:

  • Resistência superior à fluência e à rupturaa temperaturas acima de 815°C
  • Excelente resistência à oxidaçãoaté 1093°C (2000°F)
  • Conteúdo de carbono controlado(0,05-0,10%) para otimização da fluência
  • Tamanho de grão garantido(ASTM 5 ou mais grosso) para melhor resistência à fluência
  • Excelente resistência à carbonização e nitretação.
  • Boa resistência a ambientes com ácido nítrico e cloreto.
  • Excelente soldabilidade e facilidade de fabricação.

Composição Química

Elemento Contente (%) Papel
Níquel (Ni) 30,0 – 35,0 Resistência à corrosão, estabilizador de austenita
Cromo (Cr) 19,0 – 23,0 Resistência à oxidação, forma uma camada protetora de Cr₂O₃
Ferro (Fe) Saldo (≥39,5) Elemento base, componente estrutural econômico
Carbono (C) 0,05 – 0,10 Resistência à fluência, controlada para otimizar as propriedades em altas temperaturas.
Alumínio (Al) 0,15 – 0,60 Resistência à oxidação, formação de incrustações de Al₂O₃
Titânio (Ti) 0,15 – 0,60 Fortalecimento do contorno de grão, formador de carboneto
Manganês (Mn) ≤ 1,50 Desoxidante
Silício (Si) ≤ 1,00 Desoxidante
Cobre (Cu) ≤ 0,75 Elemento residual
Enxofre (S) ≤ 0,015 impureza controlada

Propriedades Mecânicas

Propriedades à temperatura ambiente (após recozimento)

Propriedade Requisito ASTM Resultados típicos alcançados
Resistência à tracção ≥ 450 MPa (65 ksi) 450 – 510 MPa
Limite de Escoamento (0,2% de Deslocamento) ≥ 170 MPa (25 ksi) 170 – 210 MPa
Alongamento ≥ 30% 30 – 45%
Dureza ≤ 92 HRB 80 – 90 HRB
Densidade 7,94 g/cm³  
Faixa de fusão 1357 – 1385°C  
Condutividade térmica a 20°C 11,2 W/m·K  
Coeficiente de expansão térmica (20-100°C) 14,0 × 10⁻⁶/°C  
Módulo de elasticidade 196 GPa  

Resistência à ruptura por fluência – Incoloy 800H vs. Standard 800

Temperatura Tensão (MPa) Ruptura da Vida Incoloy 800H Incoloy 800 (Padrão)
815°C 80 100 horas
815°C 60 1.000 horas
870°C 65 100 horas
870°C 45 1.000 horas
927°C 35 100 horas
927°C 20 1.000 horas
1000°C 20 100 horas

Principais vantagens do Incoloy 800H

Resistência superior à ruptura por fluênciaA designação "H" indica que o Incoloy 800H foi formulado especificamente para serviço de fluência em altas temperaturas. Com teor de carbono controlado (0,05-0,10%) e tamanho de grão (ASTM 5 ou mais grosso), o Incoloy 800H proporciona resistência à ruptura por fluência significativamente superior à do Incoloy 800 padrão em temperaturas acima de 815 °C. A 870 °C, a resistência à ruptura por fluência após 1.000 horas é de 45 MPa — substancialmente superior à do Incoloy 800 padrão.

Excelente resistência à oxidação– O Incoloy 800H forma uma camada de óxido de Cr₂O₃ fortemente aderente que proporciona excelente proteção em atmosferas oxidantes até 1093 °C (2000 °F). A adição de alumínio (0,15-0,60%) aumenta ainda mais a resistência à oxidação, contribuindo para uma camada protetora de Al₂O₃ na interface metal-óxido, melhorando a adesão da camada e prevenindo o desprendimento sob condições de ciclos térmicos.

Tamanho de grão controlado– O Incoloy 800H é produzido com tamanho de grão garantido de ASTM 5 ou superior. A estrutura de grãos mais grosseira reduz o deslizamento dos contornos de grão em altas temperaturas, proporcionando resistência superior à fluência. Este é um diferencial fundamental em relação ao Incoloy 800 padrão, que não possui requisitos específicos de tamanho de grão.

Resistência à cementaçãoEm ambientes ricos em carbono (fornos de craqueamento de etileno, reformadores a vapor), o Incoloy 800H resiste à carbonização melhor do que a maioria das outras ligas resistentes ao calor. Isso evita a formação de pó metálico e a fragilização, prolongando significativamente a vida útil dos tubos em aplicações petroquímicas, onde os tubos de aço carbono podem falhar em poucos meses.

Boa resistência ao ácido nítrico e aos cloretos.– O alto teor de níquel (30-35%) proporciona boa resistência à corrosão sob tensão por cloretos, enquanto o teor de cromo oferece excelente resistência ao ácido nítrico, tornando o Incoloy 800H adequado para equipamentos de plantas de ácido nítrico.

Excelente soldabilidadeO Incoloy 800H pode ser facilmente soldado utilizando os processos TIG, MIG, soldagem por resistência e outros processos padrão. Recomenda-se o uso de metal de adição ERNiFeCr-1 (AWS A5.14). O tratamento térmico pós-soldagem não é necessário para a maioria das aplicações.

Incoloy 800H vs Incoloy 800 vs Incoloy 800HT

Propriedade Incoloy 800 Incoloy 800H Incoloy 800HT
ONU N08800 N08810 N08811
Werkstoff 1,4876 1,4958 1,4959
Teor de carbono ≤ 0,10% 0,05 – 0,10% 0,06 – 0,10%
Tamanho do grão Não há nada específico. ASTM 5 ou mais grosso ASTM 5 ou mais grosso
Relação Ti/Al Não há nada específico. Não há nada específico. ≥ 5:1
Força de fluência Bom Superior Mais alto
Resistência à oxidação Excelente Excelente Excelente
Aplicação principal Alta temperatura geral Resistente à fluência Exige o máximo de atenção

Quando escolher o Incoloy 800H:Aplicações que exigem resistência à fluência a longo prazo em temperaturas acima de 815°C, como reformadores petroquímicos, fornos de craqueamento de etileno e tubos de trocadores de calor, onde a resistência à ruptura por fluência é crítica.

Quando escolher o Incoloy 800HT:Aplicações que exigem a maior resistência possível à fluência e à ruptura em temperaturas elevadas, onde a relação Ti/Al ≥ 5:1 proporciona resistência adicional à fluência acima de 800 °C.

Formulários de produtos disponíveis da Womic Steel

Tubos sem costura e canos sem costura

  • Diâmetro externo:6 mm – 350 mm (1/4" – 14")
  • Espessura da parede:1mm – 40mm (Schedule 5S a XXS)
  • Comprimento:Até 12 metros
  • Padrões:ASTM B407, ASTM B829, ASME SB-407
  • Aplicações:Tubos de trocador de calor, tubos de reformador, tubos de forno, tubulações de processo, tubos de superaquecedor
  • Palavras-chave:Tubo sem costura Incoloy 800H, tubo UNS N08810, tubo 1.4958, tubo sem costura de liga 800H, tubo para reformador

Tubo soldado

  • Diâmetro externo:50 mm – 1200 mm (2" – 48")
  • Espessura da parede:1,0 mm – 25 mm
  • Padrões:ASTM B514, ASTM B515, ASME SB-514
  • Aplicações:Tubulações de processo de grande diâmetro, componentes de fornos, carcaças de trocadores de calor.
  • Palavras-chave:Tubo soldado Incoloy 800H, tubo ERW de liga 800H, tubo de níquel de grande diâmetro

Barra de aço (redonda, quadrada, plana)

  • Diâmetro:6 mm – 400 mm
  • Superfície:Laminado a quente, Brilhante (trefilado a frio), Retificado, Torneado
  • Padrões:ASTM B408, ASME SB-408, AMS 5766
  • Aplicações:Hastes de válvulas, fixadores, eixos, peças usinadas, rolos de forno
  • Palavras-chave:Barra redonda de Incoloy 800H, código UNS N08810, barra de liga de níquel, AMS 5766

Chapa e chapa de aço

  • Grossura:1 mm – 100 mm
  • Largura:Até 2500 mm
  • Padrões:ASTM B409, ASME SB-409, AMS 5871
  • Aplicações:Cascos de vasos de pressão, placas de trocadores de calor, componentes estruturais, flanges em branco, placas de soleira de fornos
  • Palavras-chave:Chapa de Incoloy 800H, chapa de liga 800H, chapa N08810, chapa de liga para alta temperatura

Bobina e tira de aço

  • Grossura:0,5 mm – 6,0 mm
  • Largura:10 mm – 1500 mm
  • Padrões:ASTM B409
  • Aplicações:Componentes moldados, foles, juntas de expansão, tubos de paredes finas
  • Palavras-chave:Bobina de Incoloy 800H, tira de liga de níquel

Flanges e conexões de tubos

  • Tipos:Pescoço para solda, Encaixe deslizante, Cego, Solda de encaixe, Rosqueado, Junta sobreposta
  • Tamanhos:1/2" – 48" (DN15 – DN1200)
  • Classificação de pressão:Classe 150 – Classe 2500
  • Padrões:ASTM B564, ASME SB-564, ASME B16.5, ASME B16.47
  • Palavras-chave:Flanges Incoloy 800H, flange de pescoço de solda em liga 800H, conexões N08810

Forjados

  • Tipos:Anéis, discos, eixos, corpos de válvulas, componentes de turbina, geometrias personalizadas
  • Peso:Até 5.000 kg por peça
  • Padrões:ASTM B564, ASME SB-564, AMS 5766
  • Palavras-chave:Forjamento em Incoloy 800H, anel em liga 800H, bloco forjado

Válvulas Incoloy 800H

  • Tipos:Válvulas de esfera, válvulas de gaveta, válvulas globo, válvulas de retenção
  • Tamanhos:1/2" – 24" (DN15 – DN600)
  • Classificação de pressão:Classe 150 – Classe 2500
  • Faixa de temperatura:-196°C a +815°C
  • Padrões de projeto:API 608, API 6D, ASME B16.34
  • Lugares disponíveis:Revestimento duro de estelite, RPTFE
  • Atuação:Manual, pneumático, elétrico
  • Aplicações:Isolamento de processos em alta temperatura, linhas de alimentação de reformadores, controle de trocadores de calor

Aplicações do Incoloy 800H

Reforma e craqueamento petroquímicos– O Incoloy 800H é o material padrão para tubos de reformadores em reformadores de metano a vapor (SMR), tubos radiantes de fornos de craqueamento de etileno, tubos de fornos de pirólise e coletores de saída. Em temperaturas acima de 870 °C, a resistência à fluência da liga prolonga significativamente a vida útil do tubo em comparação com o aço inoxidável 800 padrão ou o aço inoxidável resistente ao calor.

Componentes de fornos industriais– A liga é utilizada em tubos radiantes, muflas, retortas, bandejas, cestos, placas de soleira, rolos de forno e tubos de proteção de termopares em operações de tratamento térmico até 1093°C.

Tubos do superaquecedor e do reaquecedor– O Incoloy 800H é utilizado em superaquecedores e reaquecedores para geração de energia e processos industriais que exigem resistência à oxidação em altas temperaturas e à fluência em temperaturas acima de 815°C.

Potência nuclear– A liga é utilizada em tubos de geradores de vapor nucleares, trocadores de calor intermediários e componentes do núcleo do reator, onde são necessárias resistência à fluência em altas temperaturas e resistência à corrosão.

Plantas produtoras de ácido nítrico– O Incoloy 800H é utilizado em equipamentos de fábricas de ácido nítrico onde são necessárias resistência a altas temperaturas e a ácidos, incluindo tubos de oxidadores de amônia e aquecedores de gases residuais.

Produção de Amônia– A liga é utilizada em conversores e reformadores de síntese de amônia que exigem resistência a ambientes de hidrogênio e nitrogênio em altas temperaturas, além de resistência à fluência.

Normas e especificações

Formulário do produto Norma ASTM Norma ASME Padrão AMS
Tubo/Cano sem costura ASTM B407 ASME SB-407
Tubo soldado ASTM B514, ASTM B515 ASME SB-514, SB-515
Barra/Vara ASTM B408 ASME SB-408 AMS 5766
Placa/Folha/Tira ASTM B409 ASME SB-409 AMS 5871
Forjados ASTM B564 ASME SB-564 AMS 5766
Designação UNS N08810
Número do material 1,4958
Designação DIN NiCrFe
Equivalente em chinês NS112

Perguntas frequentes

P: Qual a diferença entre Incoloy 800 e Incoloy 800H?

A: O Incoloy 800H possui teor de carbono controlado (0,05-0,10%) e tamanho de grão garantido (ASTM 5 ou mais grosso), proporcionando resistência à fluência significativamente melhorada em temperaturas acima de 815 °C. O Incoloy 800 padrão possui ≤0,10% de carbono e não exige tamanho de grão específico, sendo adequado para aplicações gerais em altas temperaturas, mas não otimizado para resistência à fluência.

P: Qual é a temperatura máxima de serviço do Incoloy 800H?

A: Para resistência à oxidação, o Incoloy 800H pode ser usado até 1093 °C (2000 °F). Para resistência estrutural e à fluência, recomenda-se serviço contínuo até 870-927 °C, dependendo dos níveis de tensão. A 1000 °C, a liga oferece resistência à fluência útil para muitas aplicações.

P: O Incoloy 800H é facilmente soldável?

R: Sim. O Incoloy 800H pode ser soldado utilizando os processos TIG, MIG, soldagem por resistência e outros processos padrão. Recomenda-se o uso de metal de adição ERNiFeCr-1 (AWS A5.14). O pré-aquecimento não é necessário para espessuras inferiores a 15 mm. Para seções espessas, pode-se considerar o tratamento térmico pós-soldagem para restaurar a resistência à fluência.

P: Qual é o equivalente chinês do Incoloy 800H?

A: O equivalente chinês é NS112. Esta classe está em conformidade com as normas GB/T 15007 para ligas à base de níquel.

P: Quais são os formatos de produto disponíveis para o Incoloy 800H?

A: A Womic Steel fornece Incoloy 800H em tubos sem costura, tubos soldados, barras de aço, chapas de aço, bobinas de aço, tiras, flanges, conexões de tubos, peças forjadas e válvulas. As especificações completas do produto e as faixas de tamanho estão listadas na seção de disponibilidade do produto.

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Womic Steel – Seu parceiro confiável para tubos sem costura, tubos soldados, barras de aço, chapas de aço, bobinas de aço, flanges, conexões, peças forjadas e válvulas em Incoloy 800H (UNS N08810) para reforma petroquímica, craqueamento de etileno, fabricação de fornos e aplicações de alta temperatura com resistência à fluência em todo o mundo. Rastreabilidade completa, certificação de sociedade classificadora e documentação EN 10204 Tipo 3.1/3.2 disponíveis.