c276 bar laminado en caliente con solución sólida Aleación 2.4819 / UNS N10276 ASTM EN DIN GB Standard

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C276 Barra laminada en caliente con solución sólida Aleación 2.4819 / UNS N10276 ASTM EN DIN GB Standard

Resumen

La aleación Hastelloy C-276 (UNS N10276, W.Nr. 2.4819) es una aleación de níquel-cromo-molibdeno conocida por su excepcional resistencia a la corrosión en ambientes severos.El presente documento técnico proporciona una descripción general de la barra de aleación C-276 de solución sólida laminada en caliente, que detalla su composición química, propiedades físicas y mecánicas, normas internacionales aplicables, diversas aplicaciones y formas de producto disponibles.La información presentada sirve de guía para los ingenieros y diseñadores que seleccionan materiales para aplicaciones industriales agresivas donde se requiere resistencia tanto a los medios oxidantes como a los reductores.

1 Introducción a la aleación Hastelloy C-276

Hastelloy C-276, también conocido como UNS N10276 según el Sistema Unificado de Numeración y 2.4819 según el sistema de numeración de materiales W.Nr. (Werkstoffnummer),es una superaleación a base de níquel perteneciente a la familia de materiales Hastelloy desarrollada por Haynes InternationalEsta aleación está diseñada específicamente para ofrecer una resistencia excepcional a la corrosión en ambientes industriales exigentes.El grado C-276 contiene adiciones significativas de molibdeno (15-17%) y cromo (14La presencia de tungsteno (3-4,5%) mejora aún más su resistencia a la corrosión.especialmente en ambientes de ácido mixto y escenarios de corrosión localizados.

La aleación se caracteriza por su bajo contenido de carbono (≤ 0,01% típicamente), lo que minimiza la precipitación de carburo durante la soldadura y el procesamiento térmico,manteniendo así la resistencia a la corrosión en el estado de soldaduraEsta combinación de propiedades hace que las barras de C-276 sean particularmente adecuadas para la fabricación de componentes que deben soportar medios químicos agresivos, altas temperaturas,y entornos de agrietamiento por corrosión por esfuerzoLa forma de barras laminadas en caliente en estado tratado con solución sólida ofrece propiedades mecánicas óptimas y uniformidad microstructural para procesos de mecanizado y fabricación posteriores.

2 Parámetros y propiedades clave

2.1 Composición química

La composición química de Hastelloy C-276 está cuidadosamente equilibrada para lograr su reconocida resistencia a la corrosión, manteniendo buenas propiedades mecánicas y fabricabilidad.El cuadro siguiente presenta los requisitos químicos típicos para las barras de aleación UNS N10276.:

*Cuadro 1: Requisitos de composición química de la aleación Hastelloy C-276 (UNS N10276) *

*Datos recopilados a partir de las normas ASTM B574/B575 y de múltiples fuentes de referencia16*

2.2 Propiedades físicas

La aleación Hastelloy C-276 presenta propiedades físicas características de las aleaciones a base de níquel, con alta densidad y expansión térmica moderada.Estas propiedades son consideraciones importantes para los cálculos de diseño que implican el ciclo térmico, consideraciones de peso y aplicaciones eléctricas/térmicas:

*Cuadro 2: Propiedades físicas del Hastelloy C-276 Bar*

Datos de fuentes de referencia y especificaciones de materiales26

2.3 Propiedades mecánicas

Las barras de C-276 laminadas en caliente en estado tratado con solución sólida presentan una combinación de alta resistencia, buena ductilidad y excelente resistencia a los impactos en un amplio rango de temperaturas.La siguiente tabla resume las propiedades mecánicas típicas a temperatura ambiente:

*Cuadro 3: Propiedades mecánicas típicas de la solución sólida laminada en caliente tratada con C-276 Bar*

Datos de fuentes de referencia y especificaciones de materiales256

Las propiedades mecánicas del C-276 permanecen relativamente estables a temperaturas elevadas, con resistencia retenida y resistencia a la oxidación hasta aproximadamente 650 °C (1200 °F).la exposición prolongada en el rango de temperatura de 650-1090°C (1200-2000°F) puede conducir a la precipitación de fases intermetálicas que pueden reducir la dureza y la resistencia a la corrosión.

2.4 Propiedades de resistencia a la corrosión

La aleación Hastelloy C-276 exhibe una resistencia a la corrosión excepcional en una amplia gama de medios agresivos, que es su principal ventaja sobre los aceros inoxidables convencionales y muchas otras aleaciones de níquel:

• Entornos reductores: excelente resistencia al ácido sulfúrico de diversas concentraciones, ácido clorhídrico, ácido fosfórico y otros productos químicos reductores debido a su alto contenido de molibdeno.

• Entornos oxidantes: Buena resistencia a los medios oxidantes, incluidos el ácido nítrico, el cloruro férrico, el cloruro de cobre y las soluciones cloradas debido a su contenido de cromo.

• Corrosión localizada: Resistencia excepcional a la corrosión por agujeros y a la corrosión por grietas en ambientes que contengan cloruro.con un número equivalente de resistencia a los agujeros (PREN) típicamente en el rango de 65-75.

• Craqueo por corrosión por esfuerzo (SCC): Alta resistencia al craqueo por corrosión por esfuerzo inducido por cloruro, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de procesos químicos exigentes.

• Ácidos mixtos: son particularmente útiles en ambientes que contienen mezclas de ácidos oxidantes y reductores donde otros materiales pueden fallar rápidamente.

La aleación es uno de los pocos materiales que puede resistir el gas de cloro húmedo, soluciones de hipoclorito y ambientes de dióxido de cloro16.También demuestra una excelente resistencia al ataque corrosivo de ácidos orgánicos como el ácido fórmico y el ácido acético, incluso a temperaturas elevadas y en presencia de impurezas27.

3 Normas y especificaciones aplicables

Las barras Hastelloy C-276 se producen de acuerdo con varias normas internacionales que garantizan la consistencia en la composición química, las propiedades mecánicas y las tolerancias dimensionales.Las siguientes normas se aplican a las barras sólidas laminadas en caliente tratadas con solución::

3.1 Normas ASTM (Sociedad Americana de Pruebas y Materiales)

• ASTM B574: Especificación estándar para las barras y barras de aleaciones de níquel-cromo-molibdeno, níquel-molibdeno-cromo-tungsteno y níquel-cromo-molibdeno-cobre con bajo contenido de carbono

• ASTM B575: Especificación estándar para las aleaciones de níquel-cromo-molibdeno, níquel-molibdeno-cromo-tungsteno y níquel-cromo-molibdeno-cobre de bajo contenido en carbonoy Strip

• ASTM B622: Especificación estándar para tubos y tubos sin costura de níquel y aleación de níquel

• ASME SB-574/SB-575/SB-622: Normas equivalentes de materiales ASME para aplicaciones en recipientes a presión

3.2 EN/DIN (normas europeas/alemanas)

• DIN/EN 2.4819: Nombramiento del material para la aleación de níquel-cromo-molibdeno-tungsteno (UNS N10276)

• DIN 17744: Norma para barras y alambres de aleación de níquel-cromo-molibdeno

• DIN 17750: Norma para las placas, láminas y tiras de aleación de níquel-cromo-molibdeno

• DIN 17751: Norma para tubos sin costuras de aleación de níquel-cromo-molibdeno

3.3 GB (normas nacionales chinas)

• GB/T NS334: Denominación china equivalente a la N10276 de la UNS

• GB/T 15008: Norma para las aleaciones resistentes a la corrosión

3.4 Otras normas internacionales

• N10276 de la NNU: Denominación del Sistema de Numeración Unificado

• ISO NiMo16Cr15Fe6W4: Designación de la Organización Internacional de Normalización

Estas normas aseguran que las barras de C-276 proporcionan un rendimiento y una intercambiabilidad coherentes independientemente de la fuente de fabricación cuando se producen con los mismos requisitos de especificación159.

4 Fabricación y tratamiento térmico

4.1 Proceso de laminado en caliente

El laminado en caliente de barras de C-276 se realiza típicamente en un rango de temperatura de 1200°C a 950°C. Este proceso implica:

• Calentamiento de las bolas forjadas o fundidas a la temperatura de trabajo caliente adecuada

• Formación gradual del material hasta las dimensiones deseadas de la sección transversal mediante una serie de pases de laminación

• Control de la velocidad de enfriamiento después del laminado para lograr la microestructura deseada

• Realizar tratamientos térmicos posteriores para optimizar las propiedades

El proceso de laminación en caliente debe controlarse cuidadosamente para evitar la fusión incipiente o la oxidación excesiva.ya que la aleación contiene elementos con fases de punto de fusión relativamente bajas que pueden formarse si las temperaturas de procesamiento no se controlan adecuadamente.

4.2 Tratamiento térmico de la solución sólida

Después de la laminación en caliente, las barras de C-276 se someten a un tratamiento térmico de solución sólida típicamente a temperaturas que oscilan entre 1100 °C y 1160 °C (2012 °F a 2120 °F), seguido de un apagado rápido en agua9.

• Disuelve las fases secundarias que se hayan formado durante el tratamiento térmico

• Homogeneiza la estructura y composición de la aleación

• Restaura la resistencia a la corrosión del material

• Produce una microestructura austenítica recristalizada con tamaño de grano uniforme

The rapid quenching (typically water quenching) is essential to prevent precipitation of carbides or intermetallic phases that can occur during slow cooling through the sensitization temperature range (approximately 1000°C to 600°C)9.

4.3 Control de calidad y ensayos

Las barras de C-276 laminadas en caliente están sujetas a estrictas medidas de control de calidad, que incluyen:

• Análisis químico para verificar la conformidad de la composición

• Pruebas de tracción para confirmar las propiedades mecánicas

• Prueba de dureza como complemento de control de calidad

• Pruebas no destructivas (ultrasonido o corriente de remolino) para detectar defectos internos y superficiales

• Examen macro y microstructural para evaluar el tamaño y la estructura del grano

• ensayo de corrosión cuando se especifique (por ejemplo, método ASTM G28 A para detectar la susceptibilidad al ataque intergranular)

5 Aplicaciones del C276 Bar

Las barras de Hastelloy C-276 se utilizan en numerosas aplicaciones industriales donde se requiere una resistencia a la corrosión y fiabilidad excepcionales.La forma de barra se maquina típicamente en componentes para su uso en:

5.1 Industria de transformación química

• Contenedores de reactores y ejes de agitadores para procesos químicos exigentes

• Fabricación en la cual todas las materias utilizadas para la fabricación de las demás materias utilizadas para la fabricación de las demás materias utilizadas para la fabricación de los demás materiales

• Las demás máquinas y aparatos para la fabricación de máquinas y aparatos para la fabricación de productos químicos

• Nozles y sistemas de disparo para distribución de ácidos

5.2 Sistemas de control de la contaminación y de desulfuración de gases de combustión

• Eje de ventilador y componentes de rodamientos en ambientes de lavado húmedo

• Arcos de agitación para lodos de piedra caliza

• Sistemas de soporte para absorbedores y conductos

• Fabricación en la cual se utilicen materiales de construcción

5.3 Procesamiento farmacéutico y alimentario

• Arcos de mezcla para recipientes de reacción

• Componentes estructurales en sistemas de alta pureza

• Elementos de fijación y soporte en los que se debe evitar la contaminación

5.4 Aplicaciones marinas y offshore

• Arcos para bombas de agua de mar

• Componentes de los sistemas de válvulas de agua de mar

• Accesorios de fijación para aplicaciones marinas críticas

• Superficies de rodamientos en entornos marinos corrosivos

5.5 Industria del petróleo y del gas

• Componentes para el servicio de gas ácido (entornos con alto contenido de H2S)

• Casas para instrumentos de agujero

• Revestimiento de válvulas para el servicio corrosivo

• Componentes de procesos en aplicaciones de refinación

La versatilidad de las barras de C-276 permite su fabricación en innumerables componentes donde la resistencia a la corrosión, la resistencia mecánica,La seguridad y la fiabilidad a largo plazo son requisitos esenciales en entornos agresivos78.

6 Otras formas de producto de aleación de C276

Mientras que este documento se centra en productos de barras, Hastelloy C-276 está disponible en múltiples formas de producto para satisfacer diversas necesidades de fabricación y construcción:

6.1 Productos forjados

• Placas y láminas: utilizadas para la construcción de recipientes, revestimiento de tanques y fabricación de recipientes a presión (ASTM B575)

• Tubos y tuberías: tanto para tuberías de proceso, intercambiadores de calor y líneas de instrumentos (ASTM B622, B619)

• Productos de alambre y soldadura: incluidos los electrodos cubiertos, el alambre desnudo y el alambre de núcleo para operaciones de unión y revestimiento

• Bandas y láminas: para aplicaciones especializadas que requieren material de calibre delgado

6.2 Productos fundidos

• Fundidos de inversión: para componentes complejos que serían difíciles de mecanizar a partir de barras

• Arenas fundidas: para componentes y prototipos de gran tamaño

• Fabricación en la que se utilicen materiales de construcción o de fabricación en la cual se utilicen materiales de construcción o de fabricación en la que se utilicen materiales de fabricación

6.3 Formularios especiales

• Forjas: para componentes de alta integridad que requieren una estructura de grano optimizada

• Fijaciones: pernos, tuercas, ruedas y fijaciones especializadas para entornos corrosivos

• Metal expandido: para aplicaciones de filtración y cribado

• Productos revestidos: Placas revestidas con unión explosiva o enrollada para la construcción económica de buques

Cada forma de producto está disponible con un tratamiento térmico y ensayos adecuados para garantizar un rendimiento óptimo en la aplicación prevista359.

7 Comparación con aleaciones similares

Si bien el C-276 ofrece una excelente combinación de propiedades, se pueden seleccionar otras aleaciones a base de níquel para requisitos específicos:

• Hastelloy C-22 (UNS N06022): Resistencia a la corrosión mejorada en medios oxidantes y mejor estabilidad térmica

• Hastelloy C-2000 (UNS N06200): Resistencia superior a los ácidos oxidantes, manteniendo al mismo tiempo una resistencia ácida reducida

• Inconel 625 (UNS N06625): mayor resistencia a altas temperaturas pero menos resistencia a los ácidos reductores

• Hastelloy B-3 (UNS N10675): Resistencia superior a los ácidos reductores, especialmente los clorhídricos, pero menos resistente a los medios oxidantes

La selección del C-276 representa un enfoque equilibrado para aplicaciones que requieren resistencia tanto a los ambientes oxidantes como a los reductores, especialmente cuando están presentes cloruros y otros halogenuros.

8 Conclusión

La aleación Hastelloy C-276 en forma de barra sólida laminada en caliente y tratada con solución representa un material de ingeniería versátil para aplicaciones corrosivas exigentes.Su excepcional resistencia a la corrosión combinada con buenas propiedades mecánicas y fabricabilidad lo convierten en una opción preferida en múltiples industrias, incluido el procesamiento químico, control de la contaminación, productos farmacéuticos e ingeniería marina.

La disponibilidad de barras de C-276 a múltiples estándares internacionales (ASTM, EN/DIN, GB) garantiza la consistencia del material y la disponibilidad global para aplicaciones críticas.Fabricado, y fabricados, los componentes mecanizados a partir de barras de C-276 proporcionan fiabilidad a largo plazo en entornos que degradarían rápidamente materiales menores.

Los diseñadores de ingeniería deben considerar la barra C-276 para aplicaciones que involucren:

• Ambientes ácidos mixtos que contienen especies oxidantes y reductoras

• Soluciones que contienen cloruro en las que la corrosión por agujeros y grietas es un problema

• Procesos en los que se utiliza cloro húmedo, hipocloritos o dióxido de cloro

• Procesos a altas temperaturas en los que se requieren tanto resistencia a la corrosión como resistencia

Con la debida atención a las técnicas de fabricación, especialmente la soldadura y el tratamiento térmico,Los componentes de barras Hastelloy C-276 pueden proporcionar décadas de servicio confiable en los entornos industriales más desafiantes.