Quais características das superligas de níquel possibilitam que essas ligas sejam aplicadas nas regiões submetidas às maiores temperaturas em turbias

A necessidade de desenvolver ligas com melhor resistência à corrosão em altas temperaturas e boa resistência mecânica levou ao aumento do teor de cromo, principalmente no caso da fabricação de turbinas industriais a gás que devem suportar longo tempo de serviço em alta temperatura, resistindo à corrosão a quente. Algumas dessas turbinas podem operar com combustíveis contendo enxofre e vanádio, ou podem ser utilizadas em embarcações, entrando em contato com sais marinhos. Para essas aplicações foram desenvolvidas ligas com melhor resistência à corrosão em altas temperaturas, embora mantendo simultaneamente alta resistência à ruptura por fluência. Exemplos de ligas desenvolvidas com esta finalidade são a Inconel 738, a Mar-M 421, a Udimet 710, e, posteriormente, ligas com maior resistência mecânica mantendo alta resistência à corrosão, como a René 80, a Inconel 792 e a Mar-M 432. A boa resistência à corrosão dessas ligas é obtida pela manutenção de teores de cromo moderadamente altos juntamente com uma razão titânio/alumínio relativamente alta e utilizando-se um balanço cuidadoso de adições de metais refratários. Destas ligas testadas em laboratório as que apresentaram resistência á corrosão em alta temperatura mais elevada foram às ligas Udimet 500 e Inconel 738. Estas ligas são competitivas com superligas de cobalto em termos de resistência à corrosão em alta temperatura. Enquanto a liga Udimet 500 é de desenvolvimento mais antigo e apresenta capacidade de resistência mecânica em alta temperatura (935 ºC) moderada, a liga Inconel 738, desenvolvida mais recentemente, apresenta maior capacidade de resistência mecânica em alta temperatura (980 ºC).

Ligas como a B-1900, a 713C e a Inconel 100 oferecem uma excelente combinação de resistência mecânica em temperaturas intermediárias e elevadas. Inconel 738 e René 80 foram desenvolvidas posteriormente e além de alta resistência mecânica, apresentam excelente resistência à corrosão em alta temperatura. As superligas de níquel fundidas, em geral, oferecem uma ótima combinação de resistência mecânica em altas temperaturas e em temperaturas intermediárias, necessária para a aplicação em palhetas de turbinas. Além disso, apresentam boa dutilidade, resistência à oxidação/corrosão em alta temperatura, estabilidade microestrutural e fundibilidade. Essa combinação de propriedades levou a uma ampla utilização em ventoinhas, rodas e palhetas de turbinas.

O uso do háfnio, em ligas como TRW-NASA VIA e Mar-M 247, melhora a dutilidade em temperaturas intermediárias, embora estas ligas, que apresentam elevada resistência mecânica, possuam resistência à corrosão relativamente baixa. Por outro lado, a liga Inconel 792 combina a alta resistência mecânica da liga Inconel 100 com a excelente resistência à corrosão em alta temperatura da liga Udimet 500.