A chapa de liga para alta temperatura é um material especial que mantém excelente desempenho em ambientes de alta temperatura. É amplamente utilizada nas indústrias aeroespacial, de energia, química e outras. Suas vantagens se refletem principalmente nos seguintes aspectos:

1. Excelente estabilidade em altas temperaturas

Retenção de resistência em altas temperaturas: Mesmo em ambientes com temperaturas acima de 600 °C, mantém alta resistência à tração, limite de escoamento e resistência à fadiga, e não sofre amolecimento rápido com o aumento da temperatura. Por exemplo, as superligas à base de níquel mantêm propriedades mecânicas suficientes em temperaturas próximas a 1000 °C, atendendo aos requisitos de componentes críticos, como pás de turbinas de motores.

Resistência à fluência: Quando submetido a tensões prolongadas em altas temperaturas, o material apresenta deformação mínima (resistência à fluência), evitando falhas devido à deformação estrutural lenta. Isso é crucial para equipamentos como turbinas e caldeiras que operam em ambientes de alta temperatura e alta pressão.

2. Excelente resistência à oxidação e à corrosão

Resistência à oxidação em altas temperaturas: Em ar ou gás a altas temperaturas, o material forma uma película de óxido densa (como Cr₂O₃ ou Al₂O₃) em sua superfície, impedindo o ataque adicional do oxigênio, resistindo eficazmente à corrosão oxidativa e prolongando sua vida útil. Por exemplo, chapas de liga contendo cromo e alumínio mantêm excelente resistência à oxidação em temperaturas acima de 1000 °C.

Resistência à corrosão: As ligas de alta temperatura são resistentes a gases ácidos e alcalinos (como sulfeto de hidrogênio e dióxido de enxofre), metais fundidos e sais, tornando-as adequadas para ambientes complexos, como reatores químicos, incineradores de resíduos e reatores nucleares.

3. Excelente processabilidade e estabilidade estrutural

Processabilidade: Apesar de sua alta resistência, as ligas de alta temperatura podem ser moldadas em uma variedade de formatos, incluindo chapas e tubos, por meio de processos como forjamento, laminação e soldagem, para atender aos requisitos de projeto estrutural de diferentes equipamentos (como chapas de aço resistentes ao calor para grandes caldeiras e painéis de câmaras de combustão para motores de aeronaves).

Estabilidade microestrutural: Mesmo com uso prolongado em altas temperaturas, é improvável que a estrutura metalográfica interna (como a fase da liga e a estrutura de grãos) sofra alterações significativas. Isso evita a degradação do desempenho devido à degradação estrutural e garante a operação confiável do material a longo prazo.

4. Ampla faixa de temperatura, adequada para ambientes extremos.

As placas de liga metálica abrangem a faixa de temperatura de média a alta (600 °C) até ultra-alta (acima de 1200 °C). Placas de liga metálica com diferentes composições são adequadas para diferentes aplicações: por exemplo, ligas à base de ferro são adequadas para temperaturas entre 600 e 800 °C, ligas à base de níquel são adequadas para temperaturas entre 800 e 1200 °C e ligas à base de cobalto podem ser usadas em temperaturas mais altas por curtos períodos de tempo.

Eles podem suportar os efeitos combinados de altas temperaturas e cargas mecânicas. Por exemplo, os discos de turbina em motores de aeronaves devem suportar tanto as altas temperaturas dos gases de combustão quanto as forças centrífugas geradas pela rotação em alta velocidade.

5. Potencial de redução de peso e economia de energia

Em comparação com os aços resistentes ao calor tradicionais, algumas ligas de alta temperatura (como as ligas à base de níquel e de titânio-alumínio) apresentam menor densidade com o mesmo desempenho em altas temperaturas, contribuindo para a redução do peso dos equipamentos (por exemplo, reduzindo o peso estrutural e o consumo de energia na indústria aeroespacial).

Devido à sua resistência superior à temperatura e à sua durabilidade, podem reduzir a frequência de manutenção dos equipamentos e os custos de substituição, melhorando indiretamente a eficiência energética (por exemplo, a utilização de placas de liga de alta temperatura em caldeiras de centrais elétricas pode aumentar as temperaturas de combustão e a eficiência da geração de energia).