La aleación Nimonic 105 es una superaleación de níquel-cobalto-cromo reforzada por precipitación, diseñada para ofrecer una resistencia sostenida a altas temperaturas y una resistencia a la fluencia de hasta aprox. 950°C (≈1740°F)se utiliza ampliamente en álabes de turbinas, discos, piezas forjadas en caliente y elementos de fijación para altas temperaturas en los que la estabilidad dimensional a largo plazo y la resistencia a la oxidación son esenciales.

• Familia: Superaleación a base de níquel, reforzada por precipitación (a base de níquel, cobalto y cromo).

• Werkstoff / W. Nr: 2,4634 (a menudo catalogado como Nimonic 105).

• Temperatura de servicio: diseñado para un uso sostenido de hasta ≈950°Cexcelente resistencia a la fluencia en ese rango.

• Usos típicos: álabes y discos de turbina, fijaciones de alta temperatura, piezas forjadas en caliente, anillos y componentes críticos en turbinas de gas y equipos industriales de alta temperatura.

¿Qué es el Nimonic 105?

Nimonic 105 es una superaleación forjada de níquel, cobalto y cromo desarrollada a mediados del siglo XX como parte de la familia Nimonic de aleaciones resistentes al calor. Combina una matriz rica en níquel con cantidades controladas de cobalto y cromo para la resistencia a la corrosión/oxidación, mientras que el molibdeno, el aluminio y el titanio producen un refuerzo tanto por solución sólida como por precipitación (esta última tras el envejecimiento). La microestructura y la composición química se eligieron para obtener una elevada resistencia a la tracción y a la fluencia a las temperaturas habituales en las secciones calientes de los motores aeronáuticos y las turbinas de gas industriales. Estas propiedades lo convierten en un caballo de batalla para componentes que deben conservar la resistencia y resistir la deformación durante miles de horas a alta temperatura.

Composición química

A continuación se muestra una tabla concisa elaborada a partir de los datos técnicos del fabricante (rangos de composición típicos utilizados para la especificación). Utilice la especificación exacta en los pedidos de compra: los pequeños cambios en carbono, Al o Ti tienen efectos mensurables en el comportamiento de precipitación.

(Fuente: Boletín técnico de Metales Especiales para la aleación NIMONIC® 105; tabla de composición condensada).

Nota: Los proveedores y las normas nacionales a veces muestran límites superiores/inferiores ligeramente diferentes; cite siempre la especificación a la que se hace referencia en su dibujo (por ejemplo, BS HR3 / W. Nr. 2.4634).

Principales propiedades físicas y mecánicas

En la tabla siguiente se resumen las cifras físicas y mecánicas citadas habitualmente. Los valores dependen en gran medida del tratamiento térmico, la forma del producto (barra, perfil extruido, forjado) y la temperatura de ensayo.

Nota de ingeniería: En el caso de las superaleaciones, los valores numéricos individuales pueden inducir a error: elija tablas de propiedades del proveedor que coincidan con el tratamiento térmico y la forma del producto que pretende utilizar. Special Metals publica curvas detalladas de tracción, fluencia y fatiga en las que confían los ingenieros a la hora de dimensionar piezas.

Normas y equivalentes

El Nimonic 105 se denomina en varios sistemas nacionales/industriales. Las designaciones y referencias cruzadas más comunes son:

• Werkstoff / W. Nr.: 2.4634.

• Británico / Europeo: BS HR3 (y denominaciones de RRHH relacionadas).

• Otros listados: AFNOR NCKD 20ATv; aparece comúnmente en las listas de aleaciones aeroespaciales como "Aleación 105 / Nimonic 105".

Equivalentes: debido a que la composición y las filosofías de tratamiento térmico varían, no existe un sustituto perfecto uno a uno; sin embargo, en muchos contextos de adquisición, Nimonic 105 corresponde a DIN 2.4634 y a los antiguos esquemas de nomenclatura de aleaciones utilizados en catálogos aeronáuticos e industriales. Confirme siempre la composición requerida y las especificaciones mecánicas en lugar de confiar únicamente en un nombre comercial.

¿Para qué se utiliza el Nimonic 105?

Entre sus usos típicos, impulsados por su fuerza, resistencia a la fluencia y resistencia a la oxidación, se incluyen:

• Componentes de turbinas de gas aeroespaciales e industriales: álabes, paletas, discos, anillos y piezas de la cámara de combustión que funcionan en secciones calientes.

• Tornillos y pernos de alta temperatura: cuando se requiera una retención de precarga a largo plazo a temperatura elevada.

• Utillaje de trabajo en caliente y matrices de forja que requieren resistencia al calor y estabilidad dimensional.

• Muelles especiales y piezas de retención en entornos con calentamiento cíclico y grandes tensiones.

Por qué los ingenieros la eligen: la aleación ofrece una mezcla de matriz endurecible al envejecimiento (precipitados de Al + Ti) y el refuerzo de la solución sólida (Mo, Co) que proporciona un alto rendimiento en tracción y fluencia sin las limitaciones de la fundición de algunas superaleaciones monocristalinas o solidificadas direccionalmente. Esto hace que el Nimonic 105 resulte atractivo para componentes forjados y piezas de forja que deben mecanizarse y tratarse térmicamente con tolerancias estrictas.

Tratamiento térmico, fabricación y unión

Tratamientos térmicos (recomendaciones del fabricante): el boletín Special Metals ofrece dos regímenes de uso frecuente adaptados al tipo de componente:

• Tratamiento A (resistencia óptima a la fluencia a largo plazo): 4 h / 1150°C enfriamiento por aire + 16 h / 1050-1065°C enfriamiento por aire + 16 h / 850°C enfriamiento por aire.

• Tratamiento B (para una mayor resistencia a la tracción y mejores propiedades RT cuando la fluencia a largo plazo es menos crítica): 4 h / 1125°C CA + 16 h / 850°C CA.
  Utilizar el tratamiento (A) para álabes/discos de turbina; (B) cuando la exigencia de vida de fluencia no es central.

Trabajo caliente: rango recomendado ~1050-1200°C; recocido entre etapas a ~1150°C si se realiza una deformación fuerte.

Mecanizado: mecanizar en condiciones de tratamiento térmico completo siempre que sea posible; la dureza dicta herramientas de carburo (puntas de carburo de tungsteno), prácticas de bajo avance/alta rigidez.

Soldadura: La soldadura por fusión (TIG/MIG) puede ser problemática debido a la microfisuración en la soldadura y la ZAT; la soldadura por haz de electrones y la soldadura a tope por chisporroteo se han utilizado con éxito en la producción, pero las pruebas de cualificación son obligatorias. La soldadura fuerte a alta temperatura en atmósferas de vacío/hidrógeno seco/inerte es un método de unión habitual cuando las temperaturas se mantienen por debajo del tratamiento de disolución.

Consejo práctico: especificar los tratamientos térmicos permitidos, el tratamiento térmico posterior a la soldadura requerido (si lo hay) y la cualificación NDT en las órdenes de compra - los componentes que utilizan Nimonic 105 son a menudo críticos para la seguridad.

Tamaño, formas y peso

El Nimonic 105 se produce en fábricas especializadas y centros de servicio en muchas formas. Los artículos comerciales típicos incluyen barras, palanquillas, secciones extruidas, chapa (chapa fina y chapa gruesa), tubos y piezas forjadas.

Tabla representativa de tallas y pesos

Ejemplo de peso: una barra redonda de Ø50 mm de 1000 mm de longitud pesa ≈ π-(0,05²/4)-1 m -8,01 g/cm³ → ≈15,7 kg (el ingeniero debe calcular la masa exacta a partir de la geometría). (Utilice la densidad 8,01 g/cm³ para las conversiones).

Comparación mundial de precios 2025

Nota de mercado: Los precios de las superaleaciones especiales de níquel dependen en gran medida de la forma (barra o placa o elemento de fijación acabado), la cantidad, el plazo de fabricación y el recargo por materias primas. Los siguientes rangos son indicadores de mercado aproximados obtenidos de las hojas de precios actuales de los proveedores y de los listados del mercado (precio FOB o precio por kg del proveedor listado). Utilícelos sólo para presupuestar; obtenga presupuestos formales para la adquisición.

Fuentes y advertencias: estas gamas combinan listados de mercado (Made-in-China, páginas FOB de fábrica), distribuidores de aleaciones especiales e índices de recargo por aleación; el precio puede oscilar en función de los mercados de níquel/cobalto, la forma, la certificación requerida y el volumen del pedido. Para un presupuesto preciso, solicite presupuestos de laminación que hagan referencia a la especificación completa (BS HR3 / W. Nr. 2.4634) y al tratamiento térmico.

Suministro, plazo de entrega y por qué comprar Nimonic 105 a MWalloys

MWalloys - sobre nosotros (breve): MWalloys es un proveedor y transformador de metales especiales especializado en materiales a base de níquel de alta temperatura para los sectores industrial y aeroespacial. Mantenemos relaciones con fábricas y almacenamos las calidades comunes de Nimonic para suministrar anillos forjados, barras, placas y piezas cortadas a medida.

Qué ofrece MWalloys para Nimonic 105:

• 100% precio de fábrica en muchos formularios estándar (compramos directamente a las fábricas y trasladamos los ahorros a nuestros clientes).

• Entrega rápida de existencias para los tamaños típicos de barras, chapas y hojas: el inventario permite plazos de entrega cortos para muchos pedidos.

• Certificados y trazabilidad: los informes de ensayo de materiales (MTR), la trazabilidad de los números térmicos y los registros de ensayo suministrados con cada envío.

• Apoyo a la fabricación: mecanizado, forja asociada y tratamientos térmicos precalificados a petición.

Si necesita un presupuesto formal, incluya: norma requerida (por ejemplo, BS HR3 / W. Nr. 2.4634), forma del producto, dimensiones, requisito de tratamiento térmico/temperatura, cantidad y puerto de entrega - MWalloys le responderá con precios directos de fábrica y plazos estimados de entrega.

Consejo práctico de compra: En el caso de componentes giratorios o de seguridad críticos, exija en el pedido la trazabilidad certificada del laminador o de la instalación, así como las pruebas de terceros que sean necesarias (por ejemplo, PMI/comprobación química, END).

Cómo especificar Nimonic 105 en la contratación pública

Cuando redacte documentos técnicos de compra, incluya:

1. Designación exacta de la aleación (por ejemplo, aleación Nimonic 105, W. Nr. 2.4634, BS HR3).

2. Material requerido (barra, placa, sección extruida, pieza en bruto de forja).

3. Tolerancia de composición química o especificación de referencia (citar la versión BS/EN o la ficha técnica de Metales Especiales).

4. Tratamiento térmico (especifique cuál de los regímenes sugeridos por el fabricante o una alternativa acordada).

5. Criterios de aceptación de las propiedades mecánicas (tracción, límite elástico, alargamiento a temperatura ambiente y, en caso necesario, a temperaturas elevadas).

6. Ensayos no destructivos y aceptación (si es necesario, por ejemplo, ultrasonidos en piezas forjadas, PMI).

7. Documentación (MTR según EN 10204 3.1/3.2 o equivalente).

8. Procesos especiales (instrucciones de soldadura, tolerancia de mecanizado, tratamiento térmico posterior a la soldadura).

9. Cantidad y plazo de entrega - vinculado a la confirmación del proveedor y al plazo de entrega.

10. Condiciones comerciales - FOB/CIF, incoterms, pago y garantía.

Preguntas frecuentes

1. ¿Es lo mismo Nimonic 105 que Inconel 625 o 718?
Nimonic 105 pertenece a la familia Nimonic (níquel-cobalto-cromo con refuerzo por precipitación de Al/Ti). Inconel 625 y 718 son aleaciones a base de níquel diferentes con distintos equilibrios de aleación y prestaciones; no las sustituya sin un estudio de ingeniería.

2. ¿A qué temperatura puede funcionar de forma continua?
Está diseñado para un servicio sostenido de hasta ≈950°CLa vida útil de los componentes depende de la tensión, el entorno y el tratamiento térmico. Utilice las curvas de fluencia-rotura del fabricante para dimensionar las piezas.

3. ¿Cuál es el tratamiento térmico estándar?
Se publican dos regímenes comunes: el ciclo de larga duración (4 h @ 1150°C AC → 16 h @ 1050-1065°C AC → 16 h @ 850°C AC) para la vida de fluencia, y una solución más corta + envejecimiento (4 h @ 1125°C AC → 16 h @ 850°C AC) para una mayor resistencia RT donde la vida de fluencia es menos crítica. Especifique cuál necesita.

4. ¿Se puede soldar el Nimonic 105?
La soldadura por fusión es complicada y puede producir microfisuras; la soldadura por haz de electrones y la soldadura a tope han tenido éxito. La soldadura fuerte en atmósferas controladas se utiliza con frecuencia. La soldadura debe cualificarse en función del componente y el conjunto específicos.

5. ¿Requiere el Nimonic 105 herramientas de mecanizado especiales?
Sí - debido a la alta dureza después del tratamiento térmico, se recomiendan herramientas de metal duro y un diseño cuidadoso del proceso (rigidez, avances conservadores). Mecanizar en el estado final de tratamiento térmico siempre que sea posible.

6. ¿Cuáles son los formularios habituales de las fábricas?
Barra redonda, perfiles extruidos, chapas, tubos, piezas brutas forjadas y anillos forjados. La disponibilidad depende del laminador y de las cantidades mínimas de pedido.

7. ¿Cómo afecta el contenido de carbono a las propiedades?
El Nimonic 105 tiene un límite superior de carbono relativamente alto (0,17 wt% máx). El carbono influye en la formación de carburos y, por tanto, en la fluencia y la fabricabilidad; estudios recientes examinan el efecto del carbono en la fluencia y la estabilidad de la microestructura.

8. ¿Es resistente a la corrosión?
Presenta una buena resistencia a la oxidación a alta temperatura gracias al Cr y el Al, pero no es una aleación resistente a la corrosión en general para productos químicos acuosos agresivos; seleccione una aleación resistente a la corrosión si ese es el requisito principal.

9. ¿En qué documentación debo insistir?
MTR del laminador (químico y mecánico), registro de tratamiento térmico y cualquier informe de END necesario. Para uso aeroespacial o de seguridad crítica, es habitual un mayor grado de certificación y trazabilidad (3.1/3.2 o similar).

10. ¿Cómo puedo obtener un precio y un plazo de entrega fiables?
Proporcione las especificaciones exactas (W. Nr./BS o AMS si procede), forma, dimensiones, cantidad y tratamientos deseados a los proveedores. Los pedidos grandes reducen los costes por kg; MWalloys puede proporcionar presupuestos de laminación y suele tener existencias para un envío más rápido en los tamaños más comunes.