Tubo de acero de aleación L-605 (EE.UU. R30605 | Haynes 25)

Aleación L-605, también conocido como haynes 25 y UNS R30605, Es una superaleación a base de cobalto conocida por su excelente resistencia a altas temperaturas., resistencia a la oxidación, y buena resistencia a la sulfuración y al desgaste.. Esta aleación es particularmente útil en aplicaciones que requieren alta resistencia., resistencia al calor, y resistencia a la corrosión.

Composición química

La composición química típica de la aleación L-605 es la siguiente:

Propiedades mecánicas

La aleación L-605 mantiene excelentes propiedades mecánicas tanto a temperatura ambiente como elevada.:

• Resistencia a la tracción: 965 MPa (140 ksi) mín.
• Fuerza de producción (0.2% compensar): 415 MPa (60 ksi) mín.
• Alargamiento: 35% mín.
• Dureza: 250 HB máx. (Dureza Brinell)

Propiedades físicas

• Densidad: 9.13 gramos/cm³ (0.330 lb/pulg³)
• Punto de fusión: 1330°C (2425°F)
• Capacidad calorífica específica: 0.099 cal/g·°C (a 20ºC)
• Conductividad térmica: 10.2 W/m·K (a 20ºC)
• Resistividad eléctrica: 1.18 µΩ·m (a 20ºC)
• Módulo de elasticidad: 211 GPa (a 20ºC)
• Relación de Poisson: 0.32 (a 20ºC)

Industrias que utilizan predominantemente la aleación L-605

1. Aeroespacial:
   • Cámaras de combustión, palas de turbina, y piezas de poscombustión en motores a reacción.
   • Sujetadores y resortes de alta temperatura..
2. Turbinas de gas:
   • Componentes expuestos a altas temperaturas y ambientes corrosivos..
   • Palas de turbina, anillos, y camisas de combustión.
3. Procesamiento químico:
   • Intercambiadores de calor y otros equipos expuestos a productos químicos corrosivos y altas temperaturas..
4. Médico:
   • Instrumentos quirúrgicos e implantes médicos por su biocompatibilidad y resistencia a la corrosión..

Especificaciones de fabricación típicas

• ASTM B619: Especificación para tuberías soldadas de níquel y aleación de níquel-cobalto
• ASTM B622: Especificación para tuberías y tubos sin costura de níquel y aleación de níquel-cobalto
• ASME SB619/SB622: Normas para tuberías y tubos soldados y sin costura de aleación de níquel

Formas de productos de tubos disponibles

• Tubería sin costura
• Tubería soldada
• Longitudes rectas
• Tubería enrollada

Aplicaciones típicas

1. Aeroespacial:
   • Componentes de alta temperatura en motores a reacción, como cámaras de combustión y álabes de turbinas..
2. Turbinas de gas:
   • Cuchillas, anillos, y camisas en motores de turbina de gas.
3. Procesamiento químico:
   • Intercambiadores de calor y reactores expuestos a ambientes corrosivos..
4. Médico:
   • Instrumentos quirúrgicos e implantes..

Características de soldadura y fabricación.

Soldadura

1. Soldabilidad:
   • La aleación L-605 se puede soldar utilizando métodos convencionales como la soldadura por arco de tungsteno con gas. (GTAW/TIG), Soldadura por arco metálico con gas (GMAW/MIG), y soldadura por arco metálico protegido (SMAW).
   • Metales de aporte: Típicamente, Se utilizan metales de aportación de composición adecuada, como ERCoCr-E..
2. Tratamiento térmico de precalentamiento y post-soldadura (PWHT):
   • Precalentamiento: Generalmente no es necesario. La limpieza es crucial para prevenir la contaminación..
   • PWHT: Normalmente no se requiere para la aleación L-605., pero se puede realizar para aliviar el estrés si es necesario.

Características de soldadura y fabricación. (continuado)

3. Defectos de soldadura y cómo evitarlos:
   • Porosidad: Asegúrese de tener superficies limpias y gases de protección adecuados.. Utilice argón de alta pureza o mezclas de argón/helio para minimizar el atrapamiento de gas..
   • Agrietamiento: Controle los parámetros de soldadura para evitar grietas por solidificación.. Utilice un aporte de calor bajo y evite un enfriamiento rápido.

Fabricación

1. Mecanizado:
   • General: La aleación L-605 es difícil de mecanizar debido a su alta velocidad de endurecimiento por trabajo y resistencia.. Utilice herramientas afiladas y velocidades de corte bajas..
   • Refrigerantes: Utilice refrigerantes a base de agua o aceites de corte para reducir el calor y la fricción., extendiendo así la vida útil de la herramienta y mejorando el acabado superficial..
   • Estampación: Se recomiendan herramientas de carburo para un mejor rendimiento y longevidad..
2. formando:
   • Conformado en frío: La aleación L-605 se puede conformar en frío utilizando métodos estándar.. Sin embargo, Requiere fuerzas mayores debido a su resistencia y velocidad de endurecimiento por trabajo..
   • conformado en caliente: El conformado en caliente generalmente se realiza a temperaturas entre 1175 °C y 1230 °C. (2150°F y 2250°F). Es necesario un control adecuado de la temperatura para evitar el crecimiento del grano y mantener las propiedades mecánicas..
3. Tratamientos Térmicos:
   • Recocido: El recocido se realiza para ablandar el material y aliviar la tensión.. Para aleación L-605, Las temperaturas de recocido oscilan entre 1175 °C y 1230 °C. (2150°F a 2250°F), seguido de un enfriamiento rápido.
   • Alivio del estrés: El alivio del estrés se puede realizar a temperaturas de entre 870 °C y 1010 °C. (1600°F a 1850°F) para 1-2 horas, seguido de enfriamiento por aire.
4. Limpieza de superficies:
   • Decapado: Utilice una solución decapante de ácido sulfúrico o ácido nítrico para eliminar los óxidos y las incrustaciones formadas durante el tratamiento térmico o la soldadura..
   • Limpieza Mecánica: El esmerilado y el cepillado son eficaces para eliminar contaminantes de la superficie., pero se debe tener cuidado para evitar incrustar partículas de hierro, que podría provocar corrosión.

Mejores prácticas para soldadura y fabricación

• Limpieza: Mantener un ambiente de trabajo limpio para evitar la contaminación.. Contaminantes como el azufre., fósforo, dirigir, y el zinc puede provocar defectos de soldadura y problemas de corrosión..
• Estampación: Utilice herramientas específicas para la aleación L-605 para evitar la contaminación cruzada de otros metales..
• Ambiente controlado: Siempre que es posible, Realizar soldadura y fabricación en un ambiente controlado para minimizar la introducción de impurezas..
• Capacitación: Asegúrese de que los soldadores y fabricantes estén capacitados específicamente para manipular aleaciones a base de cobalto para lograr los mejores resultados..

Conclusión

Aleación L-605 (EE.UU. R30605 | Haynes 25) Es una aleación a base de cobalto de alto rendimiento conocida por su excepcional resistencia a altas temperaturas., resistencia a la oxidación, y resistencia al desgaste. Es ampliamente utilizado en aplicaciones exigentes como la aeroespacial., turbinas de gas, procesamiento químico, y dispositivos médicos. Adhiriéndose a las mejores prácticas en soldadura y fabricación., Los ingenieros y fabricantes pueden garantizar resultados de alta calidad y un rendimiento confiable en las aplicaciones previstas..

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