Inconel 600 vs Inconel 625 – Composição, Tratamento Térmico, Propriedades e Aplicações

Introdução

Inconel 600 (UNS N06600) e Inconel 625 (UNS N06625) são duas ligas à base de níquel amplamente utilizadas em ambientes industriais de alta temperatura, corrosivos e de alta tensão. Engenheiros, gerentes de compras e planejadores de fabricação frequentemente enfrentam a escolha entre as duas ao especificar materiais para trocadores de calor, tubulações de processo, turbinas, vasos químicos e hardware submarino. Os principais fatores de decisão são o desempenho contra corrosão em comparação com o custo, a resistência estática ou à fluência necessária em comparação com a fabricabilidade, e a soldabilidade em comparação com a estabilidade a longo prazo.

A principal diferença prática entre as duas ligas é sua estratégia de liga: Inconel 625 é deliberadamente enriquecido com molibdênio e nióbio (e tem um menor teor de ferro) para fornecer resistência substancialmente maior e melhor resistência à corrosão localizada em comparação com Inconel 600, que é uma liga de níquel-ferro mais estabilizada por cromo, com menor teor de liga e menor resistência à temperatura ambiente. Devido a essa diferença na liga, essas classificações são comumente comparadas quando os projetistas precisam equilibrar resistência, resistência à corrosão localizada, soldabilidade e custo.

1. Normas e Designações

As principais normas/códigos que cobrem Inconel 600 e Inconel 625 incluem: - ASTM / ASME: - Inconel 600: ASTM B166 / ASME SB‑166 (para chapa, fita e placa); outras normas de produto para barras, forjados, fios. - Inconel 625: ASTM B446 (tubo), ASTM B443/B444/B446 para várias formas de produto, e equivalentes ASME. - EN: coberto sob normas europeias de ligas de níquel (por exemplo, EN 2.4816 para ligas semelhantes a 625). - JIS / GB: normas japonesas e chinesas têm designações equivalentes para ligas de níquel-cromo; verifique tabelas nacionais para equivalência exata. - UNS: N06600 (Inconel 600), N06625 (Inconel 625).

Classificação do material: - Ambas são ligas à base de níquel resistentes à corrosão (não são aços carbono, aços para ferramentas ou HSLA). Elas são tipicamente tratadas como ligas austeníticas de níquel-cromo de alto desempenho (análogos inoxidáveis na família de ligas de níquel).

2. Composição Química e Estratégia de Liga

A tabela a seguir lista as faixas de composição típicas comumente citadas nas especificações de produtos UNS/ASTM. Os valores são dados em porcentagem de peso e são faixas típicas — verifique contra a norma de produto aplicável ou certificado de fábrica para aquisição.

Elemento	Inconel 600 (faixa típica, % em peso)	Inconel 625 (faixa típica, % em peso)
C	≤ 0.15	≤ 0.10
Mn	≤ 1.0	≤ 0.50
Si	≤ 0.50	≤ 0.50
P	≤ 0.015	≤ 0.015
S	≤ 0.015	≤ 0.015
Cr	14.0–17.0	20.0–23.0
Ni	Equilíbrio (≈72 min)	≈58 min
Mo	—	8.0–10.0
V	traço / não especificado	traço / não especificado
Nb (Nb+Ta)	—	3.15–4.15 (Nb predominantemente)
Ti	≤ 0.50 (geralmente muito baixo)	≤ 0.40
B	traço (muito baixo)	traço (muito baixo)
N	≤ 0.10 (tipicamente baixo)	≤ 0.05 (tipicamente baixo)
Fe	≈6.0–10.0	≤ 5.0
Cu	≤ 0.50	≤ 0.50

Como a liga afeta o desempenho - Cromo (Cr): fornece resistência à oxidação e à corrosão geral em ambas as ligas. 625 tem mais Cr do que 600, ajudando na passividade em alguns ambientes. - Níquel (Ni): elemento base que fornece a matriz cúbica de face centrada (austenítica) e estabilidade em alta temperatura. - Molibdênio (Mo) e Nióbio (Nb): presentes em quantidades substanciais em 625; Mo aumenta a resistência à corrosão por picotamento e fendas e melhora a resistência por meio de efeitos de solução sólida; Nb (com Ni) contribui para o endurecimento por solução sólida e estabiliza a microestrutura contra certos precipitados de carbonetos / intermetálicos. - Ferro (Fe): maior em 600; dilui outros elementos de liga e reduz o custo. - Carbono e elementos traço afetam a soldabilidade e o potencial para formação de carbonetos; ambos têm baixo teor de C permitido.

Em resumo, Inconel 625 é uma liga de maior teor, com maior teor de Mo/Nb, projetada para maior resistência e melhor resistência à corrosão localizada em relação ao Inconel 600.

3. Microestrutura e Resposta ao Tratamento Térmico

Microestrutura (como fabricado) - Ambas as ligas são essencialmente soluções sólidas austeníticas (FCC) à base de níquel à temperatura ambiente. Inconel 600 normalmente exibe uma matriz austenítica relativamente simples e de fase única, com carbonetos dispersos possíveis nas fronteiras de grão após longas exposições. Inconel 625 também é uma matriz austenítica de fase única na condição de recozimento em solução, mas contém quantidades maiores de Mo e Nb que aumentam o endurecimento por solução sólida e o potencial para formar fases intermetálicas ou Laves, ou precipitados de Ni3Nb (delta ou gamma″/gamma′′-como), sob exposição térmica prolongada ou tratamentos de envelhecimento específicos.

Resposta ao tratamento térmico - Inconel 600: A resposta é dominada pelo recozimento de alívio de tensão e recozimento em solução; não é uma liga de endurecimento por precipitação. Conceitos de normalização/resfriamento usados para aço não se aplicam — o processamento térmico visa restaurar a ductilidade e homogeneizar a microestrutura. - Inconel 625: Normalmente fornecido na condição recozida em solução (macia). É principalmente reforçado por solução sólida; o envelhecimento controlado não é comumente usado para produzir uma condição de alta resistência endurecida por precipitação como Inconel 718. No entanto, sob algumas exposições prolongadas a altas temperaturas, precipitados (por exemplo, Ni3Nb, nitretos ou fases de Laves) podem se formar, o que pode aumentar a dureza, mas pode reduzir a ductilidade e tenacidade. O processamento térmico cuidadoso (recozimento em solução seguido de resfriamento rápido) é usado para evitar precipitados prejudiciais onde a ductilidade ou soldabilidade são prioridades.

Efeito do trabalho mecânico - Ambas as ligas podem ser trabalhadas a frio e endurecem ao trabalho; 625 tende a endurecer mais fortemente devido à liga, tornando a conformação e a usinagem mais desafiadoras após o endurecimento parcial.

4. Propriedades Mecânicas

As propriedades mecânicas dependem da forma do produto (chapa, placa, barra, tubo), tratamento térmico e temperatura. A tabela abaixo fornece faixas representativas à temperatura ambiente para permitir comparações de engenharia; sempre confirme com a certificação do fornecedor.

Propriedade (RT)	Inconel 600 (típico, recozido)	Inconel 625 (típico, recozido em solução)
Resistência à tração (UTS)	~500–900 MPa	~700–1100 MPa
Resistência ao escoamento (0.2% proof)	~200–400 MPa	~350–700 MPa
Alongamento (em 50 mm)	~30–50%	~30–50%
Tenacidade ao impacto (Charpy, típico)	Boa — valores moderados dependendo da forma	Boa — geralmente comparável ou superior em seções pesadas
Dureza (HV / HRB)	Menor (mais macio)	Maior (depende da temperatura & envelhecimento)

Interpretação - Resistência: Inconel 625 é geralmente mais forte (maior UTS e escoamento) do que Inconel 600 devido ao endurecimento por solução sólida de Mo e Nb e ao maior teor total de liga. - Ductilidade/tenacidade: Ambas as ligas mantêm boa ductilidade e tenacidade na condição recozida/recozida em solução. 625 pode apresentar tenacidade reduzida se intermetálicos grosseiros se formarem após exposição prolongada a altas temperaturas. - Para aplicações onde maior resistência estática/à fluência e melhor resistência à corrosão localizada ou fissuração por corrosão sob tensão por cloretos são necessárias, 625 é a escolha mais forte. Para serviços de temperatura/pressão moderadas onde custo e fabricação mais simples são prioridades, 600 é frequentemente selecionado.

5. Soldabilidade

Considerações sobre soldabilidade dependem do carbono, teor de liga e propensão a formar fases propensas a fissuras. Ambas as ligas são soldáveis com procedimentos comuns de soldagem de ligas de níquel; no entanto, as diferenças são importantes.

• Inconel 600: Boa soldabilidade usando metais de enchimento de níquel compatíveis com N06600. Menor risco de endurecimento em comparação com aços; a suscetibilidade a fissuras a quente é baixa, mas é necessário cuidado para evitar contaminação e controlar a entrada de calor em seções pesadas.
• Inconel 625: Excelente soldabilidade em muitas práticas; metais de enchimento compatíveis (por exemplo, ERNiCrMo‑3) são comuns. O maior teor de liga pode aumentar o risco de fissuração por solidificação se a composição ou o procedimento de solda estiver incorreto; 625 é geralmente considerado soldável com técnica e seleção de enchimento adequadas.

Índices de soldabilidade (uso qualitativo) - Exemplos de índices que se aplicam a aços podem ser usados para interpretação qualitativa da soldabilidade. Para aços: $$CE_{IIW} = C + \frac{Mn}{6} + \frac{Cr+Mo+V}{5} + \frac{Ni+Cu}{15}$$ e $$P_{cm} = C + \frac{Si}{30} + \frac{Mn+Cu}{20} + \frac{Cr+Mo+V}{10} + \frac{Ni}{40} + \frac{Nb}{50} + \frac{Ti}{30} + \frac{B}{1000}$$ - Embora essas fórmulas tenham sido desenvolvidas para aços e não sejam diretamente aplicáveis a ligas de níquel, elas ilustram o papel dos elementos de liga — maior Nb e Mo aumentam os índices numéricos, indicando maior propensão a desafios de soldabilidade em aços. Em ligas de níquel, maior Mo/Nb aumenta a faixa de solidificação e altera o comportamento de fusão; os profissionais usam diretrizes de soldagem específicas para a liga em vez de índices CE de aço.

Conselhos práticos - Tratamentos térmicos pré e pós-solda: Normalmente não são necessários para 600 e 625 para a maioria das aplicações; alívio de tensão ou recozimento em solução podem ser usados para casos de serviço específicos. Controle a entrada de calor e use fios de enchimento apropriados para combinar propriedades de corrosão e mecânicas.

6. Corrosão e Proteção de Superfície

• Inconel 600: Excelente resistência à corrosão geral e à oxidação até altas temperaturas devido ao Cr e Ni. Boa resistência à carbonetaçã e a muitos meios corrosivos; menos resistente do que 625 a picotamento, corrosão por fendas e ataque localizado induzido por cloretos, pois carece do alto teor de Mo e Nb.
• Inconel 625: Superior resistência ao picotamento, corrosão por fendas e fissuração por corrosão sob tensão por cloretos, graças ao alto Mo e Nb. Também excelente resistência à oxidação em temperaturas elevadas.

Uso do PREN - PREN (Número Equivalente de Resistência ao Picotamento) é comumente usado para aços inoxidáveis: $$\text{PREN} = \text{Cr} + 3.3 \times \text{Mo} + 16 \times \text{N}$$ - Para ligas de níquel, o PREN tem uso limitado porque o desempenho contra corrosão é governado por um equilíbrio diferente de elementos (Ni, Mo, Nb) e seus efeitos na química do filme passivo. No entanto, a fórmula do PREN destaca por que maior Mo em 625 melhora a resistência à corrosão localizada.

Proteção de superfície - Para materiais não inoxidáveis ou de menor liga, galvanização ou tintas são comuns. Para as classificações Inconel, o revestimento de superfície raramente é necessário para resistência à corrosão; no entanto, para desgaste ou abrasão, revestimentos ou galvanizações duras podem ser aplicados para necessidades de serviço específicas.

7. Fabricação, Usinabilidade e Formabilidade

• Usinabilidade: Ambas as ligas são mais difíceis de usinar do que aços inoxidáveis comuns ou aços carbono. Em geral, Inconel 600 tem usinabilidade ligeiramente melhor do que 625 porque 625 endurece mais e contém maior Mo/Nb que reduzem a cortabilidade. Use ferramentas de carboneto ou CBN afiadas, velocidades lentas e alimentação pesada para minimizar o endurecimento ao trabalho; controle consistente de refrigerante e aparas é importante.
• Formabilidade: Ambas podem ser moldadas usando técnicas padrão de conformação de metais quando recozidas/recozidas em solução. O maior endurecimento ao trabalho de 625 precisa ser gerenciado — recozimentos intermediários podem ser necessários para conformação extensa.
• Soldagem e conformação térmica: Use procedimentos qualificados; 625 requer atenção para evitar fissuração por solidificação em certas geometrias de solda, embora seja comumente soldado na indústria.

8. Aplicações Típicas

Inconel 600 — Usos Típicos	Inconel 625 — Usos Típicos
Muflas de forno, cestos de tratamento térmico, aquecedores industriais e retortas	Tubulações e vasos de processamento químico expostos a cloretos ou ambientes ácidos
Componentes de eletrodomésticos, elementos de resistência elétrica	Sistemas marinhos e submarinos, incluindo risers e umbilicais
Tubulação de geradores de vapor (designs mais antigos), hardware resistente à oxidação	Fixadores de alta resistência, componentes de motores de foguete e aeroespaciais, sistemas de escape
Revestimentos de forno resistentes à corrosão, trocadores de calor em ambientes moderados de cloretos	Flanges de alta temperatura, colunas e equipamentos de processo onde resistência ao picotamento/corrosão e maior resistência são necessárias

Racional de seleção - Escolha Inconel 600 para resistência à oxidação em temperatura moderada, fabricação mais simples e menor custo onde alta corrosão localizada ou resistência muito alta não são necessárias. - Escolha Inconel 625 onde alta resistência estática/à fluência, superior resistência ao picotamento e corrosão por fendas, e estabilidade da liga em ambientes agressivos justificam o maior custo do material.

9. Custo e Disponibilidade

• Custo relativo: Inconel 625 é tipicamente mais caro por quilograma do que Inconel 600. O custo mais alto reflete o teor de Mo e Nb e controles de produção mais exigentes.
• Disponibilidade: Ambas as ligas são produzidas globalmente em formas que incluem placa, chapa, barra, tubo e tubos soldados. Inconel 600 tende a ser amplamente estocado em formas comuns devido à sua longa história e amplo uso industrial. Inconel 625 também está amplamente disponível, mas formas de produtos especiais ou forjados de seção grande podem ter prazos de entrega mais longos e quantidades mínimas de pedido mais altas.
• Dica de aquisição: Especifique a classificação UNS exata, forma do produto e requisitos de teste de fábrica (por exemplo, análise térmica, teste de tração, PMI) para evitar substituições.

10. Resumo e Recomendação

Tabela resumo

Característica	Inconel 600	Inconel 625
Soldabilidade	Excelente em práticas comuns; seleção de enchimento mais simples	Excelente ao usar enchimentos apropriados de Ni‑Mo‑Nb; mais atenção ao procedimento
Resistência–Tenacidade	Resistência moderada, excelente tenacidade	Maior resistência, boa tenacidade na condição recozida em solução
Custo	Menor (mais econômico)	Maior (liga premium)

Recomendação final - Escolha Inconel 600 se: - Sua aplicação requer boa resistência à oxidação e à corrosão geral em temperaturas elevadas, mas não requer o mais alto nível de resistência ao picotamento/corrosão por fendas ou resistência estática/à fluência elevada. - A simplicidade de fabricação, menor custo do material e boa soldabilidade são prioridades. - Usos típicos: equipamentos de tratamento térmico, componentes de forno de temperatura moderada e onde o custo ou a disponibilidade da liga é uma restrição.

• Escolha Inconel 625 se:
• O ambiente de serviço contém cloretos, sulfetos ou outras espécies agressivas onde resistência ao picotamento/corrosão por fendas e resistência à SCC por cloretos são necessárias.
• Maior resistência estática, à fluência ou à fadiga é necessária em temperaturas elevadas ou ambientes e a redução da espessura da seção é desejável.
• Usos típicos: sistemas de processos químicos, aplicações submarinas, componentes aeroespaciais expostos a fluidos agressivos ou estresse mecânico onde maior vida útil e margens de segurança mais altas justificam o maior custo do material.

Nota de conclusão Sempre confirme a seleção final com uma avaliação combinada de cargas mecânicas, dados de corrosão para o ambiente pretendido (incluindo temperatura), planos de fabricação e soldagem, custo do ciclo de vida e certificação do fornecedor. Para aplicações críticas, solicite análise térmica do material, certificados de teste mecânico e, se necessário, testes de corrosão ou qualificação de engenharia de montagens soldadas.