Liga de níquel 625 (UNS N06625, Inconel 625, 2.4856, CW6MC, ERNiCrMo-3): normas, composição e propriedades
A liga 625 é uma liga Ni-Cr-Mo-Nb endurecida por solução sólida, usada onde se exige resistência a pites, frestas e corrosão sob tensão junto com boa resistência mecânica de -196 °C a cerca de 1.000 °C. A mesma composição recebe nomes diferentes por forma: B443 (chapa), B446 (barra), B444/B704/B705 (tubos), B564 (forjado), B366 WPNCMC (conexões), CW6MC no fundido (A494) e ERNiCrMo-3 / ENiCrMo-3 no consumível de solda e revestimento (overlay).
Uma composição, várias normas
O nome muda com a forma do produto. Ao especificar, cite norma, grau e classe.
| Forma | ASTM/ASME | Grau/classe | EN | ABNT/outras |
|---|---|---|---|---|
| Forjado (flanges, blocos, anéis) | ASTM B564 / ASME SB-564 | N06625 recozido | 2.4856 (VdTÜV 499; DIN 17754*) | AMS 5666; ISO 9725*; NACE MR0175/ISO 15156-3; API 6A (forjados com revestimento CRA) |
| Barra e vergalhão | ASTM B446 / ASME SB-446 | N06625 Grau 1 ou Grau 2 | 2.4856 (DIN 17752*; VdTÜV 499) | AMS 5666; JIS G4901 NCF625*; BS 3076 NA21*; GB GH3625 / NS3306 |
| Chapa, folha e tira | ASTM B443 / ASME SB-443 | N06625 Grau 1 ou Grau 2 | EN 10095 2.4856; DIN 17750*; VdTÜV 499 | AMS 5599 (recozido); AMS 5869 (solubilizado)*; JIS G4902 NCF625*; BS 3072 NA21* |
| Tubo sem costura | ASTM B444 / ASME SB-444 | N06625 Grau 1 ou Grau 2 | 2.4856 (DIN 17751*) | AMS 5581; JIS G4903 NCF625TP; BS 3074 NA21* |
| Tubo com costura | ASTM B704 (tubo) / B705 (pipe); ASME SB-704 / SB-705 | N06625 Grau 1 ou Grau 2 | 2.4856 | AMS 5581 (sem e com costura); requisitos gerais B751 / B775 |
| Conexões soldáveis | ASTM B366 / ASME SB-366 | WPNCMC (N06625) | — | Dimensões ASME B16.9 / B16.11; flanges ASME B16.5 grupo 3.8 via B564* |
| Fundido | ASTM A494 / ASME SA-494 | CW6MC (N26625) | 2.4856 fundido: G-NiCr22Mo9Nb* | Válvulas e bombas; NACE MR0175 quando solubilizado |
| Arame e eletrodo (solda e overlay) | AWS A5.14 / ASME SFA-5.14; AWS A5.11 / SFA-5.11 | ERNiCrMo-3 (N06625); ENiCrMo-3 (W86112) | ISO 18274 S Ni 6625; ISO 14172 E Ni 6625 | AMS 5837 (arame)*; fita EQNiCrMo-3 para cladding por eletroescória |
| Tubo cladeado / revestido | API 5LD | CRA 625 sobre aço carbono | — | Revestimento por solda (Fe ≤ 5 % ou ≤ 10 % na superfície, conforme especificação) |
Se o pedido não indicar o grau, B443, B444 e B446 fornecem Grau 1 (recozido); para serviço com fluência acima de 593 °C especifique Grau 2. A 625 comum não é coberta pela API 6ACRA, que trata das ligas endurecíveis por precipitação (718, 725, 925, 716/625 Plus, 945).
Composição química por norma (%)
As faixas de cada norma lado a lado, para ver onde elas diferem.
| Norma | C máx | Mn máx | Si máx | P máx | S máx | Cr | Mo | Nb+Ta | Fe máx | Ti / Al máx | Ni | Outros |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM B443/B444/B446/B564/B704/B705 N06625 | 0,10 | 0,50 | 0,50 | 0,015 | 0,015 | 20,0–23,0 | 8,0–10,0 | 3,15–4,15 | 5,0 | 0,40 / 0,40 | 58,0 mín | Co 1,0 máx (se determinado) |
| AMS 5599 / 5666 | 0,10 | 0,50 | 0,50 | 0,015 | 0,015 | 20,0–23,0 | 8,0–10,0 | 3,15–4,15 | 5,0 | 0,40 / 0,40 | 58,0 mín | Co 1,0; limites adicionais (Ta, B) conforme AMS* |
| VdTÜV 499 (2.4856) | 0,03 (EN 10095: 0,10) | 0,5 | 0,4 | 0,01 | 0,01 | 21–23 | 8–10 | 3,2–3,8 | 5 | 0,4 / 0,4 | 58–71 | Co 1 |
| 625LCF, UNS N06626 (AMS 5879) | 0,03 | 0,50 | 0,15 | 0,015 | 0,015 | 20,0–23,0 | 8,0–10,0 | 3,15–4,15 | 5,0 | 0,40 / 0,40 | bal. | N 0,02; Co 1,0 |
| ASTM A494 CW6MC (N26625) | 0,06 | 1,00 | 1,00 | 0,015 | 0,015 | 20,0–23,0 | 8,0–10,0 | 3,15–4,50 (Nb) | 5,0 | — | bal. | — |
| AWS A5.14 ERNiCrMo-3 | 0,10 | 0,50 | 0,50 | 0,02* | 0,015 | 20,0–23,0 | 8,0–10,0 | 3,15–4,15 | 5,0 | 0,40 / 0,40 | 58,0 mín | Cu 0,50*; outros 0,50* |
| ASTM B805 N07725 (725) | 0,03 | 0,35 | 0,20 | 0,015 | 0,010 | 19,0–22,5 | 7,0–9,5 | 2,75–4,00 | bal. | Ti 1,00–1,70 / Al 0,35 | 55,0–59,0 | — |
Propriedades mecânicas por norma
Valores mínimos à temperatura ambiente, na condição de fornecimento indicada.
| Norma e condição | LE mín | LR mín | Along. | RA | Dureza |
|---|---|---|---|---|---|
| FORJADO | |||||
| ASTM B564 N06625 recozido, até 102 mm | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B564 N06625 recozido, > 102 a 254 mm | 345 MPa (50 ksi)* | 758 MPa (110 ksi)* | 25 %* | — | — |
| AMS 5666 recozido (barra, forjado, anel) | 414 MPa (60 ksi)* | 827 MPa (120 ksi)* | 30 %* | — | ATI cita 483 / 897 MPa e 40 % para barra; confirmar na AMS* |
| LAMINADO | |||||
| ASTM B443 Grau 1 (recozido) | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B443 Grau 2 (solubilizado) | 276 MPa (40 ksi) | 690 MPa (100 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B446 Grau 1, até 102 mm | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B446 Grau 1, > 102 a 254 mm | 345 MPa (50 ksi) | 758 MPa (110 ksi) | 25 % | — | — |
| ASTM B446 Grau 2 (solubilizado) | 276 MPa (40 ksi) | 690 MPa (100 ksi) | 30 % | — | — |
| AMS 5599 recozido (chapa/tira) | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| VdTÜV 499 Grau 1, chapa ≤ 50 mm | 380 MPa | 760 MPa | 35 % | — | — |
| TUBOS, CONEXÕES E FUNDIDOS | |||||
| ASTM B444 Grau 1 (recozido) | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B444 Grau 2 (solubilizado) | 276 MPa (40 ksi) | 690 MPa (100 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B704 / B705 Grau 1 e Grau 2 | mesmos valores da B444* | mesmos valores da B444* | 30 %* | — | — |
| ASTM B366 WPNCMC | conforme matéria-prima (B564/B444/B443) | conforme matéria-prima | — | — | — |
| ASTM A494 CW6MC | 275 MPa (40 ksi) | 485 MPa (70 ksi) | 25 % | — | — |
Grau 1 x Grau 2 da liga 625
Grau 1 é recozido a ≥ 871 °C: grão fino, maior LE (414 MPa) e LR (827 MPa), indicado para serviço até 593 °C, inclusive corrosivo e criogênico. Grau 2 é solubilizado a ≥ 1.093 °C: grão mais grosso, LE 276 MPa e LR 690 MPa, mas melhor resistência à fluência e à ruptura acima de 593 °C. A composição é a mesma; o que muda é o tratamento térmico e, por isso, as tensões admissíveis no ASME. O Grau 2 pode receber recozimento de estabilização a ≥ 982 °C para reduzir sensitização. Sem indicação no pedido, as normas ASTM fornecem Grau 1.
Tratamentos térmicos previstos nas normas
| Norma | Condição de fornecimento | Temperatura |
|---|---|---|
| ASTM B443 / B444 / B446 Grau 1 | Recozido | ≥ 871 °C (1600 °F) |
| ASTM B443 / B444 / B446 Grau 2 | Solubilizado, com ou sem estabilização | ≥ 1.093 °C (2000 °F); estabilização ≥ 982 °C (1800 °F) |
| VDM / VdTÜV 499 (2.4856) | Recozido (Grau 1) / solubilizado (Grau 2) | 950–1.050 °C (980 °C preferido) / 1.080–1.160 °C (1.120 °C preferido), resfriamento rápido em água |
| AMS 5869 | Solubilizado | 1.175–1.230 °C (2150–2250 °F)* |
| ASTM A494 CW6MC | Solubilizado e resfriado em água | ≈ 1.175 °C (2150 °F) mín* |
| ASTM B805 N07725 | Solubilizado + envelhecido | > 1.040 °C; 730 °C/8 h, forno até 620 °C/8 h, ar |
Variantes da família
| Variante | Normas | Diferença | LE / LR |
|---|---|---|---|
| 625LCF (UNS N06626) | AMS 5879; AMS 5599 | C ≤ 0,03, Si ≤ 0,15, N ≤ 0,02; fusão a vácuo e grão fino para fadiga de baixo ciclo (foles, juntas de expansão) | 414 / 827 MPa; along. 40 % (AMS 5879) |
| 625 Plus (UNS N07716) | ASTM B805*; API 6ACRA; NACE MR0175 | 625 com Ti e Nb ajustados para endurecimento por precipitação | ≈ 827 MPa mín envelhecido* |
| 725 (UNS N07725) | ASTM B805, B872, B983, B1007; API 6ACRA; NACE MR0175 | Química de 625 com Ti 1,0–1,7 %; endurecível por envelhecimento, mesma resistência à corrosão | 827 / 1.034 MPa (barra ≤ 76 mm, envelhecida); dureza < 43 HRC |
| 925 (UNS N09925) | ASTM B805, B637; API 6ACRA; NACE MR0175 | Fe-Ni-Cr-Mo-Cu-Ti (Ni 42–46 %, Mo 2,5–3,5 %); menor custo e menor resistência a pites que 625/725 | 758 / 965 MPa (110 / 140 ksi); 26–38 HRC |
| CW6MC (N26625) | ASTM A494 / SA-494 | Versão fundida: Si e Mn até 1,0 %, Nb até 4,50 % | 275 / 485 MPa |
| Overlay ERNiCrMo-3 (Fe 5 / Fe 10) | AWS A5.14; API 6A; API 5LD | Revestimento soldado sobre aço carbono ou baixa liga; diluição limita o Fe na superfície (≤ 5 % ou ≤ 10 %) | Depende do substrato |
Corrosão, PREN e temperatura
- PREN ≈ 51: Cr + 3,3 Mo; em FeCl3 a 10 %, CPT ≈ 75 °C e CCT ≈ 55 °C (VDM). Resistente a pites e frestas em água do mar, inclusive aquecida.
- Cloretos e CST: Ni ≥ 58 % torna a liga praticamente imune à corrosão sob tensão por cloretos, ao contrário dos inox austeníticos.
- Temperatura: Grau 1 até 593 °C (B443/B444); TÜV aprova Grau 1 de -196 a 450 °C. Grau 2 é usado acima de ~600 °C e até ~1.000 °C em oxidação. Code Case ASME 1409: recozido até 650 °C e solubilizado até 815 °C.
- Fragilização: exposição prolongada entre ~600 e 800 °C precipita fases (gama duas linhas, delta) e reduz a ductilidade e a tenacidade à temperatura ambiente; considerar em serviço longo nessa faixa*.
- NACE MR0175/ISO 15156-3: 625 recozido ou solubilizado consta na tabela de ligas de níquel em solução sólida (A.13), sem exigência de dureza na condição recozida; restrições aplicam-se a material trabalhado a frio. MR0103: dureza ≤ 35 HRC.
- Sensitização: com C até 0,10 %, ciclos térmicos podem precipitar carbonetos; o Grau 2 com estabilização a ≥ 982 °C ou C baixo (VdTÜV 499: C ≤ 0,03 %) reduz o risco.
Revestimento (overlay e cladding) com ERNiCrMo-3
- Uso: a liga 625 é o revestimento CRA mais comum em válvulas, cabeças de poço (API 6A), flanges e tubos cladeados (API 5LD) sobre aço carbono ou baixa liga (ex.: 4130, F22, A694).
- Diluição: a especificação define o Fe máximo na superfície acabada, normalmente Fe ≤ 5 % ("Fe5") ou ≤ 10 % ("Fe10"), o que define número de camadas e espessura mínima.
- Processos: TIG arame quente, MIG/MAG pulsado, arco submerso ou eletroescória com fita (EQNiCrMo-3); baixo aporte térmico para controlar diluição.
- TTPS do substrato: quando o aço base exige alívio de tensões, a 625 depositada geralmente tolera o ciclo, mas a qualificação deve verificar dureza e corrosão após TTPS*.
- Ensaios usuais: química na superfície (Fe), líquido penetrante, ultrassom de aderência, dureza e, quando especificado, ASTM G48.
Soldagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Arame (TIG/MIG/SAW) | AWS A5.14 ERNiCrMo-3 (ISO 18274 S Ni 6625) |
| Eletrodo revestido | AWS A5.11 ENiCrMo-3 (ISO 14172 E Ni 6625) |
| Fita para cladding | AWS A5.14 EQNiCrMo-3 (ISO 18274 B Ni 6625) |
| Grupo ASME IX | P-No. 43; F-No. 43 |
| Pré-aquecimento | Não necessário (apenas remover umidade) |
| Interpasse | ≤ 150 °C |
| Aporte térmico | Baixo, passes filetados; TIG/MIG ≤ 8 kJ/cm, eletrodo ≤ 7 kJ/cm (VDM) |
| TTPS | Não exigido na 625; proteção de raiz com argônio puro |
| Dissimilares (625 com aço carbono/inox) | ERNiCrMo-3 é a escolha usual |
Metal de adição para soldar
A composição do arame normalmente não é idêntica à do material: cada página explica o motivo.
Equivalências internacionais
| Sistema | Designação |
|---|---|
| UNS | N06625 (laminado/forjado); N26625 (fundido); N06626 (625LCF) |
| EN / W.Nr. | 2.4856 NiCr22Mo9Nb (EN 10095) |
| ISO | NiCr22Mo9Nb / NW6625 |
| AFNOR | NC22DNb |
| BS | NA21 (BS 3072 a 3076)* |
| JIS | NCF625 (G4901/G4902)*; NCF625TP (G4903) |
| GB | NS3306 (GB/T 15007, resistente à corrosão); GH3625 (alta temperatura) |
| Nomes comerciais | Inconel 625, Alloy 625, VDM Alloy 625, Nicrofer 6020 hMo, Haynes 625 |
| ABNT / SAE / AISI | Sem designação própria; usar UNS/ASTM |
As equivalências indicam composição próxima, não intercâmbio automático: limites de C, Si, P e S e as propriedades mecânicas variam entre ASTM, EN/VdTÜV, AMS e JIS. Uma fonte (Austral Wright) cita W.Nr. 2.3856, provável erro de digitação de 2.4856.
Aplicações típicas
| Forma ou setor | Onde é usado |
|---|---|
| Petróleo e gás | Revestimento de válvulas e cabeças de poço (API 6A), tubos cladeados, linhas de controle, flanges e conexões em serviço ácido |
| Naval e offshore | Sistemas de água do mar, foles, tubulação de combate a incêndio, cabos e fixadores |
| Química e petroquímica | Trocadores de calor, colunas, equipamentos com ácidos e cloretos |
| Aeroespacial | Dutos de exaustão, foles e juntas de expansão (625LCF), componentes de turbina (AMS 5599/5666) |
| Energia | Lavadores de gases (FGD), caldeiras, revestimento de paredes de caldeiras de resíduos (overlay) |
| Nuclear e criogenia | Componentes de reatores e serviço a -196 °C (Grau 1) |
| Fundidos | Bombas, rotores e corpos de válvula em CW6MC |
Perguntas frequentes
Inconel 625 e UNS N06625 são a mesma coisa?
Sim. Inconel é marca da Special Metals; a composição genérica é UNS N06625 (W.Nr. 2.4856), produzida por vários fabricantes e especificada por forma em B443, B444, B446, B564 etc.
Quando pedir Grau 1 ou Grau 2?
Grau 1 (recozido) para serviço até 593 °C e onde se quer maior LE. Grau 2 (solubilizado) para serviço acima de 593 °C com fluência. Se o pedido não especificar, as normas ASTM fornecem Grau 1.
A 625 atende NACE MR0175?
Sim, na condição recozida ou solubilizada consta na ISO 15156-3 como liga de níquel em solução sólida, sem exigência de dureza na condição recozida. Verifique os limites ambientais da tabela aplicável.
Qual a diferença entre 625 e 725?
A 725 tem a química da 625 com 1,0–1,7 % Ti e é endurecível por envelhecimento: LE de 827 MPa contra 414 MPa da 625 recozida, com resistência à corrosão semelhante. É coberta pela API 6ACRA; a 625 comum não.