Incoloy 925 – UNS N09925
Liga Ni-Fe-Cr-Mo-Cu endurecível por precipitação para serviço ácido
Liga níquel-ferro-cromo com molibdênio e cobre, endurecida por precipitação com titânio e alumínio. Combina a resistência à corrosão do Incoloy 825 com escoamento mínimo de 758 MPa (barra trabalhada a quente, solubilizada e envelhecida). Atende NACE MR0175 / ISO 15156-3 e é usada em poços e cabeças de poço com H2S: suspensores de coluna, hastes de válvula, fixadores e ferramentas de fundo.
Designações e equivalências
| Sistema | Designação |
|---|---|
| UNS | N09925 |
| Comercial | Incoloy® 925 (Special Metals), Alloy 925 |
| Outras | ASME Code Case 2218 (Seção VIII Div. 1); SMC HA 46 |
Normas por forma de produto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Barra | ASTM B805* / API 6ACRA* |
| Forjado | API 6ACRA* / especificação do cliente (ex.: SMC HA 46) |
| Tubo | Tubo trefilado a frio sob especificação do cliente |
| Serviço ácido | NACE MR0175 / ISO 15156-3 |
| Vaso de pressão | ASME Code Case 2218 (Seção VIII Div. 1) |
Tolerâncias e NCM
- Barras forjadas (redondas e quadradas): sobremetal de 2 mm (Ø 6–16 mm) a 24 mm (Ø 400–500 mm) no diâmetro. Ex.: Ø 100–125 mm acabado: +7 mm, tolerância +6 / −0 (comprimento até 3.500 mm).
- Discos forjados: sobremetal de 4 a 9 mm no diâmetro e de 3 a 11 mm na altura, tolerância só positiva.
- Corte e usinagem: serra fita −0 / +5 a +15 mm no comprimento; jato d’água +10 % da espessura no diâmetro (mín. 2 mm); usinados −0 / +2 a +5 mm no diâmetro. Ver tabelas completas (INF 002 e INF 003, iguais para todas as ligas).
| Forma | NCM (Brasil, 8 dígitos) | HS (internacional, 6 dígitos) | HTS (EUA, 10 dígitos)* | CN (União Europeia, 8 dígitos)* |
|---|---|---|---|---|
| Barra forjada | 7505.12.10 | 7505.12 | 7505.12.3000 | 7505 12 00 |
| Barra laminada a quente | 7505.12.10 | 7505.12 | 7505.12.3000 | 7505 12 00 |
| Tubo sem costura | 7507.12.00 | 7507.12 | 7507.12.0000 | 7507 12 00 |
| Tubo com costura | 7507.12.00 | 7507.12 | 7507.12.0000 | 7507 12 00 |
| Flange e conexão | 7507.20.00 | 7507.20 | 7507.20.0000 | 7507 20 00 |
Classe fiscal: liga de níquel (pela composição química, conforme as Notas do Capítulo 72 e a Nota 5 da Seção XV).
*: códigos de EUA e UE de referência. NCM pela legislação vigente (Regras Gerais de Interpretação, Notas dos Capítulos 72, 74 e 75 e Nota 5 da Seção XV). Confirme a NCM final com seu despachante conforme a dimensão e o acabamento do item. HS = 6 primeiros dígitos da NCM.
Composição química (%)
UNS N09925 (Special Metals, tabela de composição limite)
| Elemento | Faixa (%) |
|---|---|
| Ni | 42,0 – 46,0 |
| Cr | 19,5 – 22,5 |
| Fe | ≥ 22,0 |
| Mo | 2,5 – 3,5 |
| Cu | 1,5 – 3,0 |
| Ti | 1,9 – 2,4 |
| Al | 0,1 – 0,5 |
| Nb | ≤ 0,5 |
| Mn | ≤ 1,0 |
| Si | ≤ 0,5 |
| C | ≤ 0,03 |
| S | ≤ 0,03 |
Propriedades mecânicas
Solubilizado e envelhecido – mínimos da especificação Special Metals HA 46 para barra trabalhada a quente Ø 25 – 254 mm (barra trefilada a frio Ø 15,9 – 76,2 mm entre parênteses) e valores típicos do fabricante
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Limite de escoamento (0,2%) | ≥ 758 MPa (trefilado: ≥ 724 MPa) |
| Resistência à tração | ≥ 965 MPa |
| Alongamento | ≥ 18% |
| Redução de área | ≥ 25% |
| Dureza | 26 – 38 HRC |
| Charpy V (−60 °C) | ≥ 47 J (média) |
| Típico solubilizado, sem envelhecer | Rp0,2 271 MPa; Rm 685 MPa; A 56%; 76 HRB |
| Típico solubilizado e envelhecido | Rp0,2 832 MPa; Rm 1.154 MPa; A 27%; 32 HRC |
Propriedades físicas típicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 8,08 g/cm³ |
| Faixa de fusão | 1.311 – 1.366 °C |
| Módulo de elasticidade (21 °C) | 199 GPa |
| Condutividade térmica (23 °C) | 12,0 W/m·K |
| Expansão térmica (25–100 °C) | 13,2 µm/m·K |
| Resistividade elétrica | 1,17 µΩ·m |
| Permeabilidade magnética | 1,001 (não magnética) |
Tratamento térmico, soldagem e usinagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Temperatura de serviço | Mantém boa parte da resistência mecânica até ≈ 650 °C (Special Metals). Em serviço ácido valem os limites de temperatura, pressão parcial de H2S, cloretos e enxofre da ISO 15156-3 (Anexo A) para a liga, com dureza controlada (máx. 38 HRC*). |
| Tratamento térmico | Solubilização a 980 – 1.040 °C por 30 min a 4 h; resfriamento ao ar até Ø 25 mm e em água acima disso. Envelhecimento: 732 – 749 °C por 6 – 9 h, resfriamento no forno até 621 °C e manutenção a 621 ± 8 °C até completar 18 h de envelhecimento; depois resfriamento ao ar ou mais rápido. Para envelhecimento direto, o último trabalho a quente deve ser feito entre 870 e 980 °C. |
| Soldagem | GTAW (TIG) e GMAW (MIG pulsado ou spray) com metal de adição Inconel 725 (INCO-WELD 725NDUR), que envelhece junto e dá mais resistência que o arame de composição 925. Arco submerso e eletrodo revestido não são recomendados. Soldar solubilizado e fazer solubilização e envelhecimento depois dá a junta mais tenaz (Charpy ≈ 51 – 57 J em ensaio do fabricante). |
| Usinagem | Encrua rápido, como as ligas de níquel endurecíveis. Desbastar no estado solubilizado (≈ 80 HRB) e fazer o acabamento após o envelhecimento (≈ 40 HRC). Metal duro dá as maiores velocidades; ferramenta afiada, avanço constante e refrigeração abundante. |
Aplicações típicas
- Suspensores de coluna (tubing hangers) e componentes de cabeça de poço (API 6A)
- Hastes, sedes e internos de válvulas para serviço ácido
- Fixadores e prisioneiros de alta resistência
- Ferramentas de fundo de poço: packers, landing nipples e tool joints
- Tubos e componentes de poços com H2S, CO2 e cloretos
- Eixos de bombas e eixos marítimos
- Tubulação de alta resistência
Alternativas: Inconel 718 quando a resistência mecânica é o critério principal; Inconel 725 (UNS N07725) para serviço ácido mais severo e mais resistência a pites; Incoloy 825 quando a resistência do solubilizado basta; Monel K-500 em água do mar sem H2S.
Incoloy 925: guia completo
O que é o Incoloy 925
O Incoloy 925 é a versão endurecível por precipitação do Incoloy 825: mesma base níquel-ferro-cromo com molibdênio e cobre, mais titânio (1,9 – 2,4%) e alumínio, que formam o precipitado gama-linha Ni3(Ti,Al) no envelhecimento. O escoamento do material envelhecido passa de 750 MPa, com resistência à corrosão próxima à do 825. Pertence às ligas de níquel.
Serviço ácido (H2S) em óleo e gás
O níquel (42 – 46%) protege contra corrosão sob tensão por cloretos; o molibdênio e o cobre dão resistência a meios redutores e a pites. A liga resiste à trinca por sulfeto e à corrosão sob tensão em petróleo e gás com H2S, por isso consta da NACE MR0175 / ISO 15156-3 e é usada em equipamentos API 6A. Para serviço ácido, a compra deve exigir a condição solubilizada e envelhecida, a faixa de dureza e o ensaio Charpy a −60 °C.
Quando escolher 925, 718 ou 725
O Inconel 718 tem mais resistência mecânica e é o padrão em componentes de alta pressão. O Inconel 725 une resistência próxima à do 718 com resistência à corrosão próxima à do 625. O 925 fica no meio: mais resistente que o Monel K-500 e com corrosão próxima à do 825, em barras de grande diâmetro para suspensores e corpos usinados.
Formas de fornecimento e serviços da Dustre
Barras redondas e blocos forjados em matriz aberta, cortados em serra fita na medida, com usinagem de desbaste ou acabamento, tratamento térmico em fornos próprios e ensaios de dureza, tração e impacto. Todo o material é fornecido com certificado de inspeção 3.1 e rastreabilidade de corrida.
Perguntas frequentes
Qual a composição química do Incoloy 925?
Pela UNS N09925 (Special Metals, tabela de composição limite): Ni 42,0 – 46,0; Cr 19,5 – 22,5; Fe ≥ 22,0; Mo 2,5 – 3,5; Cu 1,5 – 3,0; Ti 1,9 – 2,4.
Quais normas cobrem o Incoloy 925?
Barra: ASTM B805* / API 6ACRA*. Forjado: API 6ACRA* / especificação do cliente (ex.: SMC HA 46). Tubo: Tubo trefilado a frio sob especificação do cliente. Serviço ácido: NACE MR0175 / ISO 15156-3. Vaso de pressão: ASME Code Case 2218 (Seção VIII Div. 1).
Até que temperatura o Incoloy 925 pode ser usado?
Mantém boa parte da resistência mecânica até ≈ 650 °C (Special Metals). Em serviço ácido valem os limites de temperatura, pressão parcial de H2S, cloretos e enxofre da ISO 15156-3 (Anexo A) para a liga, com dureza controlada (máx. 38 HRC*).
Quais materiais substituem o Incoloy 925?
Inconel 718 quando a resistência mecânica é o critério principal; Inconel 725 (UNS N07725) para serviço ácido mais severo e mais resistência a pites; Incoloy 825 quando a resistência do solubilizado basta; Monel K-500 em água do mar sem H2S.
Qual a diferença entre Incoloy 925 e Incoloy 825?
A base é a mesma (Ni-Fe-Cr-Mo-Cu), mas o 925 tem 1,9 – 2,4% de titânio e um pouco de alumínio, que permitem endurecer por envelhecimento. Solubilizado e envelhecido, o 925 tem escoamento mínimo de 758 MPa; o 825 é usado solubilizado e tem resistência bem menor. A resistência à corrosão é parecida.
O Incoloy 925 atende NACE MR0175?
Sim. A liga solubilizada e envelhecida é listada na NACE MR0175 / ISO 15156-3, dentro dos limites ambientais da norma e com dureza controlada (máx. 38 HRC*). O fabricante informa que os valores da sua especificação atendem a NACE MR0175.
Como é o envelhecimento do Incoloy 925?
Solubilização a 980 – 1.040 °C e depois envelhecimento a 732 – 749 °C por 6 – 9 h, resfriamento no forno até 621 °C e manutenção nessa temperatura até completar 18 h, com resfriamento final ao ar.
