Densidad del Hastelloy C-276 en libras por pulgada cúbica

Hastelloy® C-276 (UNS N10276) tiene una densidad a temperatura ambiente de 8,89 g/cm³que es igual a ≈ 0,321 lb/pulg³. (libras por pulgada cúbica). Este valor es la cifra práctica que utilizan los ingenieros para calcular el peso y la masa de las varillas, placas, bridas y piezas a presión fabricadas con C-276.

¿Qué es el Hastelloy C-276?

Hastelloy® C-276 es una superaleación (forjada) de níquel-molibdeno-cromo con tungsteno y bajo contenido en carbono, diseñada para ofrecer una excelente resistencia a la corrosión tanto en medios oxidantes como reductores. Se comercializa bajo la marca HASTELLOY® C-276 y normalizado como UNS N10276 (Werkstoff nº 2.4819 en algunos sistemas). Su composición química se centra normalmente en un alto contenido de Ni (equilibrio), ~15-17% Mo, ~14,5-16,5% Cr, ~3-4,5% W y ~4-7% Fe (los rangos varían según el productor). Estas características de composición le confieren la resistencia a la corrosión y el peso específico (densidad) relativamente alto en el que confían los ingenieros.

Valores canónicos de densidad y conversiones de unidades

Las hojas de propiedades físicas comunicadas y respaldadas por el fabricante indican que la densidad del Hastelloy C-276 es de 8,89 g/cm³ (sistema métrico) a temperatura ambiente. Si se convierte a las unidades imperiales que suelen utilizar los diseñadores y fabricantes mecánicos en Estados Unidos, equivale a ≈ 0,321 lb/pulg³.. Múltiples fuentes de datos de materiales y hojas de datos de fabricantes utilizan la misma densidad nominal.

Por qué ambas cifras son útiles

• g/cm³ es habitual en la literatura sobre ciencia de los materiales y en las especificaciones internacionales.

• lb/pulg³ resulta práctico para realizar cálculos rápidos de peso y de taller (pesos de envío, fuerzas de fijación o estimación de cargas gravitatorias en montajes mecánicos).

Referencia de conversión (cómo se relacionan ambas)

• 1 g/cm³ = 0,036127292 lb/pulg³ (factor de conversión exacto utilizado para el cálculo).

• Por lo tanto: 8,89 g/cm³ × 0,036127292 lb/pulg³ por g/cm³ ≈ 0,321 lb/pulg³.

Tabla de densidades

(Los números anteriores son valores representativos de múltiples hojas de datos de fabricantes y bases de datos de materiales estándar).

Ejemplo de cálculo

Dos ejemplos prácticos que los ingenieros piden a menudo:

A. Peso de una varilla de 1 pulgada de diámetro y 1 pie de longitud (sólido C-276).
Pasos:

1. Volumen del cilindro = π × r² × h. Para un diámetro de 1,00 pulg → r = 0,5 pulg; h = 12 pulg. Por tanto, volumen = π × (0,5²) × 12 ≈ 9,42478 pulg³.

2. Multiplicar por la densidad 0,321 lb/pulg³ → masa ≈ 9,42478 × 0,321 ≈. 3.03 lb (redondeado).

B. Peso por pulgada de una placa rectangular de 0,250 pulg. de espesor y 2 pulg. × 12 pulg. de área (se considera una pulgada de longitud).

1. Volumen por pulgada de longitud = 2 pulg × 0,25 pulg × 1 pulg = 0,5 pulg³.

2. Masa = 0,5 pulg³ × 0,321 lb/pulg³ ≈. 0,1605 lb por pulgada.

(Estos ejemplos trabajados siguen la misma conversión de unidades y densidad indicada en las hojas de datos del fabricante; utilice la densidad nominal para la planificación; para la masa final de pedido, solicite certificados a su fábrica).

¿Qué puede hacer que la densidad real se desvíe de la nominal?

Aunque 8,89 g/cm³ es el valor nominal aceptado, el medido densidad de cualquier pieza fabricada puede diferir ligeramente debido a:

• Porosidad: Las piezas fundidas o procesadas con polvo pueden contener huecos microscópicos; los productos forjados suelen tener una porosidad insignificante si se fabrican correctamente.

• Impurezas o ligeras variaciones de composición: Los distintos fabricantes tienen químicas ligeramente diferentes dentro de los márgenes de las especificaciones; los elementos de aleación más pesados (por ejemplo, mayor cantidad de wolframio) pueden elevar ligeramente el peso específico.

• Tratamiento térmico y microestructura: Los cambios de fase (poco frecuentes en esta aleación en condiciones normales de transformación) sólo tienen efectos de densidad ínfimos en comparación con la porosidad.

• Recubrimientos, revestimientos o soldaduras superpuestas: los materiales adheridos modifican la masa efectiva.

Buenas prácticas: para trabajos de masa y equilibrado de precisión (por ejemplo, rotores, instrumentación), solicite un informe de ensayo certificado (mill test cert) y, si es crítico, mida la masa y el volumen de piezas representativas para obtener la densidad empírica.

Cómo utilizar la densidad en las decisiones de ingeniería

La densidad influye en las decisiones sobre:

• Presupuesto ponderado: cargas gravitatorias, equilibrios dinámicos y estructuras de apoyo.

• Estimación de los gastos de envío: los transportistas facturan por peso/volumen; las densidades exactas permiten una cotización correcta.

• Cálculos de flotabilidad en tanques de servicios corrosivos o plataformas sumergidas.

• Herramientas y mecanizado: Las aleaciones más pesadas modifican las cargas de fijación y pueden afectar a las fuerzas de corte.

• Consideraciones sobre la soldadura y la masa térmica: Las piezas de mayor masa absorben más calor durante la soldadura.

Los ingenieros suelen mantener una tabla de "propiedades del material" en los modelos CAD/CAE y utilizan el valor de 0,321 lb/pulg³ para el Hastelloy C-276 a menos que un ensayo específico del proyecto sugiera lo contrario.

Comparación: C-276 frente a algunos materiales de referencia

Para llevar: La densidad del C-276 es superior a la de la mayoría de los aceros inoxidables austeníticos y a la de muchas aleaciones de níquel debido a su aleación pesada (Mo, W). Al sustituir materiales por coste o disponibilidad, cabe esperar una diferencia de masa no trivial.

Normas, códigos y referencias que refuerzan los datos

• UNS N10276 es la designación universal del C-276 en los listados de materiales.

• Muchas hojas de datos y páginas de proveedores documentan la densidad y otras propiedades físicas: Haynes International, MatWeb y fabricantes autorizados de aleaciones indican la misma densidad nominal.

• Para petróleo y gas y servicios ácidos, el C-276 aparece en las aprobaciones de materiales pertinentes (compruebe las últimas ediciones de los documentos NACE/ISO y los listados de los códigos ASME cuando diseñe equipos a presión).

Cuando prepare los pliegos de condiciones técnicas, cite tanto el densidad nominal y exigir al proveedor que proporcione un certificado de ensayo de molienda (química y física) y, en caso necesario, una verificación dimensional / de masa.

Notas de fabricación, mecanizado y soldadura relacionadas con la densidad

• MecanizadoLa mayor masa aumenta la energía de corte y el disipador de calor; las herramientas de metal duro y los avances optimizados ayudan.

• Soldadura: El C-276 está diseñado para conservar la resistencia a la corrosión después de la soldadura (bajo contenido en carbono, composición controlada). La masa térmica (relacionada con la densidad) afecta a las velocidades de precalentamiento y enfriamiento en piezas grandes.

• Manejo deDispositivos de elevación y accesorios: los dispositivos de elevación y los accesorios deben estar dimensionados para la masa real; utilice el valor de 0,321 lb/pulg³ para una planificación conservadora.

Preguntas frecuentes

1. P: ¿Cuál es la densidad del Hastelloy C-276 en lb/pulg³?
   A: ≈ 0,321 lb/pulg³. (nominal a temperatura ambiente).

2. P: ¿Cuál es la densidad en g/cm³?
   A: 8,89 g/cm³ (nominal).

3. P: ¿Es esa densidad constante con la temperatura?
   R: La densidad cambia ligeramente con la temperatura (dilatación térmica), pero para la mayoría de los trabajos de diseño se utiliza el valor nominal a temperatura ambiente; si su rango de funcionamiento es extremo, utilice la dilatación térmica publicada y vuelva a calcular.

4. P: ¿Cómo se calcula el peso a partir de la densidad?
   R: Peso = volumen × densidad. Utiliza unidades coherentes (volumen en pulg³ × densidad en lb/pulg³). Ejemplo: una varilla de 1 pulgada de diámetro × 12 pulgadas ≈. 3.03 lb.

5. P: ¿Existen diferentes densidades según las fábricas?
   R: Los molinos informan de la misma densidad nominal, pero las variaciones de composición y la porosidad pueden causar pequeñas desviaciones. Solicite los datos de las pruebas de molienda de los componentes críticos.

6. P: ¿Puedo sustituirlo por 316L o Inconel 625 para reducir el peso?
   R: El 316L y el Inconel 625 son más ligeros (aproximadamente 8,0-8,44 g/cm³), pero la sustitución debe tener en cuenta la resistencia a la corrosión, la solidez y el coste; la masa es sólo un factor.

7. P: ¿La soldadura modifica la densidad?
   R: La soldadura no cambia materialmente la gravedad específica del material, pero puede crear porosidad local o atrapamiento de óxido; inspeccione la integridad de las soldaduras.

8. P: ¿Dónde puedo encontrar una ficha técnica fiable?
   R: Las hojas de datos del fabricante de Haynes International, MatWeb, Zapp y Special Metals proporcionan propiedades físicas validadas, incluida la densidad.

9. P: ¿Cuál es la precisión de 0,321 lb/pulg³ para el aprovisionamiento (tolerancia)?
   R: Es una cifra nominal adecuada para la planificación; si su aplicación requiere tolerancias de masa estrictas, defina la desviación de masa permitida y exija informes de medición.

10. P: ¿Está homologado el Hastelloy C-276 para el servicio ácido/de yacimientos petrolíferos?
    R: El C-276 está incluido en muchas homologaciones de corrosión y diseño para servicios químicos y de petróleo y gas. Consulte los listados actuales de NACE/ISO y ASME para conocer los límites exactos de servicio y temperatura.