Incoloy 800H
El Incoloy 800H (UNS N08810) es el grado de composición controlada dentro de la familia de aleaciones 800. Su contenido de carbono se restringe al 0.05-0.10 % y se exige un tamaño de grano ASTM 5 o más grueso. El grado 800 estándar no impone ninguna de estas dos limitaciones; mediante ambos controles, el 800H mejora sensiblemente la resistencia a la fluencia y a la rotura por fluencia en servicios por encima de 600 °C.
1. Composición química
La tabla siguiente recoge los límites de composición del Incoloy 800H. El intervalo de carbono controlado y el requisito de tamaño de grano son las diferencias determinantes frente al Incoloy 800 estándar.
Requisito de tamaño de grano: todas las formas de producto deben cumplir un tamaño de grano medio ASTM 5 o más grueso (según ASTM E112).
| Material | Grado UNS | Norma (Pipe) | Requisitos de composición química (valores máximos) | |||||||||||
| C | Mn | P | S | Si | Ni | Cr | Mo | Cu | Fe | Ti | Al | |||
| Incoloy 800H | N08810 | B407 | 0.05-0.10 | ≤1.50 | ≤0.045 | ≤0.015 | ≤1.00 | 30.0-35.0 | 19.0-23.0 | / | ≤0.75 | ≥ 39.5 | 0.15-0.6 | 0.15-0.6 |
2. Propiedades mecánicas
La tabla siguiente recoge las propiedades mecánicas del Incoloy 800H en estado recocido por disolución. Sus valores a temperatura ambiente se aproximan a los de la aleación 800 estándar, pero su comportamiento a fluencia en caliente es superior.
| Material | Estado y dimensiones | Norma | Resistencia a la tracción MPa (ksi) |
Límite elástico MPa (ksi) |
Alargamiento % |
Dureza |
| N08810 | Trabajado en caliente y recocido, o trabajado en frío y recocido | B407 | ≥450 (65) | ≥170 (25) | ≥30 | HBW ≤ 175 HRB ≤ 75 |
Nota: aunque sus propiedades a temperatura ambiente son similares a las de la aleación 800, la estructura de grano grueso confiere al 800H una resistencia a la fluencia y una vida a rotura notablemente mayores a alta temperatura.
3. Grados aproximados
La tabla siguiente recoge los grados equivalentes del Incoloy 800H (UNS N08810) en los sistemas EN/DIN, JIS, ISO, GB/T y GOST.
| Material | Grado UNS | GB | JIS | ISO | DIN/EN | GOST | |
| ISC | NUEVO | ||||||
| Incoloy 800H | N08810 | - | NS1102 | NCF800H | - | 1.4958 | - |
4. Principales ventajas técnicas
- Estructura de grano grueso que mejora la resistencia a la fluencia: el Incoloy 800H exige un tamaño de grano ASTM 5 o más grueso, obtenido normalmente mediante recocido por encima de 1150 °C. El grano grueso reduce la superficie de límite de grano y el deslizamiento intergranular, lo que mejora la resistencia a la deformación por fluencia y prolonga la vida a rotura entre 600 °C y 900 °C.
- Carbono controlado que favorece el endurecimiento por carburos en el límite de grano: el contenido mínimo de carbono del 0.05 % permite formar en servicio una cantidad suficiente de carburos M23C6 en los límites de grano. Estos carburos frenan el deslizamiento intergranular y mejoran aún más el comportamiento a fluencia y a rotura, una ventaja metalúrgica clara frente al grado 800 estándar, cuyo carbono no está acotado.
- Grado reconocido por el código ASME para alta temperatura: el Incoloy 800H dispone de datos de tensiones admisibles a alta temperatura en las secciones I y VIII División 1 del código ASME de calderas y recipientes a presión. Por ello es la elección normativamente correcta para los equipos a presión por encima de 540 °C, temperatura a partir de la cual la aleación 800 carece de valores admisibles.
Nota técnica: el Incoloy 800H corresponde al UNS N08810 y el 800HT al UNS N08811. Frente al Al+Ti del 800H (0.30-1.20 %), el 800HT impone un intervalo más estrecho (0.85-1.20 %). Conviene precisar el subgrado en la documentación de compra para que la acería entregue el estado microestructural correcto.
5. Normas de fabricación generales
ASTM B407: especificación estándar para tubos sin costura de aleación níquel-hierro-cromo (UNS N08800, N08810, N08811). Es la norma de referencia para los tubos sin costura de Incoloy 800H e incluye los requisitos de verificación del tamaño de grano.
Normas ASME (sin enlace):
- ASME SB-407: equivalente ASME de la norma ASTM B407 para aplicaciones de recipientes a presión.
- ASME Code Case 1325: cláusula de tensiones admisibles a alta temperatura del 800H para las aplicaciones de la Sección I.
Norma DIN/EN:
- EN 10216-5: tubos de acero sin costura para servicio a presión, grados de aleación de níquel (número de material 1.4958).
- DIN 17459: tubos circulares sin costura de aleación de níquel
Norma JIS:
- JIS H 4552: tubos sin costura de níquel y aleaciones de níquel
Normas GB/T:
- GB/T 15007: designación de aleaciones resistentes a la corrosión.
Tabla comparativa de normas:
| ASTM | ASME | EN/DIN | JIS | GB/T |
| ASTM B407 | ASME SB-407 | EN 10216-5 / DIN 17459 | JIS H 4552 | GB/T 15007 |
6. Principales aplicaciones
- Tubos de hornos de craqueo de etileno: tubos de las zonas de radiación y de convección de los hornos de craqueo con vapor, donde la temperatura del metal alcanza 900-1000 °C y debe mantenerse una vida a fluencia prolongada bajo ciclos térmicos.
- Tuberías de plantas de reformado con vapor: colectores de salida y líneas de transferencia de las plantas de amoníaco y de metanol, sometidos a esfuerzos a temperaturas de hasta unos 870 °C en atmósferas de gas de reformado rico en hidrógeno.
- Calderas de vapor supercrítico: tubos de sobrecalentador y de recalentador de las grandes calderas de central, donde las tensiones admisibles del código ASME determinan directamente el diseño del espesor de pared.
- Equipos de hornos de tratamiento térmico: elementos estructurales, colgadores y tubos radiantes de los hornos de recocido continuo a 700-900 °C, donde hay que controlar la deformación por fluencia bajo carga constante.
- Sistemas de gases de combustión a alta temperatura: conductos de transporte y juntas de dilatación en los humeros de los hornos de proceso, donde la matriz hierro-níquel-cromo resiste el ataque de los productos oxidantes de la combustión a temperatura de pared elevada.