Acero inoxidable 310MoLN

El acero inoxidable 310MoLN (UNS S31050) es la variante de bajo carbono aleada con molibdeno y nitrógeno de la serie 310. Añade molibdeno (2-2.5 %) y nitrógeno (0.10-0.16 %) a una matriz de alto cromo y níquel, lo que le confiere una elevada resistencia a la corrosión en ácido nítrico concentrado y en los medios de proceso de la urea. En esas mismas condiciones, los grados 310 o 316L estándar se corroen rápidamente.

1. Composición química

La tabla siguiente recoge la composición elemental del acero inoxidable 310MoLN. Las adiciones de molibdeno y nitrógeno, junto con un límite de carbono muy bajo, confieren a este grado un comportamiento excelente frente a la corrosión en medios ácidos fuertemente oxidantes.

Composición C Si Mn P S Cr Ni Mo N
Valor mínimo - - - - - 24 21 2 0.1
Valor máximo 0.03 0.4 2 0.03 0.015 26 23 3 0.16

2. Propiedades mecánicas

La tabla siguiente recoge las propiedades mecánicas mínimas a temperatura ambiente del acero inoxidable 310MoLN en estado recocido por disolución. Frente al 310S, que no lleva molibdeno, la adición de nitrógeno eleva sensiblemente el límite elástico.

Grado Estado y dimensiones Norma Temperatura de tratamiento térmico: mínima Resistencia a la tracción
Valor mínimo (MPa)
Límite elástico
Valor mínimo (MPa)
Alargamiento
Valor mínimo (%)
Dureza del tubo
310MoLN Tratamiento por disolución A312, ASTM/ASME 1100°C 550 240 35 HBW ≤ 217
HRB ≤ 95

3. Grados aproximados

Esta tabla recoge la correspondencia de grados del acero inoxidable 310MoLN en los distintos sistemas normativos internacionales. Aparece sobre todo en las especificaciones europeas y de la industria de procesos relativas a la construcción de plantas de urea y de ácido nítrico.

China Estados Unidos Organización Internacional de Normalización Alemania Francia Norma EN
GB ISC ASTM UNS ISO DIN EN/DIN W-Nr. NF EN/NF EN Designación numérica
022Cr25Ni22Mo2N S31053 310MoLN S31050 X1CrNiMoN 25-22-2 X1CrNiMoN 25-22-2 1.4466 X1CrNiMoN 25-22-2 X1CrNiMoN 25-22-2 1.4466

4. Principales ventajas técnicas

  • Resistencia a la corrosión por ácido nítrico: la combinación de un alto contenido de cromo (24-26 %), un carbono muy bajo (≤ 0.020 %) y un nitrógeno controlado permite alcanzar en ácido nítrico concentrado (HNO3) velocidades de corrosión conformes a los estrictos criterios del método C de ASTM A262 (ensayo de Huey), obligatorio para la cualificación de las plantas de urea y de ácido nítrico.
  • Resistencia a la corrosión por carbamato en plantas de urea: el contenido de molibdeno del 2-2.5 % mejora notablemente la resistencia al carbamato amónico —el principal medio corrosivo del circuito de síntesis de urea—, lo que convierte al 310MoLN en uno de los pocos grados austeníticos aptos para los servicios de despojadores y condensadores de carbamato.
  • Resistencia mecánica y a la picadura reforzadas con nitrógeno: el contenido de nitrógeno del 0.10-0.16 % refuerza la estructura austenítica por endurecimiento intersticial en solución sólida y, al mismo tiempo, eleva el índice equivalente de resistencia a la picadura (PREN), lo que mejora su resistencia a la corrosión localizada en medios mixtos de ácido y cloruros.
  • Límites de impurezas muy bajos: el control riguroso del fósforo (≤ 0.020 %) y del azufre (≤ 0.010 %) reduce la segregación en los límites de grano, factor clave para mantener la resistencia a la corrosión intergranular en los servicios de ácido nítrico fuertemente oxidantes.

Nota técnica: la chapa y el fleje de 310MoLN se piden habitualmente conforme a ASTM A240 o EN 10028-7. El suministro de producto tubular de este grado se rige principalmente por las normas EN (1.4466). Al comprar conviene confirmar los requisitos de ensayo aplicables, incluido el ensayo de Huey (método C de ASTM A262) para la cualificación en servicio de urea.

5. Normas de fabricación generales

El acero inoxidable 310MoLN se fabrica principalmente conforme a las normas europeas y de la industria de procesos. Para este grado especializado, la cobertura de ASTM es limitada:

ASTM A213: tubos sin costura de acero aleado ferrítico y austenítico para calderas, sobrecalentadores e intercambiadores de calor — referencia de verificación de la composición química y de las propiedades mecánicas cuando se especifica el UNS S31050.

ASTM A312: tuberías de acero inoxidable austenítico sin costura, soldadas y muy trabajadas en frío — aplicable cuando el comprador especifica el grado UNS S31050.

ASTM A262: métodos estándar de detección de la susceptibilidad a la corrosión intergranular de los aceros inoxidables austeníticos — el método C (ensayo de Huey) es obligatorio para la cualificación de las plantas de urea.

DIN EN 10216-5: tubos de acero sin costura para servicio a presión — condiciones técnicas de suministro del acero inoxidable (1.4466).

DIN EN 10028-7: productos planos de acero para servicio a presión — acero inoxidable (1.4466).

Tabla comparativa de normas:

Norma Sociedad Americana para Ensayos y Materiales (ASTM) EN/DIN JIS GB/T GOST
Tubo sin costura (Tube) A213 (S31050) EN 10216-5 (1.4466) - - -
Tubería sin costura (Pipe) A312 (S31050) EN 10216-5 (1.4466) - - -
Tubo soldado A312 (S31050) EN 10217-7 (1.4466) - - -
Chapa / fleje A240 (S31050) EN 10028-7 (1.4466) - - -

6. Principales aplicaciones

  • Despojadores y condensadores de síntesis de urea: componentes tubulares y de recipientes a alta presión de las plantas de urea en contacto con disoluciones de carbamato amónico, cuyo servicio prolongado exige a la vez resistencia a la corrosión generalizada e intergranular.
  • Plantas de producción de ácido nítrico: tubos de intercambiador y tuberías de las torres de absorción y de los concentradores de HNO3, donde las velocidades de corrosión del 304L o del 310S estándar en ácido oxidante concentrado resultan inaceptables.
  • Equipos de procesado de fertilizantes: recipientes a presión, tuberías e intercambiadores de calor de la síntesis de nitrato amónico y de fertilizantes compuestos, con medios de ácido nítrico y amoníaco.
  • Reactores químicos especiales: internos de reactor y líneas de trasiego de los procesos que emplean ácidos oxidantes concentrados o mezclas nitro-sulfúricas.
  • Reprocesado de combustible nuclear: tubos de evaporador y disolvedores de las instalaciones de reprocesado de combustible gastado, cuyo medio de proceso principal es ácido nítrico concentrado en ebullición.
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