Aleación Nimonic 90 (UNS N07090/Nr. W. 2.4632)

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Aleación Nimonic 90 (UNS N07090/Nr. W. 2.4632)

Descripción del producto

La aleación Nimonic 90 (UNS N07090 / W. Nr. 2.4632) es una superaleación de nĆ­quel, cromo y cobalto endurecida por precipitación, diseƱada para ofrecer una resistencia sostenida a altas temperaturas y una baja fluencia a temperaturas de servicio de hasta aprox. 900-920 °C (ā‰ˆ1650-1688 °F)Para usos de ingenierĆ­a que requieren una resistencia excepcional a la rotura por tensión (discos de turbina, Ć”labes, muelles de alta temperatura, utillaje para trabajo en caliente), el Nimonic 90 sigue siendo una de las mejores opciones cuando se requiere un equilibrio entre resistencia a la fluencia, resistencia a la oxidación y facilidad de fabricación.

¿Qué es la aleación Nimonic 90?

La aleación Nimonic 90 es una aleación forjada de níquel-cromo-cobalto reforzada mediante adiciones controladas de titanio y aluminio que forman precipitados finos durante el envejecimiento. Estos precipitados le confieren una gran resistencia a la tracción y a la rotura por fluencia a temperaturas elevadas. La aleación se desarrolló para turbinas de gas y otros entornos termomecÔnicos severos en los que se requiere estabilidad dimensional a largo plazo y resistencia a la oxidación. Los principales fabricantes y boletines técnicos la consideran un material endurecible por envejecimiento y resistente a la fluencia con un largo historial en el sector aeroespacial y de generación de energía.

Denominaciones y normas oficiales

Especificaciones e identificadores comunes encontrados en los datos de la industria:

  • UNS: N07090.

  • W. Nr.: 2.4632.

  • Especificaciones / normas pertinentes: AMS 5829 (listados de alambre/barra referenciados), diversas designaciones BS/DIN y hojas de datos de proveedores que hacen referencia a formularios ASTM para formas de productos. Compruebe siempre el certificado del producto para conocer las especificaciones exactas que requiere su proyecto.

  • Ventana de temperatura de uso tĆ­pico: alta resistencia hasta ā‰ˆ700 °C en muchos casos de carga y resistencia a la fluencia cercana a 900-920 °C en componentes con tratamiento tĆ©rmico optimizado.

  • Formas comunes: barra, alambre, chapa, piezas forjadas, discos, fleje, alambre para muelles.

Composición química

Elemento Gama tĆ­pica (wt%)
NĆ­quel (Ni) ~53 - 58
Cromo (Cr) ~18 - 21
Cobalto (Co) ~15 - 21
Titanio (Ti) ~2.0 - 3.0
Aluminio (Al) ~1.0 - 2.0
Hierro (Fe) ≤ ~1.5
Carbono (C) ≤ ~0.10 - 0.13
Manganeso (Mn), Silicio (Si), Azufre (S), Fósforo (P) trace / per spec

(Estos rangos son típicos; los certificados de laminación específicos de cada pedido indican valores precisos para cada calor/lote).

Material y propiedades mecƔnicas

Propiedad Valor tĆ­pico / rango
Resistencia a la tracción a temperatura ambiente (UTS) ~1100-1300 MPa (varía con el tratamiento térmico y la forma)
0,2% tensión de prueba (RT) ~700-830 MPa (cifras típicas publicadas)
Elongación (A%) ~20-30% (dependiendo del temperamento)
Resistencia a la fluencia/ruptura Alta resistencia a la fluencia hasta ā‰ˆ900°C en material correctamente envejecido
Dureza (HRC/BHN) Los valores de tratamiento tƩrmico suelen situarse en el intervalo ~RC30-38 (varƭa)
Densidad ā‰ˆ8,18 g/cm³ (base de nĆ­quel tĆ­pica)

Notas: los valores mecÔnicos varían en función de la forma del producto (alambre, barra, placa), la vía de fabricación (forjado frente a extrusión) y el programa de envejecimiento preciso. Utilice el certificado de materiales del fabricante para los cÔlculos de diseño.

Rendimiento fĆ­sico a temperatura

El Nimonic 90 conserva una elevada resistencia a la rotura por tensión y muestra una excelente resistencia a la oxidación en la banda de 700-900 °C; los datos de conductividad térmica y dilatación estÔn documentados en los boletines técnicos de los proveedores para el diseño de conjuntos que necesitan tolerancias térmicas estrictas. Las tablas térmicas y mecÔnicas de los principales productores proporcionan las curvas de ingeniería para dimensionar los componentes en función de su vida útil.

Tratamiento tƩrmico

La aleación es endurecible por envejecimiento. Secuencia industrial típica (generalizada - verificar siempre con la documentación del proveedor y los planos de las piezas):

  1. Recocido en solución: calentar hasta alcanzar la temperatura de la solución (la ficha técnica del proveedor indica los °C/tiempo exactos), seguido de un enfriamiento rÔpido para retener el soluto en la solución sólida.

  2. Etapas de envejecimiento / precipitación: envejecimiento controlado a temperaturas intermedias (a menudo en dos etapas) para precipitar compuestos intermetĆ”licos (tipo γ′) que refuerzan la aleación. Las temperaturas y el tiempo exactos dependen del producto y del equilibrio deseado entre resistencia y ductilidad. Los boletines especializados y las especificaciones AMS proporcionan los ciclos precisos utilizados para los componentes de las turbinas.

Importante: un envejecimiento incorrecto o excesivo reduce la vida útil de la fluencia. El tratamiento térmico debe realizarse en talleres de tratamiento térmico acreditados con registros trazables para piezas aeroespaciales o de generación de energía.

Fabricación, soldadura e inspección

  • Mecanizado: mĆ”s duros que los aceros inoxidables comunes - mecanizar con herramientas afiladas y reglajes rĆ­gidos; grados de plaquitas recomendados para aleaciones de nĆ­quel. Las guĆ­as de proveedores indican los avances/velocidades.

  • Soldadura / metal de aportación: La soldadura es posible utilizando aleaciones de relleno compatibles; para componentes crĆ­ticos, siga las recomendaciones de relleno del proveedor y los procedimientos cualificados. A menudo es necesario un tratamiento tĆ©rmico y un envejecimiento posteriores a la soldadura.

  • END e inspección: se aplica el END estĆ”ndar (UT, MPI, LPI); para las piezas aeroespaciales, siga las normas de aceptación aplicables y la trazabilidad (nĆŗmero tĆ©rmico del material, certificado de anĆ”lisis quĆ­mico).

Aplicaciones tĆ­picas

La estabilidad mecÔnica a altas temperaturas del Nimonic 90 lo sitúa en:

  • Componentes de turbinas de gas (Ć”labes, discos, secciones anulares).

  • Útiles y herramientas de trabajo en caliente que experimentan fatiga tĆ©rmica.

  • Bobinas/alambres y muelles de alta temperatura para montajes tĆ©rmicos.

  • Componentes de motores y escapes en los que se requiere resistencia a la fluencia y a la oxidación.

¿Es magnético el Nimonic 90?

En condiciones normales de recocido, el Nimonic 90 es generalmente no magnético debido a su alto contenido en níquel y a su matriz cúbica centrada en la cara. Sin embargo, el trabajo en frío o determinadas secuencias de tratamiento térmico pueden producir una respuesta magnética débil. Para aplicaciones en las que la permeabilidad magnética es crítica, verifique el estado final con el proveedor y, si es necesario, especifique la permeabilidad mÔxima o exija el cribado magnético durante la inspección de entrada.

Equivalencias y sustituciones

  • Equivalentes formales mĆ”s cercanos: AMS 5829 se cita comĆŗnmente para las formas de alambre/barra; DIN/W.Nr y otros nombres comerciales pueden aparecer (2.4632, 2.4969 aparecen en algunos listados).

  • CuĆ”ndo sustituir: En algunos diseƱos se considera la posibilidad de utilizar Inconel 718 o X-750, pero la sustitución requiere una evaluación cuidadosa de la vida Ćŗtil a la fluencia, el entorno de corrosión y la soldabilidad. El Nimonic 90 suele superar a muchos grados de Inconel en cuanto a fluencia a largo plazo a temperaturas muy elevadas, debido al mayor contenido de cobalto y a la precipitación de Al/Ti adaptada. VĆ©ase la comparación directa a continuación.

Nimonic 90 vs Inconel 718 (comparación de ingeniería)

CaracterĆ­stica Nimonic 90 (UNS N07090) Inconel 718 (UNS N07718)
Resistencia a RT Muy alto tras el envejecimiento; UTS a menudo >1100 MPa (varía). Muy alto; conocido por su excelente resistencia a la tracción y al límite elÔstico con buenas propiedades a bajas temperaturas.
Resistencia a la fluencia a altas temperaturas (≄650-900 °C) Excelente; optimizado para la vida de fluencia/ruptura a temperaturas muy altas. Excelente hasta ā‰ˆ700 °C, pero formulación optimizada de forma diferente (precipitados γ″ que contienen Nb).
Resistencia a la corrosión Buena resistencia a la oxidación a alta T; depende del entorno. Amplia resistencia a la corrosión; se utiliza ampliamente en procesos químicos y en la industria aeroespacial.
Soldabilidad Soldable con relleno adecuado; puede necesitar tratamiento térmico posterior a la soldadura. Excelente soldabilidad en relación con muchas superaleaciones de Ni; comúnmente soldadas y utilizadas en estructuras fabricadas.
Usos típicos Álabes/discos de turbina, herramientas de trabajo en caliente, muelles de alta temperatura. Componentes de motor, rotores, tornillería, donde se necesite una combinación de resistencia y soldabilidad.

Nota de ingeniería: La sustitución requiere la evaluación de las curvas de fluencia-ruptura, el entorno de oxidación y la cualificación de las uniones soldadas. Muchas especificaciones de OEM enumeran una única aleación permitida; siga esas listas cuando licite piezas para la industria aeroespacial o de generación de energía.

TamaƱos y formas habituales y una referencia rĆ”pida de tamaƱo→peso

Formulario Tamaños nominales típicos disponibles Densidad aproximada (g/cm³) Nota rÔpida sobre el peso
Barra redonda Ƙ 3 mm hasta Ƙ 300+ mm 8.18 1 m de Ƙ 25 mm ā‰ˆ 4,04 kg
Placa / hoja espesor de 0,5 mm a 50 mm 8.18 1 m² Ɨ 10 mm de grosor ā‰ˆ 81,8 kg
Alambre (muelle) Ƙ 0,1 mm - 10 mm 8.18 alambre para muelles ofrecido en carretes/pesos de bobina por proveedor

(Utilice la densidad exacta 8,18 g/cm³ y la geometría para calcular la masa precisa de las piezas de producción).

Comparación de precios indicativa a escala mundial (2025)

Importante: Los precios de las superaleaciones dependen en gran medida de la forma (alambre, barra, placa), el tamaño del lote, la certificación (el control de calidad aeroespacial añade una prima), los mercados del cobalto y el níquel y las condiciones logísticas (FOB, CIF, EXW). La siguiente tabla muestra gamas indicativas FOB/fÔbrica para 2025 para apoyar la presupuestación; obtener presupuestos para precios firmes y plazos de entrega.

Región Gama indicativa de precios (USD / kg) - 2025 (formas comerciales típicas) Fuente representativa
China (FOB / fƔbrica) US$ 30 - 60 / kg (chapa a precio competitivo, barras pequeƱas; lotes grandes certificados aeroespaciales mƔs altos). Lista de proveedores y resumen del mercado.
Europa (distribuidor / certificado) US$ 45 - 95 / kg (placas y barras con certificación mÔs estricta; prima para especificaciones PED/nucleares). PÔginas de distribuidores europeos.
Estados Unidos (pedidos pequeƱos / calidad aeroespacial) US$ 80 - 140 / kg (el pequeƱo volumen y el estricto control de calidad aeroespacial aumentan el coste). Comentarios sobre el mercado y precios de los distribuidores.

Notas:

  • Algunos listados en lĆ­nea (mercados) muestran cifras inferiores por kilogramo para las formas a granel o de baja especificación, mientras que las barras/forjas especiales con certificación aeroespacial pueden ser sustancialmente mĆ”s caras.

  • Los recargos por cobalto y nĆ­quel influirĆ”n en los precios mensuales; solicite siempre el recargo por aleación y el plazo de entrega actuales.

Consejos de compra y por quƩ MWAlloys para Nimonic 90

Si necesita un proveedor fiable de Nimonic 90 en China con calidad trazable y precios de fƔbrica competitivos, MWAlloys se lo ofrece:

  • 100% precio de fĆ”brica en stock estĆ”ndar - trabajamos directamente con las fĆ”bricas para reducir el sobreprecio de los revendedores.

  • EnvĆ­o rĆ”pido de existencias para los tamaƱos de barra/placa habituales (sujeto a confirmación de existencias actuales).

  • Certificación de materialesCertificados de laminación (quĆ­micos y mecĆ”nicos), registros de ensayos no destructivos previa solicitud y embalaje para la exportación.

  • MOQ pequeƱos y medianos adaptados a prototipos y series de utillaje; se ofrecen lotes mĆ”s grandes para contratos OEM.

  • Asistencia tĆ©cnica de metalĆŗrgicos experimentados en ciclos de envejecimiento y sugerencias de fabricación.

Lista de control de las adquisiciones (prƔctica):

  1. Especifique el número UNS/W. y la certificación requerida (AMS/ASTM/DIN).

  2. Indique la forma, las dimensiones y la clase de tolerancia requeridas para el producto.

  3. Solicite un anÔlisis químico trazable al número de colada y un informe de la prueba de tracción.

  4. Confirmar el estado del tratamiento térmico en el momento de la entrega (recocido, solución + envejecido o "tal cual").

  5. Solicite el plazo de entrega y el recargo por aleación para el pedido final.

Preguntas frecuentes

1) ¿Qué temperatura de funcionamiento es segura para Nimonic 90?
El uso seguro depende de la carga y del tiempo. Para piezas estructurales sometidas a una carga constante, la aleación se califica normalmente hasta ā‰ˆ700 °C para alta resistencia; para aplicaciones resistentes a la fluencia puede utilizarse un envejecimiento/procesamiento optimizado hasta ā‰ˆ900-920 °C para cĆ”lculos de vida limitada. Utilice siempre los datos de fluencia del proveedor para la predicción de la vida Ćŗtil.

2) ¿Qué normas cubren el Nimonic 90?
Las referencias mƔs comunes son UNS N07090W. Nr. 2.4632y especificaciones de productos como AMS 5829 para determinadas formas; consulte las fichas tƩcnicas de los proveedores para conocer las normas especƭficas de cada forma.

3) ĀæSe puede soldar el Nimonic 90?
Sí, con metales de aportación compatibles y procedimientos cualificados. Puede ser necesario un envejecimiento posterior a la soldadura y, en casos críticos, un tratamiento con solución posterior a la soldadura.

4) ¿Es Nimonic 90 resistente a la corrosión?
Tiene buena resistencia a la oxidación a temperatura elevada; el comportamiento frente a la corrosión en ambientes químicos agresivos debe evaluarse caso por caso.

5) ¿CuÔl es su coste en comparación con el de Inconel 718?
Los costes varĆ­an; en algunos mercados, el Nimonic 90 puede ser competitivo frente al 718 para material a granel no aeroespacial, pero el 718 aeroespacial certificado o los Inconels especializados pueden tener un precio diferente debido a la demanda y a la complejidad del proceso. Compare presupuestos en firme para formas y certificaciones.

6) ¿Es magnético el Nimonic 90?
En general no magnƩtico en estado recocido; el trabajo en frƭo o determinados tratamientos tƩrmicos pueden introducir una respuesta magnƩtica dƩbil. Especificar los lƭmites magnƩticos si son crƭticos.

7) ¿CuÔles son las formas habituales de suministro?
Barras redondas, chapas, alambre, flejes, piezas forjadas y muelles.

8) ¿Nimonic 90 necesita un tratamiento especial de fijación?
Si los pernos/unidades de fijación funcionan a alta temperatura bajo carga, utilice material adaptado a la fluencia y considere precargas que tengan en cuenta la relajación. Consulte las normas de tornillería de los fabricantes de equipos originales cuando se utilicen en montajes críticos.

9) ¿Cómo validar un lote de un proveedor?
Solicite certificados de ensayos de laminación, anÔlisis químicos, ensayos de tracción, registros de tratamiento térmico e informes de END, si procede. En el sector aeroespacial o de generación de energía, la trazabilidad debe ser mÔs estricta.

10) ĀæSe puede conformar en frĆ­o el Nimonic 90?
Es posible cierto conformado en frío, pero una fuerte deformación puede requerir recocidos intermedios y afectarÔ al comportamiento final de envejecimiento; consultar al metalúrgico para los programas de conformado.

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