Tubo de acero de aleación L-605 – EE.UU. R30605 | Haynes 25
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:
Elemento | Porcentaje (%) |
---|---|
Cobalto (Co) | 48.0 – 52.0 |
Níquel (En) | 9.0 – 11.0 |
Cromo (cr) | 19.0 – 21.0 |
Tungsteno (W.) | 14.0 – 16.0 |
Hierro (fe) | 3.0 máximo |
Manganeso (Minnesota) | 1.0 – 2.0 |
Silicio (Y) | 0.4 máximo |
Carbón (c) | 0.05 – 0.15 |
Lantano (La) | 0.02 máximo |
Fósforo (PAG) | 0.04 máximo |
Azufre (S) | 0.03 máximo |
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
- Aeroespacial:
- Cámaras de combustión, palas de turbina, y piezas de poscombustión en motores a reacción.
- Sujetadores y resortes de alta temperatura..
- Turbinas de gas:
- Componentes expuestos a altas temperaturas y ambientes corrosivos..
- Palas de turbina, anillos, y camisas de combustión.
- Procesamiento químico:
- Intercambiadores de calor y otros equipos expuestos a productos químicos corrosivos y altas temperaturas..
- 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
- Aeroespacial:
- Componentes de alta temperatura en motores a reacción, como cámaras de combustión y álabes de turbinas..
- Turbinas de gas:
- Cuchillas, anillos, y camisas en motores de turbina de gas.
- Procesamiento químico:
- Intercambiadores de calor y reactores expuestos a ambientes corrosivos..
- Médico:
- Instrumentos quirúrgicos e implantes..
Características de soldadura y fabricación.
Soldadura
- 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..
- 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)
- 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
- 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..
- 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..
- 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.
- 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..