Servicio de mecanizado de Hastelloy
Hastelloy es una aleación resistente a la corrosión a base de níquel, utilizada principalmente en entornos con fuerte corrosión y medios químicos complejos.
- Proceso de fabricación de materiales perfecto
- Precios de materiales altamente competitivos
- Más de 15 años de experiencia en el procesamiento de aleaciones resistentes a la corrosión
- Entrega rápida
¿Qué es Hastelloy?
Las aleaciones Hastelloy son materiales a base de níquel con altos niveles de cromo (Cr), molibdeno (Mo), tungsteno (W) y cobre (Cu) añadidos para formar una densa película de pasivación y mejorar la resistencia a la corrosión del material base. Son resistentes a diversos entornos corrosivos, como ácidos oxidantes, ácidos reductores, soluciones salinas, medios clorados y humos a alta temperatura. Presentan buena soldabilidad y conformabilidad, pero algunos grados con alto contenido de molibdeno (como la serie B) son difíciles de mecanizar y requieren herramientas de corte de carburo.
Grados de aleación comunes y composiciones químicas de Hastelloy
Las aleaciones Hastelloy cumplen con las normas internacionales: ASTM B575 (placa/fleje), ASTM B622 (tubo sin costura) y ASTM B366 (forjado). Los grados y composiciones químicas comunes de las aleaciones son los siguientes:
| Grados de Hastelloy | número UNS | Composición química de Hastelloy | Densidad de Hastelloy (g/cm³) | Punto de fusión de Hastelloy (℃) | Propiedades mecánicas a temperatura ambiente (estado de solución sólida) (resistencia a la tracción, límite elástico, dureza) |
| Hastelloy C-276 | N10276 | Cr 14.5-16.5;Mes 15.0–17.0;W 3.0-4.5;Fe 4.0–7.0;Co ≤2.5;C ≤0.01 | 8.9 | 1320-1350 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥283 MPa;δ ≥40%;dureza ≤210 HB |
| Hastelloy C-22 | N06022 | Cr 20.0-22.5;Mes 12.5–14.5;W 2.5-3.5;Fe 2.0–6.0;Co ≤2.5;C ≤0.01 | 8.9 | 1300-1340 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥283 MPa;δ ≥40%;dureza ≤210 HB |
| Hastelloy C-2000 | N06200 | Cr 23.0-25.0;Mes 15.0–17.0;Cu 1.5-2.5;Fe ≤3.0;Co ≤2.5;C ≤0.01 | 8.95 | 1290-1330 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥283 MPa;δ ≥40%;dureza ≤210 HB |
| Hastelloy B-2 | N10665 | Cr ≤1.0;Mes 26.0–30.0;Fe 1.0–3.0;Co ≤1.0;C ≤0.01 | 9.2 | 1320-1340 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥276 MPa;δ ≥40%;dureza ≤210 HB |
| Hastelloy B-3 | N10675 | Cr ≤1.0;Mes 27.0–32.0;Fe ≤3.0;Co ≤1.0;C ≤0.01 | 9.1 | 1310-1330 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥276 MPa;δ ≥40%;dureza ≤210 HB |
| Hastelloy G-30 | N06030 | Cr 28.0-31.0;Mes 4.0–6.0;W 1.5-4.0;Fe 13.0–17.0;Co ≤5.0;C ≤0.015 | 8.8 | 1260-1300 | σb ≥655 MPa;σ0.2 ≥276 MPa;δ ≥30%;dureza ≤200 HB |
| Hastelloy X | N06002 | Cr 20.5-23.0;Mes 8.0–10.0;W 0.5-2.0;Fe 17.0–20.0;Co 1.0–2.5;C ≤0.10 | 8.2 | 1290-1320 | σb ≥700 MPa;σ0.2 ≥300 MPa;δ ≥30%;dureza ≤220 HB |
¿Cómo mecanizar Hastelloy?
Mecanizado CNC de Hastelloy
El mecanizado CNC de Hastelloy incluye fresado y torneado CNC. Dado que la velocidad de endurecimiento por acritud del Hastelloy es de 3 a 5 veces mayor que la del acero al carbono convencional, se debe seguir el principio de corte: baja velocidad de corte, gran avance y herramientas afiladas.
Selección de herramientas: Desbaste: Herramientas de carburo o herramientas de nitruro de boro cúbico (CBN);
Acabado: Herramientas de diamante policristalino (PCD), para evitar que el desgaste de la herramienta produzca una rugosidad excesiva en la superficie de la pieza de trabajo.
Parámetros de mecanizado: Avance: 0.2–0.5 mm/r. Aumentar el avance reduce el tiempo de fricción entre la herramienta y la pieza, lo que reduce el espesor de la capa endurecida.
Profundidad de corte: ≥2 mm. La capa endurecida debe cortarse en una sola pasada para evitar cortes secundarios.
Durante el mecanizado, se utiliza un fluido de corte de extrema presión (que contiene aditivos de azufre y fósforo) a un caudal ≥20 L/min para garantizar un enfriamiento suficiente de la zona de corte y evitar un aumento excesivo de la temperatura de la pieza de trabajo que provoque una degradación del rendimiento.
Fundición de Hastelloy
La fundición con Hastelloy, debido a su alto contenido en elementos como cromo, molibdeno y tungsteno, produce piezas fundidas con baja fluidez, lo que las hace propensas a la segregación y al agrietamiento en caliente. Por lo tanto, se requieren procesos de fundición especializados: Fundición a la cera perdida.
Este es el proceso de fundición más comúnmente utilizado para Hastelloy, adecuado para producir piezas fundidas con formas complejas y requisitos de alta precisión (por ejemplo, cuerpos de bombas, válvulas, impulsores y partes internas de reactores químicos).
Puntos clave del proceso: Se utiliza una carcasa de molde de cerámica (resistente a altas temperaturas y a la corrosión del metal fundido). La carcasa del molde debe cocerse a altas temperaturas (≥1000 °C) para eliminar la humedad residual y la materia orgánica.
Para la fundición, se utiliza un horno de inducción al vacío para evitar la oxidación y la pérdida de elementos de aleación. Para mejorar la fluidez, la temperatura de vertido debe ser entre 50 y 80 °C superior al punto de fusión de la aleación (p. ej., la temperatura de vertido de la aleación C-276 es de aproximadamente 1400 a 1430 °C).
La pieza fundida debe enfriarse lentamente junto con la carcasa del molde para reducir la tensión interna y el riesgo de agrietamiento por calor.
Forjado de Hastelloy
Especificaciones de calefacción
Temperatura de precalentamiento: 600–800 ℃, tiempo de mantenimiento controlado a 2–3 min/mm según el espesor de la pieza de trabajo, evitando el calentamiento directo a alta temperatura que podría provocar la oxidación de la superficie.
Temperatura de forja inicial: 1100–1180 ℃ (ligeramente diferente para diferentes grados, por ejemplo, 1150 ℃ para C-276, 1180 ℃ para B-3).
Temperatura final de forja: ≥900 ℃. Se prohíbe estrictamente la forja a baja temperatura para evitar la rotura o el agrietamiento del grano. Se requiere un enfriamiento rápido por aire después de la forja final para evitar la precipitación de la fase frágil.
Control de deformación
Cantidad de deformación única: 15%–25%, evitando grandes cantidades de deformación que podrían provocar un sobrecalentamiento localizado; se requiere recalentamiento para el forjado de múltiples pasadas para garantizar que la temperatura de cada pasada permanezca dentro del rango del proceso.
Norma aplicable: ASTM B564 (Norma general para piezas forjadas de aleación de níquel)
Estampado de Hastelloy
Las aleaciones de Hastelloy se pueden estampar, pero debido a su fuerte tendencia al endurecimiento por trabajo, su baja conductividad térmica y su estrecho rango plástico, el proceso de estampación requiere ajustes específicos:
1. Antes de estampar, la pieza en bruto debe someterse a un tratamiento térmico de solución seguido de un enfriamiento rápido con agua para eliminar el endurecimiento previo al trabajo, disolver las fases frágiles y restaurar la plasticidad del material.
2. Material de la matriz: Se recomienda utilizar carburo cementado (YG15/YG20) o acero rápido (W18Cr4V). La superficie debe pulirse a Ra ≤ 0.2 μm para mejorar la resistencia al desgaste y las propiedades de desmoldeo.
3. La deformación máxima de las aleaciones Hastelloy es mucho menor que la del acero al carbono. La deformación por embutición superficial debe ser ≤10 % por pasada. La embutición profunda requiere varias pasadas, y cada una de ellas debe ir seguida de un nuevo tratamiento térmico de solución para eliminar el endurecimiento por acritud.
Soldadura de estelita
La soldadura de estelita se refiere al proceso de unión de estelita 6, estelita 12, estelita 21 y otros materiales de grado sobre un sustrato de Inconel 625 mediante arco de plasma transferido o revestimiento láser. Se utiliza principalmente en la industria del petróleo y el gas para válvulas, asientos de válvulas y superficies de sellado de discos de válvulas, así como en la industria de la perforación para capas resistentes al desgaste en brocas. Esto reduce significativamente los costos de fabricación de estos materiales de metales preciosos.
Proceso de fabricación del material Hastelloy
Precionn es una empresa integral de fabricación de materiales de superaleaciones que integra la investigación y el desarrollo, la fundición, la forja, el tratamiento térmico, el conformado en frío y el procesamiento del producto terminado de materiales Hastelloy.
fundición
Nuestra empresa posee un horno eléctrico de fundición de 50T, un horno de refinación LF, un horno VOD y un horno VD.
forja
Nuestra empresa cuenta con una máquina de forja de 5000T, que puede formar barras y placas de Inconel 625 de varios diámetros.
Tratamiento térmico
Los objetivos principales del tratamiento térmico con Hastelloy son aliviar la tensión, disolver las fases frágiles y restaurar la resistencia a la corrosión. Las temperaturas del tratamiento de solución se sitúan principalmente entre 1100 y 1150 °C, y se utiliza un enfriamiento rápido por agua.
Laminado en caliente
Hastelloy se puede laminar en caliente en placas, barras, perfiles o tubos de diversas especificaciones.
Detección de fallas
Las aleaciones Hastelloy se utilizan ampliamente en industrias críticas como la petroquímica. Tras la fabricación del material, además del análisis rutinario de la composición con un espectrómetro, también realizamos la detección de defectos internos para garantizar que el producto esté libre de grietas y cumpla con los requisitos de seguridad de producción.
¿Por qué elegir Precionn para piezas Hastelloy?
Excelentes capacidades de fabricación
Se puede completar un proceso de fabricación completo, desde la producción de materia prima, el mecanizado CNC, hasta la inspección y envío del producto terminado, con alta calidad.
costos de material preferenciales
Precionn posee capacidades completas de fabricación de materiales, capaz de completar de forma independiente procesos de fundición, forja, tratamiento térmico, laminado en caliente e inspección del producto terminado.
Gestión de calidad de alta calidad
- Certificado del sistema: ISO 9001, IS013485, AS9100D, IATF16949
- Todos los materiales deben someterse a pruebas de espectrómetro y pruebas de propiedades físicas para garantizar que cumplan con los requisitos de composición química y propiedades físicas.
- Todas las piezas forjadas y los materiales soldados se someten a detección de defectos para garantizar que no haya grietas internas en los materiales y productos.
Soluciones personalizadas
- Contamos con excelentes capacidades de fabricación de estampación y podemos personalizar piezas delgadas de Hastelloy.
- Contamos con excelentes capacidades de mecanizado CNC y podemos personalizar válvulas y bridas de Hastelloy.
- Contamos con una amplia experiencia en soldadura de supermateriales y podemos personalizar la soldadura de puertos de válvulas Hastelloy y la soldadura de revestimiento para cumplir con requisitos específicos.
Industrias de aplicación de Hastelloy
industria química
Las aleaciones de Hastelloy se utilizan ampliamente en la industria química, particularmente en la fabricación de reactores, tuberías, válvulas y otros equipos, donde pueden soportar productos químicos altamente corrosivos como cloruros, ácido sulfúrico y amoníaco.
Por ejemplo, se utilizan en la fabricación de reactores y equipos resistentes a la corrosión para evitar daños por corrosión química.
Petróleo y gas
Debido a su resistencia a altas temperaturas y a la corrosión, las aleaciones Hastelloy se utilizan comúnmente en equipos para la extracción, procesamiento y transporte de petróleo y gas.
Por ejemplo, se utilizan en tuberías, bombas y válvulas resistentes a la corrosión en perforaciones en aguas profundas y refinerías de petróleo.
Ingeniería Marina
En entornos marinos, las aleaciones Hastelloy resisten la corrosión del agua de mar y se utilizan comúnmente en la fabricación de plataformas marinas, tuberías submarinas y otros equipos marinos.
Por ejemplo, componentes estructurales de plataformas de perforación offshore y piezas resistentes a la corrosión para barcos.
industria de fabricación de alimentos
Las aleaciones de Hastelloy son adecuadas para su uso en el procesamiento de alimentos, la producción farmacéutica y la fabricación de equipos médicos debido a su alta higiene y resistencia a la corrosión.
Los ejemplos incluyen: equipos de procesamiento de alimentos, contenedores farmacéuticos, tuberías y contenedores.
Aeroespacial
Las propiedades de alta temperatura del Hastelloy lo convierten en un material ideal para la industria aeroespacial, especialmente en atmósferas corrosivas y de alta temperatura. Se utiliza para fabricar componentes de motores, intercambiadores de calor y otras estructuras de alta temperatura.
Los ejemplos incluyen: motores de cohetes, motores a reacción, etc.
industria de la energía nuclear
Las aleaciones de Hastelloy pueden soportar altas temperaturas, altas presiones y entornos de radiación, lo que las hace cruciales en la industria de la energía nuclear, particularmente en componentes críticos como los sistemas de enfriamiento de reactores y el revestimiento de barras de combustible.
Los ejemplos incluyen intercambiadores de calor y tuberías de refrigeración en centrales nucleares.
Preguntas frecuentes sobre Hastelloy
Para las aleaciones de Hastelloy, podemos proporcionar informes de propiedades mecánicas y de materiales para diferentes procesos, cumpliendo con los estándares reconocidos internacionalmente para aleaciones a base de níquel, como ASTM B575 (placa/tira), ASTM B622 (tubo sin costura) y ASTM B366 (forjados).
Los grados de aleación Hastelloy comúnmente utilizados incluyen: Hastelloy C-276, Hastelloy C-22, Hastelloy C-2000, Hastelloy B-2, Hastelloy B-3, Hastelloy G-30 y Hastelloy X.
Dado que el endurecimiento por acritud del Hastelloy es de 3 a 5 veces superior al del acero convencional, se deben seleccionar herramientas de corte adecuadas para el mecanizado. Desbaste: Herramientas de carburo (clase K, como YG8) o de nitruro de boro cúbico (CBN); Acabado: Herramientas de diamante policristalino (PCD). Evite el desgaste de la herramienta, que podría provocar una rugosidad superficial excesiva de la pieza.
Si los materiales no requieren personalización, el tiempo de producción del prototipo suele ser de tres días. Si los materiales requieren personalización especial, el tiempo de producción del prototipo suele ser de 10 días.