Hastelloy e Inconel son dos familias destacadas de superaleaciones a base de níquel conocidas por su excepcional resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas y versatilidad en diversas aplicaciones exigentes en todas las industrias. Los ingenieros y especialistas en materiales a menudo se enfrentan a la decisión de elegir entre estas aleaciones en función de requisitos de rendimiento específicos. Este artículo explora las diferencias y similitudes entre Hastelloy e Inconel, centrándose en sus propiedades, composiciones químicas, aplicaciones e idoneidad para diferentes entornos.
Composición química
Las composiciones químicas de las aleaciones Hastelloy e Inconel están diseñadas para lograr propiedades mecánicas, térmicas y resistentes a la corrosión específicas. A continuación se muestran las composiciones de tres grados de cada familia dispuestas para comparar:
Aleaciones de Hastelloy
| Calificación | Composición química |
|---|---|
| Hastelloy C-276 | Ni: Bal., Cr: 14,5-16,5%, Mo: 15-17%, Fe: 4-7%, W: 3-4,5%, Co: 2,5%, Mn: 1,0%, V: 0,35% |
| Hastelloy C-22 | Ni: Bal., Cr: 20-22,5%, Mo: 12,5-14,5%, Fe: 2-6%, W: 2,5-3,5%, C: 0,015%, Co: 2,5% |
| Hastelloy X | Ni: Bal., Cr: 20,5-23%, Mo: 8-10%, Fe: 17-20%, Co: 0,5-2,5%, W: 0,2-1,0%, C: 0,05-0,15% |
Aleaciones Inconel
| Calificación | Composición química |
|---|---|
| Inconel 600 | Ni: 72%, Cr: 14-17%, Fe: 6-10%, Cu: 0,5%, Mn: 1%, Si: 0,5% |
| Inconel 625 | Ni: 58%, Cr: 20-23%, Mo: 8-10%, Nb+Ta: 3,15-4,15%, Fe: 5%, Al: 0,4%, Ti: 0,4%, C: 0,1% |
| Inconel 718 | Ni: 52,5%, Cr: 19%, Mo: 3%, Nb+Ta: 5,1%, Ti: 0,9%, Al: 5,5%, C: 0,08% |
Comparación de propiedades
Las propiedades de las aleaciones de Hastelloy e Inconel determinan su rendimiento en diversos entornos, incluidas altas temperaturas, atmósferas corrosivas y tensiones mecánicas. Aquí hay una comparación de sus propiedades clave:
| Propiedad | Hastelloy C-276 | Hastelloy C-22 | Hastelloy X |
|---|---|---|---|
| Resistencia a la temperatura | Hasta 1093°C (2000°F) | Hasta 1093°C (2000°F) | Hasta 1204°C (2200°F) |
| Resistencia a la corrosión | Excelente | Excelente | Bien |
| Fuerza mecánica | Alto | Alto | Alto |
| Soldabilidad | Bien | Bien | Bien |
| Fabricabilidad | Bien | Bien | Bien |
| Propiedades magnéticas | No magnético | No magnético | No magnético |
| Aplicaciones | Procesamiento químico, aeroespacial | Procesamiento químico, aeroespacial | Motores de turbina de gas, calefacción industrial. |
| Propiedad | Inconel 600 | Inconel 625 | Inconel 718 |
|---|---|---|---|
| Resistencia a la temperatura | Hasta 1177°C (2150°F) | Hasta 980°C (1800°F) | Hasta 704°C (1300°F) |
| Resistencia a la corrosión | Excelente | Excelente | Excelente |
| Fuerza mecánica | Bien | Alto | Alto |
| Soldabilidad | Excelente | Bien | Bien |
| Fabricabilidad | Bien | Bien | Bien |
| Propiedades magnéticas | No magnético | No magnético | No magnético |
| Aplicaciones | Procesamiento químico y alimentario. | Aeroespacial, marino | Aeroespacial, turbinas de gas |
Análisis detallado
Aleaciones de Hastelloy
Hastelloy C-276:
- Composición química: Principalmente níquel con una cantidad significativa de cromo, molibdeno y tungsteno.
- Propiedades: Excepcional resistencia a ambientes oxidantes y reductores, ideal para procesos químicos agresivos.
- Aplicaciones: Ampliamente utilizado en reactores químicos, equipos de control de contaminación y pozos de gases ácidos.
Hastelloy C-22:
- Composición química: Mayor contenido de cromo y molibdeno que el C-276, con mayor resistencia a la corrosión por picaduras y grietas.
- Propiedades: Resistencia superior a ácidos oxidantes y reductores, adecuado para aplicaciones de procesamiento químico y farmacéutico.
- Aplicaciones: Se utiliza en la fabricación de productos farmacéuticos, sistemas de cloración y producción de pulpa y papel.
Hastelloy X:
- Composición química: Alto contenido de níquel con importantes adiciones de cromo, molibdeno, hierro, cobalto y tungsteno.
- Propiedades: Excelente resistencia a la oxidación a temperaturas elevadas, adecuado para aplicaciones de turbinas de gas y componentes de hornos industriales.
- Aplicaciones: Componentes aeroespaciales, revestimientos de hornos industriales y sellos de motores de turbinas de gas.
Aleaciones Inconel
Inconel 600:
- Composición química: Predominantemente níquel con un contenido sustancial de cromo y hierro.
- Propiedades: Excelente resistencia a la oxidación, la corrosión y el agrietamiento por corrosión bajo tensión a altas temperaturas.
- Aplicaciones: Se utiliza en componentes de hornos, equipos de plantas químicas y accesorios de tratamiento térmico.
Inconel 625:
- Composición química: Contenido significativo de níquel con adiciones de cromo, molibdeno, niobio y tantalio.
- Propiedades: Resistencia superior a la fatiga, excelente soldabilidad y resistencia a una amplia gama de ambientes corrosivos.
- Aplicaciones: Aplicaciones aeroespaciales, entornos marinos e industrias de procesamiento químico.
Inconel 718:
- Composición química: Alto contenido de níquel y cromo con adiciones de molibdeno, niobio, titanio y aluminio.
- Propiedades: Resistencia y tenacidad excepcionales a altas temperaturas, excelente resistencia a la rotura por fluencia.
- Aplicaciones: Motores de turbina de gas, componentes aeroespaciales y tanques de almacenamiento criogénicos.
Conclusión
Las aleaciones Hastelloy e Inconel representan dos familias líderes de superaleaciones a base de níquel diseñadas para soportar entornos extremos y aplicaciones exigentes. La elección entre Hastelloy e Inconel depende de requisitos específicos como resistencia a la temperatura, resistencia a la corrosión, resistencia mecánica y soldabilidad. Las aleaciones de Hastelloy, incluidas C-276, C-22 y X, destacan en entornos químicos corrosivos y aplicaciones de alta temperatura. Las aleaciones de Inconel, como 600, 625 y 718, se prefieren por su solidez, resistencia a la oxidación y confiabilidad en aplicaciones aeroespaciales y marinas.
Al comprender las distintas propiedades y aplicaciones de cada aleación, los ingenieros y especialistas en materiales pueden tomar decisiones informadas para optimizar el rendimiento, la durabilidad y la rentabilidad en diversos sectores industriales.
Esta comparación integral destaca las fortalezas y aplicaciones de las aleaciones Hastelloy e Inconel, brindando información valiosa para seleccionar la aleación más adecuada según los requisitos de ingeniería específicos y las condiciones ambientales.