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La barra Hastelloy B-3, designada como UNS N10675, número de material W.Nr. 2.4600, y comúnmente conocida como aleación B-3, es una aleación de níquel-molibdeno ...
La barra de Hastelloy B-3, designada como UNS N10675, número de material W.Nr. 2.4600, y comúnmente conocida como aleación B-3, es una aleación de níquel-molibdeno específicamente diseñada para ofrecer una resistencia excepcional a los entornos corrosivos reductores más severos, especialmente el ácido clorhídrico caliente y otros ácidos no oxidantes. Esta forma en barra representa una generación avanzada de aleaciones de níquel-molibdeno, que ofrece una estabilidad térmica, fabricabilidad y resistencia a la corrosión intergranular significativamente mejoradas en comparación con sus predecesoras, lo que la convierte en un material fundamental para el mecanizado de componentes como ejes de bombas, componentes internos de válvulas y piezas de reactores en procesos químicos y farmacéuticos exigentes.
El Hastelloy B-3 se desarrolló para resolver los problemas de inestabilidad térmica y soldabilidad asociados a las aleaciones tipo B anteriores. Mediante un control preciso del hierro, el cromo y otros elementos menores, el B-3 presenta una resistencia mucho mayor a la formación de fases intermetálicas perjudiciales durante la exposición térmica, como la soldadura o el servicio a alta temperatura. El resultado es el mantenimiento de la ductilidad y la resistencia a la corrosión en las zonas afectadas por el calor. Esta barra es la mejor elección para componentes que deben soportar ácido clorhídrico concentrado y caliente y otros medios reductores agresivos sin fallar debido a la fragilización relacionada con la fabricación.
La estabilidad térmica y la resistencia a la corrosión superiores de la barra de Hastelloy B-3 se consiguen gracias a su química altamente controlada y de baja impureza. Suministrado por Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd., el material en barra cumple especificaciones exactas que garantizan su rendimiento optimizado en los entornos reductores más exigentes.
| Elemento | Porcentaje (%) – Rango típico | Función principal en la aleación |
|---|---|---|
| Níquel (Ni) | Equilibrio (≥ 65,0) | Elemento base; forma la matriz austenítica estable, proporcionando la estructura fundamental y la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión. |
| Molibdeno (Mo) | 27.0 - 32.0 | Elemento de aleación primario; confiere una excelente resistencia a los ácidos reductores como el clorhídrico, el sulfúrico y el fosfórico. Proporciona resistencia a las soluciones sólidas. |
| Hierro (Fe) | 1.0 - 3.0 | Cuidadosamente controlado a un nivel bajo. Este rango preciso es crucial para minimizar la formación de fases intermetálicas de Ni-Mo-Fe embritantes durante la exposición térmica, lo que supone una mejora clave respecto a aleaciones anteriores. |
| Cromo (Cr) | 1.0 - 3.0 | Se añade en una cantidad pequeña y controlada para mejorar la resistencia a condiciones ligeramente oxidantes que pueden darse ocasionalmente en entornos reductores, y para mejorar la estabilidad térmica. |
| Cobalto (Co) | 3,0 máx. | Elemento residual. |
| Carbono (C) | 0,01 máx. | Se mantiene extremadamente bajo para evitar la precipitación de carburos y la corrosión intergranular asociada, especialmente en las zonas de soldadura. |
| Manganeso (Mn) | 3,0 máx. | Elemento residual, desoxidante. |
| Silicio (Si) | 0,10 máx. | Se mantiene muy bajo para evitar la formación de siliciuros perjudiciales en los límites de grano que causan fragilización. |
| Aluminio (Al) | 0,50 máx. | Elemento residual. |
| Tungsteno (W) | 3,0 máx. | Puede estar presente como residuo; puede contribuir ligeramente a la resistencia. |
La barra de Hastelloy B-3 proporciona una alta resistencia y una excelente ductilidad en estado recocido, que se mantiene incluso después de la exposición térmica, un avance clave. Se suministra en estado recocido en solución.
| Propiedad mecánica | Valor típico a temperatura ambiente (recocido) | ASTM B335 (UNS N10675) Requisito mínimo | Característica clave |
|---|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | ≥ 827 MPa (120 ksi) | ≥ 758 MPa (110 ksi) | Muy alta resistencia a la tracción para aplicaciones estructurales exigentes. |
| Límite elástico (0.2% Offset) | ≥ 380 MPa (55 ksi) | ≥ 345 MPa (50 ksi) | – |
| Alargamiento en 2 pulgadas (50 mm) | ≥ 40% | ≥ 40% | Excelente ductilidad que se mantiene tras la soldadura o la exposición a altas temperaturas, evitando la fragilización por fabricación. |
| Dureza (Rockwell B) | 95 – 110 HRB | – | – |
Las propiedades físicas de la barra de aleación B-3 son similares a las de otras aleaciones de níquel con alto contenido en molibdeno, con una densidad característicamente alta.
Notas / Estado
| Propiedad física | Valor a temperatura ambiente (20°C / 68°F) | |
|---|---|---|
| Densidad | 9,22 g/cm³ (0,333 lb/pulg³) | Alta densidad debido al alto contenido de molibdeno. |
| Intervalo de fusión | 1330 – 1380 °C (2425 – 2515 °F) | – |
| Calor específico | ≈ 380 J/kg-°C (0,091 BTU/lb-°F) | A 100°C |
| Conductividad térmica | 10,8 W/m-K (74,9 BTU-in/hr-ft²-°F) | A 100°C |
| Coeficiente medio de dilatación térmica | 10,3 μm/m-°C (5,7 μin/in-°F) | 20-100°C (68-212°F) |
| Resistividad eléctrica | 1,35 μΩ-m (53,1 μΩ-in) | A 20°C |
| Módulo de elasticidad (tracción) | 218 GPa (31,6 x 10^6 psi) | A 20°C |
Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. suministra barra de Hastelloy B-3 en formas adecuadas para el mecanizado de componentes de alta integridad para servicio ácido severo.
| Forma del producto | Tamaños estándar | Especificaciones estándar clave | Condiciones comunes de suministro |
|---|---|---|---|
| Barra redonda (laminada en caliente/forjada) | Diámetro de 10 mm (0,4″) a 250 mm (10″) | ASTM B335 (UNS N10675), ASME SB-335, DIN 17744 (W.Nr. 2.4600) | Recocido por disolución (normalmente 1065-1120°C enfriamiento en agua) |
| Barra hexagonal | Planos de 10 mm a 80 mm de ancho | ASTM B335, DIN 17744 | Recocido por disolución |
| Barra cuadrada | Anchura de 10 mm a 80 mm | ASTM B335 | Recocido por disolución |
| Barra acabada en frío (estirada/rebastada) | Diámetro de 5 mm a 100 mm | ASTM B335 (estirado en frío) | Recocido por disolución, estirado en frío y liberado de tensiones |
| Palanquilla de forja | Diámetro de 150 mm a 350 mm | ASTM B564 (Piezas forjadas), Especificaciones de forja del cliente | Recocido por disolución |
Los componentes mecanizados de barra de Hastelloy B-3 se utilizan en los servicios de ácidos reductores más severos: Procesado químico: Reactores, columnas de destilación, placas tubulares de intercambiadores de calor, ejes de bombas y válvulas para la producción y manipulación de ácido clorhídrico puro y caliente en todas las concentraciones. Producción de ácido acético y anhídrido: Equipos críticos en los que se requiere resistencia a los ácidos orgánicos reductores y a los catalizadores halogenados. Servicio de ácido sulfúrico: Componentes que manipulan ácido sulfúrico concentrado sin oxígeno en condiciones fuertemente reductoras. Síntesis farmacéutica y química fina: Recipientes de reacción, agitadores y tuberías para procesos en los que intervienen medios reductores agresivos y compuestos halogenados.
El Hastelloy B-3 ofrece una resistencia excepcional al ácido clorhídrico no oxidante en todas las concentraciones y temperaturas, incluido el punto de ebullición. También ofrece una excelente resistencia a los ácidos sulfúrico, fosfórico y acético en condiciones estrictamente reductoras. Su principal avance es el mantenimiento de esta resistencia incluso después de la exposición a temperaturas en el rango de sensibilización (por ejemplo, durante la soldadura). La principal limitación sigue siendo su escasa resistencia a los entornos oxidantes. La presencia de oxidantes como iones férricos, iones cúpricos, oxígeno disuelto o ácido nítrico en ácido clorhídrico puede provocar un aumento significativo de la velocidad de corrosión. No es adecuado para ácidos oxidantes como el ácido nítrico.
La barra de Hastelloy B-3 puede mecanizarse utilizando técnicas para aleaciones de níquel-molibdeno de alta resistencia y endurecimiento por deformación. Su elevada dureza y abrasividad requieren: máquinas-herramienta rígidas y potentes; herramientas de metal duro afiladas con ángulos de desprendimiento positivos; velocidades de corte de bajas a moderadas; velocidades de avance constantes y positivas para minimizar el endurecimiento por deformación; y refrigerante a alta presión para la disipación del calor y el control de la viruta. El desgaste de la herramienta puede ser mayor que en el mecanizado de aceros inoxidables, por lo que se recomienda utilizar plaquitas de calidad superior.
El Hastelloy B-3 se ha diseñado específicamente para ofrecer una excelente soldabilidad y estabilidad térmica, lo que supone una importante mejora con respecto al B-2. Puede soldarse mediante soldadura por arco de gas tungsteno (GTAW/TIG), soldadura por arco metálico protegido (SMAW/Stick) y soldadura por arco metálico con gas (GMAW/MIG) con bajo aporte de calor. Se utilizan metales de aportación adecuados (por ejemplo, ERNiMo-10). Su composición controlada reduce drásticamente la tendencia a la formación de fases intermetálicas de fragilización en la zona afectada por el calor de la soldadura, lo que permite mantener una buena ductilidad y resistencia a la corrosión tras la soldadura sin necesidad de un enfriamiento extremadamente rápido. Aún así, no se recomienda el tratamiento térmico posterior a la soldadura.
El precio de la barra de Hastelloy B-3 de Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. se debe principalmente a su altísimo contenido en molibdeno y al avanzado control metalúrgico necesario para su producción.
| Factor de fijación de precios | Repercusión en el precio de referencia | Orientaciones para la contratación pública |
|---|---|---|
| Contenido extremadamente alto de molibdeno | Con aproximadamente 28-30% de molibdeno, el coste de este metal estratégico es el factor dominante en el precio de la barra B-3. Las fluctuaciones del mercado del molibdeno tienen un impacto directo y significativo. | La aleación B-3 es un material de primera calidad justificado para aplicaciones de ácidos reductores severas y específicas en las que se requiere su estabilidad térmica y fabricabilidad. Suele ser más caro que el B-2 debido a su composición avanzada. |
| Control preciso de la composición | El estricto control del hierro (1-3%) y el cromo (1-3%), junto con el carbono y el silicio ultrabajos, requiere sofisticadas técnicas de fundición y análisis, lo que aumenta el coste de fabricación. | Asegúrese de que el informe de ensayo de la fábrica confirme el cumplimiento de los estrechos rangos de Fe y Cr, ya que estos son fundamentales para la mayor estabilidad térmica de la aleación con respecto a las aleaciones anteriores de tipo B. |
| Forma y tamaño | Al igual que ocurre con otras aleaciones de alto rendimiento, los tochos de forja grandes y las barras de precisión pequeñas tienen un precio superior al de la barra redonda laminada en caliente estándar. | Para la mayoría de las aplicaciones de mecanizado, la barra redonda estándar laminada en caliente ofrece la mejor relación calidad-precio. Su alta densidad también hace que el peso sea un factor de coste significativo para las piezas grandes. |
| Certificación y pruebas | Los requisitos de ensayos de soldabilidad (por ejemplo, ensayos de ductilidad y resistencia a la corrosión de cupones soldados) o ensayos de corrosión especializados en condiciones ácidas específicas pueden añadir costes. | Para aplicaciones estándar, basta con la certificación según la norma ASTM B335. El reconocido comportamiento de la aleación en ácido clorhídrico suele reducir la necesidad de realizar nuevos ensayos de corrosión exhaustivos. |
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