Inconel® (Ni, Cr, Fe)

Inconel es una marca registrada usada como prefijo para más de veinte diferentes aleaciones de metales resistentes a altas temperaturas y corrosión. Es producido por Special Metals Corporation, figura 2.21.

Figura 2.21. Inconel en rollos.

Propiedades

• Buena resistencia a ácidos como el sulfúrico, fosfórico, nítrico, e clorhídrico • Casi completamente libre de agrietamiento producido por corrosión bajo esfuerzo • Excelentes propiedades mecánicas tanto en temperatura extremas bajas como en

temperaturas extremas altas.

• Buena resistencia a picaduras, grietas por corrosión y corrosión intercristalina. • Alta resistencia a la oxidación en altas temperaturas.

Aplicaciones

• Procesos químicos y petroquímicos.

• Partes expuestas a alta tensión mecánica y al agua de mar. • Chimeneas en plataformas marinas.

• Turbinas de gas, motores de cohetes, partes espaciales. • Equipos para control de polución.

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Inconel 600 o aleación 600.

Inconel 600 es una aleación de níquel-cromo usada para aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión y a altas temperaturas, tabla 2.4.

Tabla 2.4. Composición Química (%).

Ni + Co Cr Fe C Mn S Si Cu

72.0 min 14.0-17.0 6.0-10.0 0.15 max 1.00 max 0.015 max 0.50 max 0.50 max

Esta aleación de níquel fue diseñada para ser usada desde temperaturas criogénicas hasta temperaturas elevadas en el rango de 1093 ºC

Propiedades

• Excelente resistencia a un amplio rango de ambientes corrosivos (soluciones alcalinas). • Excelente resistencia al agrietamiento por tensión de corrosión causada por el ion

cloruro.

• No es magnético.

• Excelentes propiedades mecánicas.

• Alta fuerza y fácil para soldar bajo un amplio rango de temperaturas.

• Alta resistencia a la corrosión en muchos componentes orgánicos e inorgánicos.

Aplicaciones

• Industrias químicas. • Industria aeroespacial.

• Industrias de tratamientos térmicos. • Industria de la pulpa y el papel. • Procesamiento de alimentos. • Ingeniería nuclear.

Aplicaciones con Inconel 600

El Inconel 600 puede ser formado en frío o en caliente usando procesos típicos. Si se trabaja en caliente se debe hacer entre temperaturas de 871 ºC -1232ºC evitando trabajarlo entre 649ºC- 871ºC porque la ductilidad disminuye en este rango de temperaturas. La aleación 600 puede ser soldada con Arco protegido, TIG y MIG.

Inconel 601 o aleación 601.

Inconel 601 es una aleación de níquel-cromo usada para aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión y al calor, tabla 2.5.

Tabla 2.5. Composición Química (%).

Ni Cr Al C Mn Si Fe

61.5 22.5 1.4 0.05 0.3 0.2 14

Propiedades

• Excelente resistencia a la oxidación a 1204ºC

• Buena resistencia al rejón, aún bajo severas condiciones de ciclos térmicos. • Alta resistencia a la carburización.

• Buena resistencia a la corrosión acuosa. • Buena fuerza al deslizamiento de ruptura. • Estabilidad metalúrgica.

• Fácilmente manejable, maquinable y soldable.

Aplicaciones

• Procesos químicos. • Industria aeroespacial.

• Industrias de tratamientos térmicos. • Generación eléctrica.

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• Rejilla de soporte para catalizadores en la producción de acido nítrico. • Soportes de tubo para supercalentadores de vapor.

Inconel 625 o aleación 625.

Inconel 625 es una aleación de níquel resistente a la corrosión y a la oxidación. Su gran fuerza y funcionamiento se debe a la adición de niobio, el cuál actúa con el molibdeno para endurecer la matriz de la aleación, tabla 2.6.

Tabla 2.6. Composición Química (%).

Cr Ni Mo Co + Nb Ta Al Ti C

20.00-

30.00 Resto 8.0-10.0 1.0 max 3.15-4.15 0.40 max 0.40 max 0.10 max

Fe Mn Si P S

5.0 max 0.50 max 0.50 max 0.015 max 0.015 max

Propiedades

• Alta fuerza de deslizamiento de ruptura. • Resistencia a la oxidación a 1800° F.

• Resistencia a la corrosión de rendija y a la picadura en agua de mar (corrosión acuosa). • Excelente resistencia al agrietamiento por tensión de corrosión causada por el ión

cloruro.

• Excelente resistencia a la fatiga. • No es magnético.

• Fácilmente soldable.

Aplicaciones

• Sistemas de canalización de aviones. • Industria aeroespacial.

• Sistema de reversa de empuje del motor. • Equipos especializados para agua de mar. • Equipos de procesamiento químico.

Fabricación con Inconel 625

La aleación 625 tiene excelentes características de fabricación y soldado. Puede forjarse o trabajarse en caliente a una temperatura que se mantenga entre un rango de 1800° a 2150° F. Idealmente, para controlar el tamaño del grano, las temperaturas para el acabado en caliente deben ser las del límite bajo del rango en que se trabaja. La aleación 625 también se puede trabajar en frío debido a su buena ductilidad. Sin embargo, la aleación se endurece rápidamente al trabajarla, así que necesita un tratamiento de recocido para la formación o fabricación de componentes complejos. Para poder restaurar el mejor balance de sus propiedades, todas las partes trabajadas en frío o en caliente deben ser recocidas y rápidamente refrescadas. Esta aleación de níquel puede ser soldada con métodos de soldado manual o automáticos, incluyendo arco con gas tungsteno, arco con gas metal, rayo de electrón y soldadura por resistencia.

Inconel 718 o aleación 718 (Otros nombres comunes: Haynes® 718, Nicrofer® 5219, Allvac® 718, Altemp® 718).

El Inconel 718 es una aleación de níquel-cromo-molibdeno diseñada para resistir un amplio rango de ambientes corrosivos, tabla 2.7.

Tabla 2.7. Composición Química (%).

Ni Fe Cr Cu Mo Nb C Mn 50.00- 55.00 Resto 17.00- 21.00 0.30 max 2.80- 3.30 4.75- 5.50 0.08 max 0.35 max P S Si Ti Al Co B 0.015 max 0.015 max 0.35 max 0.65-1.15 0.20- 0.80 1.00 max 0.006 max

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Una de las características más sobresalientes de la composición del Inconel 718 es la adición de niobio que le permite endurecer por envejecimiento, el cual le permite ser recocido y soldado sin endurecimiento espontáneo durante el calentamiento y el refrescamiento. La adición de niobio actúa con el molibdeno para endurecer la matriz de la aleación, dándole gran fuerza sin tratamiento térmico para lograrlo. Otras aleaciones populares de níquel-cromo son endurecidos por envejecimiento a través de la adición de aluminio y titanio.

Propiedades

• Excelentes propiedades mecánicas

• Buenas propiedades de resistencia a la fluencia, resistencia de deslizamiento y ruptura. • Alta resistencia al agrietamiento por corrosión bajo esfuerzos causada por cloruros y

sulfuros.

• Buena resistencia a la corrosión acuosa y al agrietamiento por corrosión bajo esfuerzo causado por el ión cloro.

• Excelente resistencia a alta temperatura.

• Excelentes características para ser soldado, resistente al agrietamiento después de ser soldado.

Aplicaciones

• Procesos químicos. • Industria aeroespacial.

• Componentes de combustible líquido en motor de cohete. • Equipo de control de polución.

• Reactores nucleares.

• Tanques de almacenamiento criogénico.

• Válvulas, tornillería, resortes, mandriles, y ganchos para tubos.

• Equipo para terminado de cabezal en pozos y cierre de emergencia (BOP’s). • Partes del motor de turbinas de gas.

Inconel 939 o aleación 939.

El Inconel 939 puede ser fundido mediante moldeo por inversión o cera perdida, y por fundición con poliestireno expandido. Esta aleación tiene la siguiente composición química, tabla 2.8.

Tabla 2.8. Composición Química (%).

Ni Cr Co C Al Ti Nb Ta W

Resto 22.50 19.0 0.15 1.90 3.70 1.0 max 1.40 max 2.0 max

Propiedades

• Alcanza mayores temperaturas sin alterar sus propiedades mecánicas. • Presenta agrietamiento durante la soldadura, debido a esfuerzos térmicos.

• Es costosa la soldadura, ya que es soldadura por láser para evitar el agrietamiento.

Aplicaciones

• Componentes de turbina.