Engenharia Mecânica

6.7 - MATERIAIS
A confiabilidade e a disponibilidade das turbinas a gás são normalmente uma importante preocupação para seus operadores. Limitações à continuidade operacional das plantas são freqüentemente impostas pela falha prematura de componentes críticos das partes quentes, tais como palhetas e expansores ou camisas do combustor. Estes componentes operam em difíceis condições combinadas de tensão e temperatura, em um fluxo de gases a alta velocidade, que pode conter produtos agressivos, provenientes do combustível ou do ar ambiente. Os materiais usados para estes componentes precisam ter propriedades físicas e mecânicas adequadas para atender às solicitações específicas impostas ao componente. Estes materiais, usados nas partes quentes das turbinas a gás, compreendem um conjunto de ligas à base de níquel ou à base de cobalto, conhecidas, por sua superior performance em temperaturas elevadas, como super ligas" ("superalloys"). As superligas de níquel são normalmente as preferidas para componentes rotativos, devido à sua ótima resistência à fluência (creep), enquanto as superligas de cobalto sãousualmente empregadas nos componentes estacionários, devido a ótima resistência à temperatura e à fadiga térmica. Uma listagem destas superligas de uso corrente em turbinas à gás é apresentada na tabela abaixo.
ALLOY
Ni
Co
Cr
Al
Ti
C
Mo
W
Nb
Ta
Fe
Mn
Zr
B
IN738
Bal
8,5
16,0
3,4
3,4
0,17
1,75
2,6
0,9
1,75
0,5

0,1
0,01
IN738LC
Bal
8,5
16,0
3,4
3,4
0,11
1,75
2,6
0,9
1,75
0,5

0,1
0,01
IN939
Bal
19,0
22,4
1,9
3,7
0,15

2,0
1,0
1,4

0,1
0,009
MAR.M421
Bal
10,0
15,5
4,25
1,75
0,15
2,0
3,5
1,75

1,0

0,05
0,015
Udimet 500
Bal
18,0
19,0
3,0
3,0
0,08
4,0

0,005
Udimet 520
Bal
12,0
19,0
2,0
3,0
0,05
6,0
1,0

0,005
Udimet 720
Bal
15,0
18,0
2,5
5,0
0,04
3,0
1,2

0,005
FSX.414
10,5
Bal
29,5

0,25

7,0

1,0

0,012
X40
10,5
Bal