Hastelloy X es una superaleación de solución sólida de níquel-cromo-hierro-molibdeno conocida por su notable resistencia a altas temperaturas, resistencia a la oxidación y facilidad de fabricación. En MWalloysSuministramos Hastelloy X a medida en placas, barras, varillas, bobinas, alambres y tubos, diseñado para aplicaciones de turbinas de gas, petroquímicas y hornos.
¿Qué es el Hastelloy X?
Hastelloy X es una aleación forjada a base de níquel con una composición nominal: Ni resto; Cr 20,5-23 %; Fe 17-20 %; Mo 8-10 %; Co 0,5-2,5 %; W 0,2-1 %; más Mn, Si, Ti, Al, C, P, S, B minoritarios.
Especificaciones y parámetros
Categoría | Propiedad | Valor / Especificación | Notas / Condiciones |
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Composición química | Níquel (Ni) | Saldo (≥47%) | Componente primario |
Cromo (Cr) | 20,5-23,5% | Clave para la resistencia a la oxidación | |
Hierro (Fe) | 17,0-20,0% | Estabiliza la matriz austenítica | |
Molibdeno (Mo) | 8,0-10,0% | Mejora la resistencia a la corrosión y la fluencia | |
Tungsteno (W) | 0,2-1,0% | Refuerzo de la solución sólida | |
Cobalto (Co) | 0,5-2,5% | Optimiza la resistencia a altas temperaturas | |
Carbono (C) | ≤0,05-0,15% | ||
Manganeso (Mn) | ≤1.0-1.5% | ||
Silicio (Si) | ≤0,4-1,0% | ||
Propiedades físicas | Densidad | 8,22-8,30 g/cm³ | |
Intervalo de fusión | 1295-1381°C (2363-2518°F) | ||
Conductividad térmica | 11,2-14,4 W/m-K | Alcance: RT (11,2) a 1000°C (14,4) | |
Coeficiente de dilatación térmica | 12.1-13.3 × 10-⁶/°C | Medido a 20-100°C | |
Capacidad calorífica específica | 377-449 J/kg-K | A 25°C | |
Módulo elástico | 199-220 GPa | ||
Resistividad eléctrica | 1,18-1,28 μΩ-m | A 20°C | |
Propiedades mecánicas | Resistencia a la tracción (RT) | 690-760 MPa (min) | Recocido/tratado por disolución |
Límite elástico (0.2% Offset, RT) | 275-340 MPa (min) | ||
Alargamiento (RT) | 30-48% (min) | ||
Dureza | 195-241 HB | Brinell; estado recocido | |
Rendimiento a altas temperaturas | Límite de servicio continuo | 900°C (1652°F) | Uso prolongado |
Límite de servicio a corto plazo | 1080°C (1976°F) | ||
Resistencia a la ruptura por tensión (870°C) | ≥65 MPa | 1000h de duración | |
Velocidad de fluencia (870°C) | 0,0003%/h | A 24,1 MPa | |
Tratamiento térmico | Recocido de soluciones | 1150-1177°C (2100-2150°F), enfriamiento rápido aire/agua | Para chapa/barra |
Alivio del estrés | 870°C (1600°F), 30-60 min, enfriar al aire | Post-soldadura/mecanizado | |
Fabricación | Métodos de soldadura | GTAW, GMAW, soldadura por resistencia Relleno: Hastelloy X o ERNiCrMo-11 47 |
Limpieza pre-soldadura obligatoria |
Trabajo en caliente | 1170°C (2140°F) máx, ≥950°C (1742°F) acabado | Forja/laminado | |
Trabajo en frío | Requiere recocido intermedio | Debido al elevado índice de endurecimiento por deformación | |
Normas internacionales | Bar/Rod | ASTM B572, AMS 5754 | Grado aeroespacial |
Placa/hoja/tira | ASTM B435, AMS 5536 | ||
Tubo sin soldadura | ASTM B619/B622/B626, AMS 5587 | ||
Piezas forjadas | ASTM B564 | ||
Aplicaciones clave | Aeroespacial | Combustores, carenados de turbina, postcombustión | Motores a reacción (por ejemplo, GE, Rolls-Royce) |
Hornos industriales | Tubos radiantes, rejillas de quemadores, rodillos | Petroquímica/tratamiento térmico | |
Energía | Componentes de turbinas de gas, piezas de reactores nucleares | Estabilidad a altas temperaturas | |
Procesado químico | Intercambiadores de calor, recipientes de reactores | Equipos resistentes a los ácidos |
🔑 Notas críticas y factores de variabilidad
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Rangos de composición:
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Los elementos menores (por ejemplo, Al ≤0,50%, Ti ≤0,15%) varían según la norma; los grados nuclear/aeroespacial aplican controles más estrictos.
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El contenido de hierro (17-20%) es superior al de las aleaciones típicas a base de Ni, lo que mejora la rentabilidad al tiempo que mantiene el rendimiento.
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Discrepancias en las propiedades mecánicas:
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Fuerza/Elongación: Los valores más altos de tracción/rendimiento (por ejemplo, UTS 760 MPa) reflejan un procesamiento optimizado o especificaciones AMS; los mínimos ASTM son conservadores.
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Datos de alta temperatura: La resistencia a la rotura por tensión desciende a ~40 MPa a 980°C; la fluencia se acelera por encima de 900°C.
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Restricciones de fabricación:
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Soldadura: El bajo aporte térmico (≤100°C temperatura entre pasadas) evita el agrietamiento; se requiere recocido posterior a la soldadura para servicios corrosivos severos.
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Eliminación de óxido: Los óxidos superficiales se adhieren fuertemente; se recomienda el granallado o el pulido electroquímico.
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Compatibilidad con la impresión 3D:
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Las variantes en polvo (15-150 µm) presentan ≥98,5% esfericidad y alta fluidez; espesor de capa: 15-50 µm.
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💎 Resumen: Hastelloy® X destaca en condiciones de calor extremo (≤1080°C) con una resistencia a la oxidación y una soldabilidad inigualables, gracias a su matriz de Ni-Cr-Mo-Fe. Su posición dominante en las cámaras de combustión aeroespaciales y los hornos industriales se debe a su equilibrada resistencia a la fluencia (por ejemplo, 0,0003%/h a 870°C) y a su facilidad de fabricación. Para aplicaciones nucleares y de defensa, consulte la norma AMS 5754 para mejorar la trazabilidad.
comparación global de precios
Formulario | China (USD/kg, FOB) | Europa (USD/kg) | EE.UU. (USD/kg) | India (USD/kg) |
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Placa/Hoja | $35/kg para placa de 30 mm (100 kg MOQ) | $28/kg (~£24/kg) | - | $58/kg (~₹4.000/kg) |
Barra / Varilla | $18/kg FOB barra redonda | $28-35/kg listados de barras | $30/kg (~₹7.000/kg) | $58/kg (~₹4.000/kg) |
Bobina / Tira | $10-20/kg Alambre en bobina aeroespacial OEM | $28-35/kg estimado bobina/tira | - | - | | ||
Alambre | $10-20/kg de alambre aeroespacial; $28-35/kg cable estándar | $29-37/kg alambre estimado | $30/kg (~₹7.000/kg) | - |
🔍 Perspectivas
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China ofrece precios muy competitivos, con chapas a $35/kg y barras a partir de $18/kg, además de bobinas y alambres a partir de $10-20/kg en cantidades aeroespaciales o a granel.
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Europa los precios suelen abarcar $28-35/kgen función de la forma y la certificación.
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EE.UU. distribuidores cita alrededor $30/kg para barras y tubos.
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India muestra precios más altos, aproximadamente $58/kg (~₹4.000/kg) a través de placas, barras y tubos.
📌 Nota: Los precios varían en función de la cantidad, el acabado superficial, la certificación (por ejemplo, AMS 5754/572) y las condiciones del mercado. Para obtener presupuestos exactos directos de fábrica con MTC y plazos de entrega, póngase en contacto con MWalloys-Normalmente en 24 horas.
¿Por qué elegir Hastelloy X?
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Excelente resistencia a la oxidación: Forma una película de óxido tenaz hasta 1200 °C.
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Resistencia a altas temperaturas: Mantiene la resistencia a la tracción > 700 MPa hasta 816 °C (1500 °F).
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Fabricabilidad: Excelente soldabilidad (GTAW, GMAW, SMAW) y conformabilidad con mínimo riesgo de fisuración.
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Resistencia a la corrosión y a la SCC: Buena resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruros en servicio petroquímico.
Fabricación y conformado
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Trabajo en caliente: 1100-1220 °C; evitar un crecimiento excesivo del grano.
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Trabajo en frío: Mejora la resistencia; seguir con recocido en solución a 1177 °C (2150 °F).
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Tratamiento térmico: Recocido por disolución a 1177 °C; enfriamiento rápido; envejecimiento opcional a 650-870 °C para mejorar la resistencia a la fluencia.
Comparación con aleaciones similares
Propiedad | Hastelloy X | Aleación 625 | Inconel 718 |
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Límite de oxidación | 1200 °C | 980 °C | 700 °C |
Tracción @ RT | 755 MPa | 1030 MPa | 1100 MPa |
Resistencia a la fluencia | Superior en carburación | Excelente | Excelente |
Fabricabilidad | Excelente | Bien | Bien |
Prácticas de soldadura
Utilizar relleno adecuado (ERNiCrMo-3), limpiar las superficies de unión y controlar el aporte de calor. El recocido posterior a la soldadura a 1177 °C es opcional, pero puede restaurar la máxima resistencia a la corrosión.
Preguntas frecuentes
1. ¿Cuál es el límite de temperatura de servicio y el comportamiento frente a la oxidación del Hastelloy X?
El Hastelloy X mantiene su fuerza y su excelente resistencia a la oxidación hasta aproximadamente 1.200 °C (2.200 °F). En las pruebas, los rodillos de horno fabricados con X se mantuvieron en buen estado tras 8.700 horas a 1.177 °Cdemostrando su estabilidad a altas temperaturas.
2. ¿Cuál es la resistencia del Hastelloy X a la carburación y la nitruración?
La aleación presenta una resistencia superior: tras 100 horas en coque de petróleofue el único material probado que mostró sin carburación. En atmósferas de amoníaco/nitrógeno a alta presión, su caso de nitruro era mínimo-aproximadamente ¼ el espesor de aleaciones comparativas.
3. ¿Es el Hastelloy X susceptible al agrietamiento por corrosión bajo tensión?
No. Muestra excepcional resistencia al SCC en entornos petroquímicos y ricos en cloruros. Su microestructura homogénea de solución sólida minimiza las vías de iniciación de grietas..
4. ¿Hasta qué punto es soldable el Hastelloy X y se necesitan tratamientos térmicos después de la fabricación?
Muy soldable. Admite soldadura GTAW, GMAW, SMAW y por resistencia. Se recomiendan pasos de restauración en caliente pero no siempre es necesario el recocido en solución a menos que la máxima resistencia a la corrosión sea crítica.
5. ¿Cuáles son las características de fatiga y tracción, incluso a temperaturas elevadas?
A temperatura ambiente, el Hastelloy X tiene una resistencia a la tracción de ~755 MPa y producen ~385 MPacon aproximadamente 22% elongación. También demuestra un sólido comportamiento frente a la fatiga de alto ciclo a 750 °Cespecialmente cuando se producen mediante métodos avanzados, como la fusión por láser en lecho de polvo.
6. ¿En qué sectores industriales se utiliza más el Hastelloy X?
Hastelloy X destaca en:
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Turbinas de gas: revestimientos de cámara de combustión, conductos, bastidores.
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Hornos industrialesBandejas, rodillos, cestas, muflas que soportan entornos de oxidación/carburación.
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Plantas petroquímicasintercambiadores de calor, retortas en atmósferas difíciles.