NC6948 Nimonic C-263 Barra

Descripción de las barras de Nimonic C-263

Las barras de Nimonic C-263 presentan una matriz de γ-austenita endurecida por precipitados γ' ordenados (Ni₃[Al, Ti]) que comprenden un 25-30 vol%, con un tamaño medio de 20-50 nm tras el tratamiento en solución (1150°C) y el envejecimiento (800°C/8h). Los carburos de M₂₃C₆ ricos en cromo decoran los límites de grano (<1 vol%), mientras que los carburos de MC ricos en Mo/Ti (<0,5 vol%) proporcionan refuerzo por dispersión. La excepcional resistencia a la fluencia de la aleación (rotura por tensión de 100 MPa a 800 °C durante 100 h) se deriva de las tensiones de coherencia γ' que inhiben el ascenso de dislocaciones, junto con el refuerzo de la solución sólida por el cobalto/molibdeno.

Térmicamente, mantiene la estabilidad de fase hasta 900°C con mínima formación de fase σ (<0,3 vol% tras 1000h), atribuible a la relación controlada aluminio/titanio (Al/Ti ≈ 0,7). El coeficiente de expansión térmica es de 14,8 μm/m-°C (20-800°C), mientras que la conductividad térmica aumenta de 11,5 W/m-K (20°C) a 26,3 W/m-K (800°C). Mecánicamente, las barras tratadas en solución alcanzan 950-1100 MPa UTS, 650-750 MPa de límite elástico y 25-30% de alargamiento, conservando un 85% de límite elástico a 800°C.

La resistencia a la oxidación se debe a la formación continua de incrustaciones de Cr₂O₃ (constante de velocidad parabólicakₚ=3×10-¹⁴ g²/cm⁴-s a 900°C), y el dopaje con titanio mejora la adherencia de las incrustaciones. El comportamiento electroquímico muestra una baja disolución anódica (<10-⁷ A/cm² en NaCl al 3,5% a 600°C) debido a la pasividad estabilizada por Mo. La resistencia a la fatiga a 800°C supera los 300 MPa (10⁷ ciclos, R=-1), apoyada por la homogeneización del deslizamiento mediada por γ'. Única entre las superaleaciones endurecidas por precipitación, evita el agrietamiento por edad de deformación durante la soldadura gracias al soluto γ' controlado (1020°C) y a la baja deformación por desajuste (δ=0,2%).

Aplicaciones de las barras de Nimonic C-263

El Nimonic C-263 se utiliza en entornos termomecánicos extremos que exigen una resistencia sinérgica a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y facilidad de fabricación. Su aplicación principal es en cámaras de combustión de turbinas de gas aeroespaciales y revestimientos de postcombustión, donde el endurecimiento γ'-precipitado (Ni₃[Al, Ti]) proporciona una resistencia a la fluencia de >100 MPa a 800°C al tiempo que resiste la fatiga térmica durante ciclos térmicos repetidos. La relación Al/Ti controlada de la aleación permite la construcción soldada de componentes complejos de sección caliente sin grietas por deformación, una ventaja crítica sobre las superaleaciones tradicionales.

En la generación de energía, construye conductos de transición y juntas en turbinas de gas terrestres (815-870°C de servicio), aprovechando la estabilidad de la cascarilla de óxido de cromo (kₚ=3×10-¹⁴ g²/cm⁴-s a 900°C) para resistir la degradación por oxidación-carburación. Para las plantas de carbón ultra-supercríticas, forma tubos de caldera y cabezales de vapor que funcionan a 700-750°C/35 MPa, donde el refuerzo de la solución sólida de cobalto mantiene un límite elástico >450 MPa después de 100.000 horas.

Las aplicaciones petroquímicas incluyen recipientes de reactores que manipulan ácidos sulfúrico/fosfórico a ≤200°C, donde el molibdeno (5,6-6,1%) mejora la resistencia a las picaduras en contaminantes clorados. El sector nuclear lo utiliza para tubos de reprocesamiento de combustible en soluciones de ácido nítrico/nitrato, aprovechando la estabilidad pasiva de la película bajo irradiación gamma. Las aplicaciones industriales abarcan elementos de fijación de alta resistencia para sistemas geotérmicos (resistentes a salmueras de H₂S/CO₂), rodillos de blanqueo de papel/pulpa que soportan la corrosión por sulfuros y rodetes de compresores centrífugos para inyección de gas ácido.

La aleación cubre nichos de mercado en escapes de turbinas marinas (inmunidad a las picaduras de agua salada) y unidades de regeneración de catalizadores (oxidación cíclica a 750°C). Sus propiedades equilibradas (mantiene un 85% de resistencia a temperatura ambiente a 800°C y permite el mecanizado convencional) justifican su selección a pesar de su elevado coste cuando las consecuencias de un fallo son catastróficas.

Embalaje de las barras de Nimonic C-263

Nuestros productos se embalan en cajas de cartón personalizadas de distintos tamaños en función de las dimensiones del material. Los artículos pequeños se embalan de forma segura en cajas de PP, mientras que los artículos más grandes se colocan en cajas de madera personalizadas. Garantizamos el cumplimiento estricto de la personalización del embalaje y el uso de materiales de amortiguación adecuados para proporcionar una protección óptima durante el transporte.

Embalaje: Cartón, caja de madera o personalizado.

Por favor, revise los detalles de embalaje proporcionados para su referencia.

Proceso de fabricación

1.Método de prueba

(1)Análisis de composición química - Verificado mediante técnicas como GDMS o XRF para garantizar el cumplimiento de los requisitos de pureza.

(2)Pruebas de propiedades mecánicas: incluye pruebas de resistencia a la tracción, límite elástico y elongación para evaluar el rendimiento del material.

(3)Inspección dimensional: mide el grosor, la anchura y la longitud para garantizar el cumplimiento de las tolerancias especificadas.

(4)Inspección de la calidad de la superficie: comprueba la existencia de defectos como arañazos, grietas o inclusiones mediante un examen visual y ultrasónico.

(5)Pruebas de dureza: determina la dureza del material para confirmar la uniformidad y la fiabilidad mecánica.

Consulte los procedimientos de ensayoSAM para obtener información detallada.

Preguntas frecuentes sobre barras de Nimonic C-263

Q1. ¿Qué temperatura máxima de servicio continuo evita un engrosamiento γ' significativo?

Los precipitados γ' mantienen un tamaño óptimo inferior a 50 nm por debajo de 850°C; una exposición prolongada por encima de esta temperatura acelera el engrosamiento (>100 nm después de 1.000 horas), reduciendo la resistencia a la fluencia en un 25-30%. Para un servicio >850°C, limitar las duraciones a <500 horas.

Q2. ¿Cómo afectan los ciclos térmicos de soldadura a la microestructura envejecida?

Las temperaturas de la ZAT superiores a 1.020°C (γ' solvente) disuelven los precipitados. Al enfriarse, la reprecipitación induce el agrietamiento por envejecimiento por deformación a menos que:

Temperatura de paso <100°C

El envejecimiento post-soldadura 800°C/8h restaura el 95% de la resistencia de la ZAT.

Q3. ¿Existen parámetros de mecanizado específicos para evitar el endurecimiento por deformación?

Sí:

Torneado: Herramientas de metal duro, velocidad 25-35 m/min, avance ≥0,15 mm/rev.

Taladrado: Ángulo de punta de 70°, taladrado en pico cada 2× diámetro.

El refrigerante no debe contener azufre para evitar la corrosión bajo tensión.

Información relacionada

1.Métodos comunes de preparación

Las barras de Nimonic C-263 se fabrican mediante una secuencia de procesamiento termomecánico y térmico de varias etapas que se inicia con la fusión por inducción en vacío (VIM) de materias primas de gran pureza -níquel electrolítico, gránulos de cromo, gránulos de cobalto, polvo de molibdeno y aleaciones maestras de aluminio/titanio- en atmósfera de argón para lograr un control preciso de la composición (Ni-bal., Cr-20±0,5%, Co-20±0,5%, Mo-6±0,2%, Al-0,4±0,1%, Ti-2,2±0,1%). La aleación fundida se somete a un refinado secundario mediante refundición por electroescoria (ESR) o refundición por arco en vacío (VAR) para reducir los elementos intersticiales (O≤30 ppm, N≤80 ppm) y eliminar la macrosegregación. Los lingotes resultantes (Ø300-600 mm) se homogeneizan a 1200°C durante 12-24 horas para disolver los carburos primarios, a lo que sigue la forja en caliente en el rango de estabilidad de la γ-austenita (1150-1200°C) con una relación de reducción mínima de 5:1 para refinar la estructura en bruto. El laminado en caliente a 1100-1150°C reduce progresivamente la sección transversal hasta tochos intermedios (Ø50-150 mm), empleando velocidades de deformación controladas (0,05-0,5 s-¹) para evitar el agrietamiento de los bordes por zonas de segregación de aluminio/titanio.

El tratamiento en solución a 1150±10°C durante 2-4 horas por cada 100 mm de diámetro disuelve los precipitados γ' (Ni₃[Al, Ti]) y los carburos de M₂₃C₆, seguido de un enfriamiento rápido con agua para retener la solución sólida sobresaturada. El trabajo en frío (embutición) aplica una reducción transversal del 20-40% para conseguir dimensiones próximas a las netas, con un recocido de solución intermedio tras cada reducción del 30% para mitigar el endurecimiento por deformación. A continuación se produce un envejecimiento crítico en dos fases: el envejecimiento primario a 800±10°C durante 8 horas precipita γ' finos (20-50 nm de diámetro, 25-30 vol%), y el envejecimiento secundario a 700±10°C durante 16 horas para estabilizar los carburos de los límites de grano M₂₃C₆ sin comprometer la coherencia γ'. El control microestructural mantiene el tamaño de grano ASTM 5-8 (15-40 μm) y evita la formación de fases TCP (σ, μ) limitando la exposición a 750-950°C a <15 minutos durante los ciclos de enfriamiento. El mecanizado final emplea herramientas cerámicas o de carburo con refrigerantes sin azufre para lograr tolerancias dimensionales (ISO h9), mientras que la integridad de la superficie se mejora mediante pulido electroquímico hasta Ra ≤0,8 μm. La validación no destructiva incluye pruebas ultrasónicas (defectos internos >0,5 mm), inspección por corrientes parásitas (defectos superficiales >50 μm) y verificación metalográfica de la distribución γ' (TEM/SEM). El rendimiento termomecánico se verifica mediante pruebas de rotura por tensión (>100 MPa a 800 °C/100 h) y evaluación de impacto Charpy V-notch (>40 J a 20 °C).