Inconel 617
El Inconel 617 (UNS N06617 / W.Nr. 2.4663) es una aleación de níquel-cromo-cobalto-molibdeno desarrollada para su empleo en medios de temperatura extremadamente elevada. Lo más habitual es suministrarlo en forma de tuberías y tubos sin costura conformes a la norma ASTM B167. El rasgo distintivo de la aleación es su contenido de cobalto del 10-15 %, que junto con el cromo y el molibdeno confiere al Inconel 617 una resistencia a la rotura por fluencia que la mayoría de las demás aleaciones de níquel no alcanzan por encima de 800 °C. Además conserva su resistencia a la oxidación hasta 1100 °C, por lo que resulta apto para servicios continuos a alta temperatura y no solo para exposiciones breves. Sus principales aplicaciones son los componentes de combustión de turbinas de gas, los reactores nucleares de alta temperatura (cualificado por el ASME Code Case N-47) y los sistemas solares térmicos.
1. Composición química
La tabla siguiente recoge la composición química del Inconel 617 y sus proporciones conforme a los requisitos de ASTM B167.
| Material | Ni | Cr | Co | Mo | Al | Fe | C | Mn | Si | S | P | Ti | B | Cu |
| Inconel 617 | ≥ 44.5 | 20.0-24.0 | 10.0-15.0 | 8.0-10.0 | 0.8-1.5 | ≤ 3.0 | 0.05-0.15 | ≤ 1.0 | ≤ 1.0 | ≤ 0.015 | — | ≤ 0.6 | ≤ 0.006 | ≤ 0.5 |
2. Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas que recoge la tabla siguiente corresponden al Inconel 617 en estado recocido conforme a la norma ASTM B167.
| Propiedad | Condición | Resistencia a la tracción (valor mínimo) | Límite elástico al 0.2 % de desviación (valor mínimo) | Alargamiento (valor mínimo) | Dureza (valor máximo) | Rango de temperatura de servicio | Resistencia a la rotura por fluencia (1000 h a 871 °C) | Dureza |
| Valor | Recocido | 655 MPa (95 ksi) | 241 MPa (35 ksi) | 30% | 90 HRB | Hasta 1100 °C (2012 °F) | ~103 MPa | HBW ≤ 220 HRB ≤ 90 |
3. Grados aproximados
La tabla siguiente recoge los grados equivalentes del Inconel 617 en las principales normas internacionales.
| Material | UNS | GB/T | JIS | DIN / EN (W.Nr.) | GOST |
| Inconel 617 | N06617 | NS3307 | NCF 617 | 2.4663 / NiCr23Co12Mo | -- |
4. Principales ventajas técnicas
El Inconel 617 aporta varias ventajas de comportamiento sobradamente contrastadas en los servicios a temperatura ultraelevada. Estas son las cinco más relevantes desde el punto de vista de la ingeniería.
- Resistencia excepcional a la rotura por fluencia por encima de 800 °C: a 871 °C, el Inconel 617 soporta unos 103 MPa durante 1000 horas. Los aceros inoxidables convencionales fallan mucho antes. El cobalto contribuye a mantener estable la microestructura y a frenar la deformación, lo que se traduce en una resistencia en caliente sobresaliente.
- Resistencia a la oxidación hasta 1100 °C: el elevado contenido de cromo forma a alta temperatura una capa protectora de óxido de cromo, mientras que la adición de aluminio genera una subcapa de alúmina. Ambas capas protegen conjuntamente la aleación y le permiten soportar hasta 1100 °C en aire y en gases de combustión.
- Cualificación nuclear por el ASME Code Case N-47: el Inconel 617 es una de las pocas aleaciones cualificadas por el ASME Code Case N-47 para componentes nucleares de alta temperatura, capaz de soportar con seguridad tensiones cíclicas y fluencia allí donde la mayoría de las demás aleaciones de níquel no resultan aptas.
- Buen comportamiento frente a la carburación y la sulfuración: en medios ricos en carbono o con azufre, como los hornos petroquímicos, la aleación se corroe más lentamente que las aleaciones de níquel-cromo habituales (por ejemplo, la Alloy 600), gracias sobre todo a su contenido de molibdeno en condiciones reductoras.
- Endurecimiento por solución sólida en lugar de por precipitación: la resistencia del Inconel 617 procede del endurecimiento por solución sólida, por lo que no necesita tratamiento térmico de envejecimiento y mantiene un comportamiento estable y sin fragilización en servicios prolongados a alta temperatura.
5. Normas de fabricación generales
XTD fabrica las tuberías y tubos sin costura de Inconel 617 conforme a las normas siguientes.
- ASTM B167: tuberías y tubos sin costura de aleación níquel-cromo y níquel-cromo-hierro; especificación principal del Inconel 617
- ASME SB-167: equivalente ASME de la B167 para recipientes a presión
- ASTM B829: requisitos generales para tuberías y tubos sin costura de aleaciones de níquel
- DIN 17752 / EN 10216-5: normas europeas de tubos sin costura para servicio a presión; grados de aleación de níquel
- GB/T 14992: norma china de designación y composición de superaleaciones
- ASTM E1473: análisis químico de aleaciones de níquel, de cobalto y superaleaciones
- ASTM A262: métodos de ensayo de la susceptibilidad a la corrosión intergranular
6. Principales aplicaciones
Los tubos sin costura de Inconel 617 se emplean en los servicios concretos siguientes.
- Camisas de combustión y conductos de transición de turbinas de gas: componentes de las turbinas de gas industriales y aeroderivadas sometidos a contacto continuo con la llama y a ciclos térmicos entre 900 °C y 1100 °C
- Tuberías del circuito primario de reactores nucleares de alta temperatura (HTR/VHTR): tuberías de refrigerante de helio con temperaturas de servicio superiores a 750 °C en los diseños de reactores de cuarta generación, cualificadas por el ASME Code Case N-47
- Tubos receptores de centrales solares de concentración (CSP): tubos que transportan el fluido caloportador o el vapor a temperaturas de trabajo superiores a 600 °C en las plantas termosolares de canal parabólico y de torre
- Reformadores y colectores de tubos de horno en la producción de hidrógeno: tuberías de proceso de alta temperatura de las plantas de reformado de metano con vapor, donde la temperatura del metal de pared supera los 850 °C
- Colectores de escape de la zona caliente de motores aeronáuticos: colectores de escape y componentes de posquemador de los motores a reacción militares y civiles, que operan en corrientes de gas oxidantes por encima de 900 °C
