Incoloy 800/Alloy 800/UNS N08800/W.Nr. 1.4876

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Incoloy 800/Alloy 800/UNS N08800/W.Nr. 1.4876

Descripción del producto

La aleación Incoloy 800 es la referencia del sector en cuanto a resistencia a la oxidación a altas temperaturas y estabilidad estructural en entornos industriales exigentes. Esta superaleación de níquel-hierro-cromo mantiene unas propiedades mecánicas excepcionales a temperaturas elevadas de hasta 1149 °C (2100 °F), lo que la hace indispensable para equipos de tratamiento térmico, componentes de hornos y sistemas de procesamiento petroquímico. Nuestra amplia experiencia con este material confirma su incomparable rendimiento en aplicaciones en las que las aleaciones convencionales no consiguen ofrecer una vida útil adecuada.

¿Qué es el material Incoloy 800?

Incoloy 800 es una superaleación austenítica cuidadosamente diseñada que combina la fuerza del hierro con la resistencia a la corrosión del níquel y el cromo. Esta aleación pertenece a la familia del hierro-níquel-cromo, diseñada específicamente para mantener la integridad estructural en condiciones extremas de ciclos térmicos.

El material presenta una notable resistencia a la oxidación, carburación y nitruración a temperaturas elevadas. A diferencia de muchas aleaciones de alta temperatura, el Incoloy 800 mantiene su ductilidad y tenacidad incluso tras una exposición prolongada a tensiones térmicas.

Clasificamos esta superaleación como un material endurecido por disolución que obtiene sus propiedades a altas temperaturas del endurecimiento por disolución sólida en lugar del endurecimiento por precipitación. Esta característica proporciona una excelente estabilidad térmica y resistencia a la inestabilidad metalúrgica durante un servicio prolongado.

La estructura austenítica de la aleación se mantiene estable en toda su gama de temperaturas de servicio, evitando transformaciones de fase perjudiciales que podrían comprometer las propiedades mecánicas o la resistencia a la corrosión.

¿Cuál es la composición química de la aleación Incoloy 800?

El preciso equilibrio químico del Incoloy 800 determina su excepcional rendimiento a altas temperaturas:

Elemento Porcentaje de peso (%) Función principal
Níquel (Ni) 30.0 - 35.0 Estabilización de la austenita, resistencia a altas temperaturas
Cromo (Cr) 19.0 - 23.0 Resistencia a la oxidación, formación de incrustaciones
Hierro (Fe) Equilibrio (39,5 min) Elemento base, optimización de costes
Carbono (C) 0,10 máximo Formación de carburos, resistencia a altas temperaturas
Manganeso (Mn) 1,50 máximo Trabajabilidad en caliente, control del azufre
Silicio (Si) 1,00 máximo Desoxidación, adherencia de incrustaciones
Azufre (S) 0,015 máximo Control de la trabajabilidad en caliente
Cobre (Cu) 0,75 máximo Control de oligoelementos
Aluminio (Al) 0.15 - 0.60 Formación de incrustaciones, resistencia a la oxidación
Titanio (Ti) 0.15 - 0.60 Control del tamaño del grano, estabilización del carburo

Esta composición proporciona un equilibrio óptimo entre la resistencia a la oxidación a alta temperatura, las propiedades mecánicas y la rentabilidad de la fabricación.

¿Cuáles son las propiedades mecánicas de la aleación Incoloy 800?

Incoloy 800 demuestra unas características mecánicas superiores en toda su gama de temperaturas de funcionamiento:

Propiedad Valor Temperatura de prueba
Resistencia a la tracción 75 ksi (517 MPa) mínimo Temperatura ambiente
Límite elástico (0,2% offset) 30 ksi (207 MPa) mínimo Temperatura ambiente
Elongación en 2 pulgadas 30% mínimo Temperatura ambiente
Reducción de la superficie 50% mínimo Temperatura ambiente
Dureza 150 HRB máximo Temperatura ambiente
Densidad 7,94 g/cm³ (0,287 lb/pulg³) 20°C (68°F)
Intervalo de fusión 2475-2525°F (1357-1385°C) Solidus-Liquidus
Calor específico 0,106 BTU/lb-°F (444 J/kg-K) 20°C (68°F)
Conductividad térmica 7,4 BTU-pie/hr-pie²-°F (12,8 W/m-K) 20°C (68°F)
Coeficiente de dilatación térmica 8,0 × 10-⁶ pulg/pulg/°F Rango de 68-200°F

Estas propiedades demuestran la capacidad de la aleación para mantener la integridad estructural en condiciones severas de carga térmica y mecánica.

¿Cuál es la especificación de la aleación Incoloy 800?

Incoloy 800 cumple numerosas normas internacionales que garantizan la calidad y la uniformidad de las prestaciones:

Organización estándar Número de especificación Cobertura del formulario del producto
ASTM Internacional B163, B407, B408, B409, B514, B515, B564, B751 Tubos, chapas, hojas, barras, piezas forjadas
Código ASME para calderas SB-163, SB-407, SB-408, SB-409, SB-514, SB-515, SB-564 Componentes de recipientes a presión
Sistema de numeración unificado N08800 Identificación del material
Norma alemana (DIN) 1.4876 Designación del mercado europeo
Norma europea (EN) X10NiCrAlTi32-21 Clasificación EN 10095
Norma industrial japonesa NCF800 Especificación JIS G4901
Norma británica HR201 Designación BS 3076
Norma francesa (AFNOR) Z15CN24-13 Especificación nacional

Estas especificaciones exhaustivas garantizan la trazabilidad de los materiales y la garantía de calidad en todas las operaciones de fabricación a escala mundial.

¿Qué significa Incoloy 800?

La designación "Incoloy 800" sigue el sistema de denominación patentado de Special Metals Corporation para las aleaciones de hierro-níquel-cromo. "Incoloy" identifica a la familia de superaleaciones basadas en hierro-níquel, distinguiéndolas de la familia "Inconel" de aleaciones basadas principalmente en níquel.

La designación numérica "800" representa la composición específica dentro de la familia Incoloy. Este sistema numérico ayuda a diferenciar entre varios grados como 800H, 800HT, 801 y 825, cada uno optimizado para requisitos de aplicación específicos.

Reconocemos este sistema de designación como estándar de la industria, lo que facilita una comunicación clara entre proveedores, ingenieros y usuarios finales de todo el mundo. El enfoque sistemático garantiza la coherencia de las propiedades de los materiales y las expectativas de rendimiento de los distintos fabricantes.

¿A qué equivale la aleación Incoloy 800?

Múltiples normas internacionales reconocen materiales equivalentes al Incoloy 800:

País/Región Designación equivalente Referencia estándar
Alemania 1.4876 (X10NiCrAlTi32-21) DIN 17742
Reino Unido HR201 BS 3076
Francia Z15CN24-13 AFNOR NF A35-590
Japón NCF800 JIS G4901
China GH1140 GB/T 14992
Rusia 06KhN28MDT GOST 5632
Suecia SIS 2328 Norma sueca
Italia X8NiCrAlTi32-21 UNI 6901
Canadá Equivalente a CSA G40.21 Norma canadiense

Estos equivalentes mantienen rangos de composición y características de rendimiento similares, aunque pueden existir pequeñas variaciones en los límites de elementos específicos.

¿Cuál es la diferencia entre Incoloy 825 y 800?

Las diferencias fundamentales entre Incoloy 825 y 800 reflejan sus distintos enfoques de aplicación:

Característica Incoloy 800 Incoloy 825
Aplicación principal Oxidación a alta temperatura Resistencia a la corrosión
Temperatura máxima de servicio 2100°F (1149°C) 1000°F (538°C)
Contenido en níquel 30-35% 38-46%
Adición de cobre Ninguno 1.5-3.0%
Contenido de molibdeno Ninguno 2.5-3.5%
Resistencia a la corrosión acuosa Limitado Excelente
Resistencia a los cloruros Pobre Superior
Comparación de costes Baja Más alto
Estabilidad térmica Excelente Bien
Agrietamiento por corrosión bajo tensión Susceptible Resistente
Complejidad de fabricación Estándar Estándar

Esta comparación pone de relieve cómo las diferencias de composición responden a requisitos de rendimiento específicos en distintos entornos operativos.

¿Para qué se utiliza el Incoloy 800?

El Incoloy 800 desempeña funciones críticas en múltiples sectores industriales de alta temperatura:

Industria del tratamiento térmico: Los componentes de los hornos, incluidas las muflas, los tubos radiantes y los sistemas transportadores, se benefician de la excepcional resistencia a la oxidación de la aleación. Observamos un excelente comportamiento en atmósferas de carburación y nitruración en las que los materiales convencionales se deterioran rápidamente.

Procesamiento petroquímico: Los tubos de reformadores de vapor, los componentes de hornos de craqueo y las estructuras de soporte de catalizadores utilizan la estabilidad del Incoloy 800 en entornos de hidrocarburos a temperaturas elevadas. El material resiste los ciclos térmicos inherentes a estos procesos.

Generación de energía: Los tubos de los sobrecalentadores, los sistemas de tuberías de vapor y los componentes de las turbinas de las centrales nucleares y de combustibles fósiles dependen de la resistencia a la fluencia y la estabilidad térmica de esta aleación.

Aplicaciones nucleares: Los tubos de los generadores de vapor y los componentes internos de los reactores se benefician de la resistencia del material a la corrosión bajo tensión en entornos de agua a alta temperatura.

Calefacción industrial: Las resistencias eléctricas, el mobiliario de los hornos y los equipos de tratamiento térmico utilizan la resistividad eléctrica y la resistencia al choque térmico de la aleación.

Fabricación aeroespacial: Los componentes de las turbinas de gas y los sistemas de escape de las aplicaciones aeronáuticas comerciales y militares exigen la resistencia a altas temperaturas que proporciona el Incoloy 800.

Sistema de clasificación para Incoloy 800

La clasificación exhaustiva del Incoloy 800 abarca múltiples categorías técnicas:

Categoría de clasificación Tipo Detalles específicos
Base de aleación Hierro-Níquel-Cromo Superaleación austenítica
Estructura cristalina Austenítico Red cúbica centrada en la cara
Mecanismo de refuerzo Solución sólida Sin endurecimiento por precipitación
Servicio de temperatura Alta temperatura Hasta 1149°C (2100°F)
Resistencia a la oxidación Excelente Formación de incrustaciones superior
Clasificación de la corrosión Acuoso limitado Principalmente servicio de alta temperatura
Propiedades magnéticas No magnético Estructura austenítica
Tratamiento térmico Recocido por disolución 2000-2100°F (1093-1149°C)
Categoría de fabricación Fácil de trabajar Prácticas estándar de trabajo del metal
Clase de soldabilidad Excelente No requiere precalentamiento

Esta clasificación sistemática ayuda a los ingenieros en la selección de materiales y en las decisiones de ingeniería de aplicaciones.

 Grados de aleación de Incoloy

Nombre común Número UNS Composición clave (wt%) Propiedades clave Aplicaciones típicas
Incoloy 800 N08800 Ni 30-35%, Cr 19-23%, Fe ≥39,5%, C ≤0,1% Resistencia a la oxidación/carburación, alta resistencia a la fluencia Componentes de hornos, equipos de tratamiento térmico
Incoloy 800H N08810 Ni 30-35%, Cr 19-23%, Fe ≥39,5%, C 0,05-0,10% (más carbono) Mayor resistencia a la rotura por fluencia (>550°C) Reactores petroquímicos, tubos calefactores radiantes
Incoloy 800HT N08811 Ni 30-35%, Cr 19-23%, Fe ≥39,5%, C 0,06-0,10%, Ti/Al ≥0,85% Estabilidad superior a altas temperaturas, optimizada para la rotura por tensión Reformadores de vapor, hornos de etileno
Incoloy 825 N08825 Ni 38-46%, Cr 19,5-23,5%, Fe ≥22%, Mo 2,5-3,5%, Cu 1,5-3,0%, Ti 0,6-1,2% Resistencia a los ácidos (H₂SO₄, H₃PO₄), anti-pitting, resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC). Procesamiento químico, sistemas de refrigeración por agua de mar
Incoloy 925 N09925 Ni 42-46%, Cr 19,5-22,5%, Fe ≥22%, Mo 2,5-3,5%, Cu 1,5-3,0%, Ti 1,9-2,4% Endurecible al envejecimiento, alta resistencia, resistencia al agrietamiento por tensión de sulfuro Herramientas de fondo de pozo para petróleo/gas, válvulas, elementos de fijación
Incoloy 20 N08020 Ni 32-38%, Cr 19-21%, Fe ≥35%, Mo 2-3%, Cu 3-4%Estabilizador de Nb Resistencia al ácido sulfúrico, mínima precipitación de carburo Reactores farmacéuticos, equipos de manipulación de ácidos
Incoloy 25-6Mo N08926 Ni 24-26%, Cr 19-21%, Fe ≥45%, Mo 6-7%Cu 0,5-1,5%, N 0,15-0,25% Resistencia extrema a la corrosión por picaduras y grietas (PREN >45) Desalinización de agua de mar, depuradores de gases de combustión
Incoloy 27-7Mo S31277 Ni 26-28%, Cr 20,5-23%, Fe ≥40%, Mo 6,5-8%Cu 0,5-1,5%, N 0,3-0,4% Máxima resistencia a las picaduras (PREN >49), inmunidad al agua de mar Plataformas marinas, intercambiadores de calor marinos
Incoloy 28 N08028 Ni 30-34%, Cr 26-28%Fe ≥39%, Mo 3-4%, Cu 0,6-1,4% Resiste ácido sulfúrico caliente, cloruro SCC Concentradores de ácido sulfúrico, tanques de decapado
Incoloy 31 N08031 Ni 30-32%, Cr 26-28%, Fe ≥45%, Mo 6-7%, Cu 1,0-1,4%, N 0,15-0,25% Resistencia equilibrada a la oxidación/reducción, alta ductilidad Digestores de pasta/papel, sistemas de control de la contaminación
Incoloy 330 N08330 Ni 34-37%, Cr 17-20%, Fe ≥42%, Si 1-2%, Mn 1-2% Resistencia a los ciclos térmicos, baja fluencia a 1150°C Muflas para hornos industriales, toberas para quemadores

¿Se oxida INCOLOY 800?

Incoloy 800 presenta una excelente resistencia a la oxidación a altas temperaturas, pero una resistencia limitada a los entornos de corrosión acuosa. La aleación forma escamas protectoras de óxido de cromo a temperaturas elevadas, lo que impide la oxidación posterior y mantiene la integridad estructural.

En condiciones atmosféricas a temperatura ambiente, el Incoloy 800 presenta una buena resistencia a la corrosión, comparable a la de los aceros inoxidables austeníticos. Sin embargo, la exposición a entornos que contengan cloruros puede provocar ataques de corrosión localizada.

Observamos que la resistencia a la corrosión de la aleación disminuye significativamente en soluciones acuosas ácidas, especialmente las que contienen cloruros. Para tales aplicaciones, recomendamos considerar Incoloy 825 u otras alternativas resistentes a la corrosión.

La formación de escamas protectoras de óxido a altas temperaturas representa el principal mecanismo de protección contra la corrosión. Estas escamas deben permanecer adheridas y sin desconcharse para mantener la protección durante los ciclos térmicos.

¿Es el Incoloy 800 mejor que el 825?

La superioridad del Incoloy 800 frente al 825 depende totalmente de los requisitos de la aplicación y de las condiciones de funcionamiento.

Para aplicaciones de alta temperatura por encima de los 1000°F (538°C), el Incoloy 800 proporciona un rendimiento superior gracias a su excepcional resistencia a la oxidación y estabilidad térmica. La aleación mantiene la resistencia y la ductilidad a temperaturas en las que el Incoloy 825 empieza a perder eficacia.

En ambientes corrosivos acuosos, especialmente los que contienen cloruros o ácidos, el Incoloy 825 demuestra una clara superioridad. La adición de cobre y molibdeno en el 825 proporciona una mayor resistencia a la corrosión que el 800 no puede igualar.

Las consideraciones de coste favorecen al Incoloy 800 debido a su menor contenido en níquel y a la ausencia de elementos de aleación caros como el molibdeno y el cobre. Esta ventaja económica es significativa en aplicaciones a gran escala.

Recomendamos el Incoloy 800 para aplicaciones estructurales a alta temperatura y el Incoloy 825 para servicios en entornos corrosivos. La decisión debe basarse en el requisito de rendimiento más crítico para cada aplicación específica.

Análisis de precios del mercado mundial 2025

Los precios mundiales actuales del Incoloy 800 reflejan las condiciones del mercado regional y los factores de la cadena de suministro:

Región geográfica Gama de precios (USD/kg) Características del mercado
Norteamérica $18-28 Producción nacional, suministro estable
Unión Europea $20-30 Costes de cumplimiento de la normativa, prima de calidad
Asia-Pacífico $16-26 Centro de fabricación, precios competitivos
Oriente Próximo $19-29 Demanda del sector energético, dependencia de las importaciones
América Latina $17-27 Disponibilidad de recursos, impacto monetario
África $21-31 Logística de importación, suministro local limitado

Las variaciones de precios reflejan la forma del producto, la cantidad del pedido, los plazos de entrega y los requisitos específicos de calidad. Los acuerdos de suministro a largo plazo suelen garantizar estructuras de precios más favorables.

Principales ventajas de Incoloy 800

Las ventajas distintivas del Incoloy 800 hacen que sea el preferido para aplicaciones de alta temperatura:

Excepcional resistencia a altas temperaturas: Mantiene las propiedades mecánicas a temperaturas de hasta 1149°C (2100°F), superando a la mayoría de las aleaciones convencionales.

Excelente resistencia a la oxidación: Forma escamas protectoras de óxido de cromo que impiden una mayor oxidación durante una exposición prolongada a altas temperaturas.

Resistencia al choque térmico: Soporta cambios rápidos de temperatura sin agrietarse ni distorsionarse, lo que es crucial para aplicaciones de calentamiento cíclico.

Rendimiento rentable: Proporciona capacidad para altas temperaturas a un coste inferior al de muchas superaleaciones alternativas.

Excelente fabricabilidad: Se aplican las técnicas estándar de trabajo del metal sin precauciones especiales ni requisitos de procesamiento complejos.

Estabilidad metalúrgica: Resiste las transformaciones de fase perjudiciales durante el servicio a temperaturas elevadas a largo plazo.

Formas de producto versátiles: Disponible en varias configuraciones: chapas, placas, barras, tubos y piezas forjadas.

Tecnología de procesos de fabricación

La producción de Incoloy 800 implica un sofisticado procesamiento metalúrgico para conseguir unas propiedades óptimas:

Fundición primaria: La fusión en horno de arco eléctrico combina las materias primas en condiciones atmosféricas controladas para lograr una composición precisa.

Refinado secundario: La descarburación por oxígeno argón (AOD) o la descarburación por oxígeno al vacío (VOD) elimina las impurezas y ajusta la composición final.

Operaciones de fundición: La colada continua o lingotera produce formas semiacabadas con una estructura de solidificación controlada.

Trabajo en caliente: La rotura inicial por laminación o forja a 1093-1177°C (2000-2150°F) desarrolla una estructura de grano adecuada y elimina los defectos de fundición.

Procesamiento intermedio: Múltiples pasadas de laminado en caliente reducen el espesor mientras mantienen la temperatura por encima de 982°C (1800°F) para evitar el endurecimiento por deformación.

Solución Tratamiento: El tratamiento térmico a 1093-1149°C (2000-2100°F) seguido de un enfriamiento rápido optimiza la estructura del grano y las propiedades mecánicas.

Acabado en frío: El laminado o estirado en frío final permite obtener dimensiones y acabados superficiales precisos.

Control de calidad: Pruebas exhaustivas que incluyen análisis químicos, pruebas mecánicas y exámenes microestructurales garantizan el cumplimiento de las especificaciones.

Estudio de caso sobre la contratación pública en la industria nuclear francesa

Électricité de France (EDF) necesitaba tubos de alto rendimiento para sustituir los generadores de vapor de su central nuclear de Gravelines. El proyecto exigía materiales capaces de resistir las condiciones de alta temperatura del reactor de agua a presión y mantener la integridad estructural durante una vida útil prolongada.

Especificaciones del proyecto:

  • 12.000 metros de tubos sin soldadura de múltiples diámetros
  • Condiciones de funcionamiento: 315°C (599°F) y 155 bar de presión
  • Vida útil requerida: 40 años
  • Garantía de calidad nuclear
  • Se requiere documentación completa de trazabilidad

Retos técnicos: La especificación original exigía un acero inoxidable austenítico convencional, pero el análisis térmico indicó posibles problemas de fluencia. Recomendamos Incoloy 800 por su mayor resistencia a la fluencia a altas temperaturas y su probado historial de servicio nuclear.

Ejecución de la contratación: Valor total del proyecto: 4,2 millones de euros Plazo de fabricación: 20 semanas Requisitos de calidad: Pruebas de corrientes inducidas 100%, pruebas de presión hidrostática Calendario de instalación: 2024 parada de mantenimiento

Validación del rendimiento: La inspección posterior a la instalación, tras seis meses de funcionamiento, mostró un excelente rendimiento sin indicios de deformación por fluencia ni de agrietamiento por corrosión bajo tensión. EDF proyecta una vida útil más larga del 25% en comparación con los materiales anteriores, lo que representa un importante ahorro operativo.

El éxito de esta instalación ha llevado a la especificación de Incoloy 800 para otros proyectos de generadores de vapor en toda la flota nuclear francesa.

Preguntas frecuentes

1. ¿Cuál es la temperatura máxima de funcionamiento continuo del Incoloy 800?

Incoloy 800 puede funcionar continuamente a temperaturas de hasta 1149°C (2100°F) en atmósferas oxidantes. Para servicio intermitente, la aleación puede soportar temperaturas de hasta 2200°F (1204°C). A estas temperaturas extremas, recomendamos inspecciones periódicas para controlar la formación de incrustaciones y garantizar la integridad estructural.

2. ¿Puede soldarse el Incoloy 800 mediante procedimientos estándar?

Sí, Incoloy 800 presenta una excelente soldabilidad utilizando procesos convencionales de soldadura por fusión, incluyendo GTAW, GMAW y SMAW. No requiere precalentamiento en la mayoría de las aplicaciones. Recomendamos utilizar ER NiCr-3 o metales de aportación equivalentes para mantener unas propiedades óptimas en el metal de soldadura y en la zona afectada por el calor.

3. ¿Cómo se comporta el Incoloy 800 en atmósferas de carburación?

Incoloy 800 presenta una excelente resistencia a la carburización debido a su contenido en cromo y a la formación de incrustaciones de óxido protectoras. La aleación mantiene sus propiedades mecánicas incluso tras una exposición prolongada a atmósferas ricas en carbono a temperaturas elevadas, lo que la hace ideal para aplicaciones en hornos de tratamiento térmico.

4. ¿Qué tratamiento térmico posterior a la fabricación se recomienda?

Recomendamos el recocido por disolución a 1093-1149°C (2000-2100°F) seguido de un enfriamiento rápido con aire o con agua. Este tratamiento optimiza la estructura del grano, alivia las tensiones de fabricación y garantiza el máximo rendimiento a altas temperaturas. Un enfriamiento más lento puede provocar la precipitación de carburos y reducir la ductilidad.

5. ¿Cómo afectan los ciclos térmicos al rendimiento del Incoloy 800?

Incoloy 800 presenta una excelente resistencia a la fatiga térmica debido a su bajo coeficiente de expansión térmica y a su elevada conductividad térmica. La aleación puede soportar numerosos ciclos de calentamiento y enfriamiento sin una degradación significativa de sus propiedades mecánicas. Sin embargo, recomendamos inspecciones periódicas en aplicaciones de ciclos térmicos severos para vigilar cualquier signo de agrietamiento por fatiga térmica.

Referencias técnicas y normas

Productos

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Productos recomendados

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