Diferenças Entre CuNi 90/10 e CuNi 70/30

maio 20, 2025

Principais pontos

  • CuNi 90/10 é econômico e oferece boa resistência à corrosão e condutividade térmica,  ideal para tubulações marítimas padrão e trocadores de calor.

  • CuNi 70/30 fornece maior resistência mecânica e desempenho superior em ambientes agressivos ou com alta velocidade da água do mar, preferido para sistemas offshore e de dessalinização.

  • A escolha da liga correta depende do ambiente de operação, demandas mecânicas e considerações orçamentárias.

Composição química e elementos de liga

  • CuNi 90/10 (C70600): Composto por aproximadamente 90% cobre e 10% níquel, com pequenas adições de ferro e manganês para aumentar a resistência à corrosão e a resistência mecânica.

  • CuNi 70/30 (C71500): Contém cerca de 70% cobre e 30% níquel, além de quantidades ligeiramente maiores de ferro e manganês em relação à liga 90/10. Essa composição proporciona maior resistência e desempenho em ambientes agressivos.

O maior teor de níquel na liga 70/30 contribui para suas propriedades mecânicas aprimoradas e resistência à corrosão, tornando-a mais adequada para aplicações exigentes.

Propriedades mecânicas

Feature Copper-Nickel Tubes Stainless Steel Carbon Steel
Corrosion Resistance High (Seawater, Chemicals) Moderate Low
Thermal Conductivity Excellent Moderate Low
Resistance to Biofouling Yes No No
Strength High High Moderate
Weldability Excellent Moderate Low
Maintenance Cost Low High High

Ambas as ligas possuem excelente ductilidade e facilidade de fabricação, mas a 70/30 apresenta maior resistência à tração e ao escoamento, sendo preferível para aplicações com maiores esforços mecânicos.

Resistência à corrosão em ambientes marinhos

Tanto CuNi 90/10 quanto 70/30 são altamente resistentes à corrosão em água do mar, graças à formação de uma camada protetora de óxido. Porém, apresentam desempenho diferente conforme as condições:

  • CuNi 90/10: Adequada para ambientes com fluxo moderado e condições menos agressivas. Desempenho excelente em aplicações com água do mar limpa.

  • CuNi 70/30: Oferece resistência superior a água do mar com alta velocidade, ambientes poluídos e áreas sujeitas a bioincrustações. O maior teor de níquel e elementos da liga contribuem para esse desempenho.

Velocidades máximas permitidas para fluxo:

  • CuNi 90/10: até 3,5 m/s para sistemas de tubulação.

  • CuNi 70/30: até 4,0 m/s para sistemas de tubulação.

Velocidades acima desses limites podem causar erosão-corrosão, por isso a seleção correta da liga conforme o fluxo é essencial.

Condutividade térmica e elétrica

Feature Copper-Nickel Tubes Stainless Steel Carbon Steel
Corrosion Resistance High (Seawater, Chemicals) Moderate Low
Thermal Conductivity Excellent Moderate Low
Resistance to Biofouling Yes No No
Strength High High Moderate
Weldability Excellent Moderate Low
Maintenance Cost Low High High

CuNi 90/10 possui maior condutividade térmica, sendo mais eficiente para transferência de calor. Já o 70/30 compensa sua condutividade térmica menor com maior resistência mecânica e à corrosão, essencial em ambientes mais agressivos.

Fabricação e soldabilidade

Ambas as ligas apresentam boas propriedades para fabricação:

  • Formabilidade: CuNi 90/10 é mais maleável, facilitando dobras e conformação, vantajoso para instalações complexas.

  • Soldabilidade: Ambas podem ser soldadas com técnicas padrão, porém recomenda-se usar material de enchimento 70/30 para garantir força e resistência à corrosão ideais nas juntas.

  • Endurecimento por trabalho: Nenhuma das ligas pode ser fortalecida por tratamento térmico, mas a resistência pode ser aumentada via trabalho a frio.

Considerações de custo

A diferença de custo entre as ligas é principalmente devido ao teor de níquel:

  • CuNi 90/10: Mais econômica, indicada para projetos em grande escala com restrições orçamentárias.

  • CuNi 70/30: Custo maior pelo maior teor de níquel, mas com melhor desempenho em ambientes exigentes, justificando o investimento para aplicações críticas.

Aplicações típicas

Feature Copper-Nickel Tubes Stainless Steel Carbon Steel
Corrosion Resistance High (Seawater, Chemicals) Moderate Low
Thermal Conductivity Excellent Moderate Low
Resistance to Biofouling Yes No No
Strength High High Moderate
Weldability Excellent Moderate Low
Maintenance Cost Low High High

A escolha entre as ligas depende dos requisitos específicos da aplicação, incluindo condições ambientais, esforços mecânicos e orçamento.

Aplicações reais e exemplos de caso

As ligas CuNi 90/10 e 70/30 são amplamente usadas em projetos críticos nos setores marítimo, geração de energia e offshore. Por exemplo, CuNi 90/10 é muito utilizada na construção naval para sistemas de tubulação de água do mar, linhas de porão e sistemas de lastro. Seu equilíbrio entre resistência à corrosão e custo a torna ideal para grandes embarcações comerciais e navios militares com extensas redes de tubulação.

Já a CuNi 70/30 é frequente em ambientes de alto desempenho, como plataformas petrolíferas offshore, FPSOs (unidades flutuantes de produção e armazenamento) e plantas de dessalinização. Esses sistemas exigem maior resistência mecânica e proteção contra água do mar agressiva e crescimento biológico. Em plantas de dessalinização, por exemplo, a liga é usada em sistemas de múltiplo estágio flash (MSF) e osmose reversa devido à excelente resistência à erosão causada pela salmoura em alta velocidade.

Usinas localizadas em áreas costeiras também utilizam ambas as ligas — CuNi 70/30 é normalmente reservada para tubos de condensadores expostos diretamente ao circuito de resfriamento com água do mar, enquanto CuNi 90/10 é usada para sistemas menos expostos. Esses usos práticos mostram como a seleção correta da liga é crucial para o desempenho a longo prazo e otimização de custos.

Nota: Para especificações detalhadas e auxílio na escolha da liga ideal para sua aplicação, consulte nossa equipe técnica na Admiralty Industries.