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

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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

  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)

  1. 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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