Aleación C4
La aleación C4 (UNS N06455) es una aleación de níquel-cromo-molibdeno que elimina las adiciones de wolframio y hierro presentes en la C276. El resultado es una composición más limpia y una estabilidad térmica superior. Su resistencia a la sensibilización y a la precipitación en los bordes de grano la convierten en la aleación de la serie C preferida cuando se emplea en estado bruto de soldadura.
1. Composición química
La tabla siguiente recoge la composición elemental de la aleación C4. La ausencia de wolframio y el estricto control del contenido de hierro la diferencian de la C276 y le proporcionan una mejor estabilidad microestructural tras la exposición térmica.
| Grado | Ni | Cr | Mo | Fe | Ti | Co | Mn | C | Si | P | S |
| N06455 (C-4) | Resto (≈65 %) | 14.00 – 18.00 | 14.00 – 17.00 | ≤ 3.00 | ≤ 0.70 | ≤ 2.00 | ≤ 1.00 | ≤ 0.015 | ≤ 0.08 | 0.025 | 0.015 |
2. Propiedades mecánicas
Los valores mínimos de propiedades mecánicas siguientes corresponden a las tuberías y tubos sin costura de aleación C4 en estado de recocido de disolución conformes a ASTM B622.
| Grado (UNS) | Familia de aleación | Resistencia a la tracción mínima, ksi (MPa) | Límite elástico mínimo, ksi (MPa) | Alargamiento mínimo, % | Tensión de fibra, psi | Dureza |
| N06455 | Aleación níquel-molibdeno-cromo de bajo carbono (C-4) | ≥ 100 (690) | ≥ 40 (276) | ≥ 40 % | 25,000 | HBW≤215 HRB≤100 |
3. Grados equivalentes
La tabla siguiente recoge los grados equivalentes internacionales de la aleación C4. Por su posicionamiento de mercado más especializado, cuenta con menos equivalencias regionales que la C276.
| Norma | WERKSTOFF NR. | UNS | AFNOR |
| Aleación C4 | 2.4610 | N06455 | NC 20 FeMo |
4. Principales ventajas técnicas
- Estabilidad térmica y resistencia a la corrosión en estado bruto de soldadura: el bajo contenido de hierro de la C4 (≤3 %) y la ausencia de wolframio reducen notablemente la formación de fases intermetálicas perjudiciales (fase μ, fase P) durante la transformación y el tratamiento térmico entre 650 y 1040 °C. Por ello, las piezas soldadas de C4 trabajan de forma fiable en la mayoría de los servicios químicos sin necesidad de un recocido de disolución obligatorio tras la soldadura.
- Resistencia en medios de ácido reductor: con un contenido de Mo del 14-17 %, la aleación C4 iguala a la C276 en medios de ácido clorhídrico y de ácido sulfúrico reductor. En servicios puramente reductores en los que el trabajado en caliente forma parte del proceso de fabricación, constituye una alternativa práctica.
- Riesgo de sensibilización muy bajo: el contenido de carbono extremadamente bajo (≤0.010 %), unido a una matriz térmicamente estable, reduce al mínimo el riesgo de corrosión intergranular en la zona afectada térmicamente. Esto resulta especialmente importante en conjuntos soldados complejos con múltiples cordones, como los intercambiadores de calor de carcasa y tubos.
Nota técnica: la aleación C4 no es la mejor opción para medios fuertemente oxidantes (cloruro férrico o cúprico, ácido nítrico concentrado), donde la C22, con mayor contenido de cromo, se comporta mejor. La C4 resulta idónea para equipos sometidos a trabajado en caliente destinados a servicios de ácido reductor, en los que debe garantizarse la resistencia a la corrosión en estado bruto de soldadura sin tratamiento térmico posterior.
5. Normas de fabricación habituales
ASTM B622: especificación estándar para tuberías y tubos sin costura de níquel y de aleaciones níquel-cobalto; cubre la UNS N06455 (aleación C4) en forma de tubería y tubo sin costura para servicios corrosivos.
ASTM B619: especificación estándar para tuberías soldadas de níquel y de aleaciones níquel-cobalto; aplicable a la aleación C4 en forma de tubería soldada.
ASTM B626: especificación estándar para tubos soldados de níquel y de aleaciones níquel-cobalto; cubre la C4 en forma de tubo soldado para servicios de condensadores e intercambiadores de calor.
DIN 17751: norma europea para tubos de aleación de níquel; en el sistema de numeración de materiales EN, la C4 se designa como 2.4610.
JIS H4552: norma industrial japonesa para tubos de níquel y de aleaciones de níquel; recoge el grado NW6455 para los productos tubulares de aleación C4.
Tabla comparativa de normas de fabricación:
| Norma | GB | EN/DIN | JIS | GOST |
| ASTM B622(tubería/tubo sin costura) | - | DIN 2.4610 | JIS H4552 (NW6455) | - |
| ASTM B619 (tubería soldada) | - | DIN 2.4610 | - | - |
6. Principales aplicaciones
- Intercambiadores de calor de plantas químicas: intercambiadores de carcasa y tubos en plantas químicas multipropósito cuyas uniones soldadas están expuestas a servicios de ácido reductor y en las que aplicar un recocido de disolución posterior a la soldadura al conjunto completo resulta inviable.
- Producción de ácido fórmico y acético: tuberías, condensadores y rehervidores en plantas de ácido acético y fórmico, donde los ácidos orgánicos reductores a alta temperatura atacan a las aleaciones níquel-cromo convencionales y el contenido de molibdeno de la C4 aporta la resistencia necesaria.
- Manipulación de ácido clorhídrico: tuberías, torres de absorción y tubuladuras de depósitos en instalaciones de producción y manipulación de ácido clorhídrico, con condiciones reductoras y necesidad de estabilidad térmica en los conjuntos soldados.
- Procesado de ácido sulfúrico: tubos de intercambiador de calor y tuberías en sistemas de concentración y dilución de ácido sulfúrico que operan en el intervalo de concentraciones reductoras (por debajo de aproximadamente el 70 % de H2SO4 a temperatura ambiente).
- Equipos de proceso sometidos a ciclos térmicos: reactores y revestimientos de recipientes en producción química por lotes que atraviesan con frecuencia el intervalo de temperaturas de sensibilización. Estas aplicaciones exigen una aleación que mantenga la estabilidad microestructural sin recocidos repetidos.
