Nas secções mais exigentes dos motores de avião e das turbinas a gás, as superligas à base de níquel atuam como materiais críticos e insubstituíveis. Tomemos como exemplo a liga de alta temperatura à base de níquel K465 — pode suportar temperaturas extremas de 1050 °C e é utilizada a longo prazo nas palhetas-guia das turbinas. Estes componentes devem manter a integridade estrutural e a estabilidade de desempenho sob altas temperaturas sustentadas e stress intenso, requisitos perfeitamente cumpridos pelas superligas à base de níquel devido às suas propriedades únicas.
As superligas à base de níquel são materiais de alto desempenho compostos por uma matriz de níquel (tipicamente com mais de 50% de teor de níquel) ligada a múltiplos elementos. Mantêm propriedades excecionais em ambientes extremos que excedem os 600 °C, representando a categoria de maior resistência a altas temperaturas e a mais utilizada dentro da família das superligas. Com base nos mecanismos de reforço, as superligas à base de níquel são classificadas principalmente em tipos endurecidos por solução e endurecidos por precipitação.
A composição das superligas à base de níquel é meticulosamente concebida, incorporando tipicamente elementos como o níquel, o crómio, o cobalto, o tungsténio, o molibdénio, o alumínio e o titânio . Por exemplo, a liga Inconel 617 contém aproximadamente 20% de crómio e 50% de níquel, enquanto a liga K465 é constituída por 9,5-11% de tungsténio e 5,1-6% de alumínio. O crómio proporciona principalmente resistência à oxidação e à corrosão, o alumínio e o titânio formam fases de reforço, e elementos como o tungsténio e o molibdénio contribuem para o reforço da solução sólida. As empresas de reciclagem de níquel concentram-se no teor de níquel presente nas superligas à base de níquel.
A empresa DONGSHENG Precious Metal Recycling oferece preços significativamente mais elevados para a reciclagem de ligas de alta temperatura à base de níquel em comparação com as taxas gerais de ligas de alta temperatura.
As superligas à base de níquel apresentam um desempenho excecional, especialmente em ambientes de temperatura elevada. Possuem uma excelente resistência a altas temperaturas, mantendo a estabilidade estrutural e as propriedades mecânicas na gama de 700 °C a 1100 °C. Por exemplo, o Inconel 617B atinge uma resistência à fluência de 120 MPa a 700 °C após 100.000 horas. Além disso, estas ligas oferecem uma excelente resistência à oxidação e à corrosão, bem como uma excelente resistência à fluência.
As superligas à base de níquel são amplamente utilizadas em componentes aeroespaciais críticos, como pás de turbinas, palhetas-guia, discos de turbina e câmaras de combustão. Na geração de energia, são utilizadas em caldeiras supercríticas que operam a 700 °C, incluindo sobreaquecedores e reaquecedores, com graus como o Inconel 617 e o Haynes 230. Os preços das superligas à base de níquel variam entre dezenas e centenas de dólares por quilo, dependendo dos requisitos da aplicação, composição e forma. Os preços de reciclagem destas ligas também superam os das ligas em geral.
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