ES2605949T3

ES2605949T3 - Aleación de níquel y cromo con una elaborabilidad, una resistencia a la viscofluencia y una estabilidad frente a la corrosión buenas

Info

Publication number: ES2605949T3
Application number: ES13731274.0T
Authority: ES
Inventors: Heike Hattendorf
Original assignee: VDM Metals International GmbH
Current assignee: VDM Metals International GmbH
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2017-03-17
Anticipated expiration: 2033-05-15
Also published as: RU2014153533A; EP2855724A1; WO2013182178A1; CN104245977B; KR20150006871A; DE102012011162A1; KR101698075B1; MX369312B; RU2605022C1; US20150093288A1; BR112014023691B1; MX2014014555A; US9650698B2; EP2855724B1; DE102012011162B4; CN104245977A; JP6177317B2; JP2015520300A

Abstract

Una aleación de níquel y cromo, con (en % en peso) 29 hasta 37 % de cromo, 0,001 hasta 1,8 % de aluminio, 0,10 hasta 7,0 % de hierro, 0,001 hasta 0,50 % de silicio, 0,005 hasta 2,0 % de manganeso, 0,00 hasta 1,00 % de titanio y/o 0,00 hasta 1,10 % de niobio, en cada caso de 0,0002 hasta 0,05 % de magnesio y/o calcio, 0,005 hasta 0,12 % de carbono, 0,001 hasta 0,050 % de nitrógeno, 0,001 hasta 0,030 % de fósforo, 0,0001 - 0,020 % de oxígeno, como máximo 0,010 % de azufre, como máximo 2,0 % de molibdeno, como máximo 2,0 % de wolframio, que en caso necesario contiene por lo demás Y con un contenido de 0,01 - 0,20 %, La con un contenido de 0,01 - 0,20 %, cerio con un contenido de 0,001 hasta 0,20 %, metal de Misch con cerio con un contenido de 0,001 hasta 0,20 %, Zr con un contenido de 0,01 - 0,20 %, pudiendo el Zr ser sustituido total o parcialmente por 0,001 hasta 0,20 % de Hf, B con un contenido de 0,0001 - 0,008 %, Co con 0,0 hasta 5,0 %, Cu con como máximo 0,5 %, V con como máximo 0,5 %, que en caso necesario contiene el resto níquel y las usuales impurezas condicionadas por el procedimiento, debiendo cumplirse las siguientes relaciones: Cr + AI > 30 (2a) y Fp <= 39,9 con (3a) Fp >= Cr + 272*Fe + 2,36*AI + 2,22*Si + 2,48*Ti + 1,26*Nb + 0,374*Mo + 0,538*W - 11,8*C (4a) siendo Cr, Fe, AI, Si, Ti, Nb, C, W y Mo la concentración de los correspondientes en % en masa.

Description

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DESCRIPCION

Aleacion de mquel y cromo con una elaborabilidad, una resistencia a la viscofluencia y una estabilidad frente a la corrosion buenas

El invento a una aleacion de mquel y cromo que tiene una buena estabilidad frente a la corrosion a alta temperatura, una buena estabilidad frente a la viscofluencia y una elaborabilidad mejorada.

Unas aleaciones de mquel con diferentes contenidos de mquel, cromo y aluminio se emplean desde hace mucho tiempo en la construccion de hornos y en la industria tanto qmmica como petroqmmica. Para este empleo se necesita una buena estabilidad frente a la corrosion a alta temperatura, tambien en atmosferas carburantes, y una buena resistencia al calor o estabilidad frente a la viscofluencia.

En general hay que mencionar que la estabilidad frente a la corrosion a alta temperatura de las aleaciones indicadas en la Tabla 1 aumenta con un contenido creciente de cromo. Todas estas aleaciones forman una capa de oxido de cromo (Cr2O3) con una capa de A^O3, situada debajo de ella, que esta mas o menos cerrada. Unas pequenas adiciones de elementos fuertemente afines para el oxfgeno, tales como, p.ej., Y o Ce mejoran la estabilidad frente a la oxidacion. El contenido de cromo se consume lentamente en el transcurso del empleo en el sector de aplicacion para la constitucion de la capa protectora. Por lo tanto, mediante un contenido mas alto de cromo se aumenta la duracion de vida util del material, puesto que un contenido mas alto del elemento cromo que forma la capa protectora retrasa el momento en el que el contenido de Cr se encuentra por debajo del lfmite cntico y se forman otros oxidos distintos que el Cr2O3, que son p.ej. unos oxidos que contienen hierro y que contienen mquel. Un aumento adicional de la estabilidad frente a la corrosion alta temperatura se podna conseguir, cuando fuese necesario, mediante unas adiciones de aluminio y silicio. A partir de un cierto contenido mmimo, estos elementos forman una capa cerrada por debajo de la capa de oxido de cromo y de esta manera disminuyen el consumo de cromo.

En el caso de atmosferas carburantes (mezclas de CO, H2, CH4, CO2 y H2O) el carbono puede penetrar en el material, de manera tal que se puede llegar a la formacion de carburos internos. Estos dan lugar a una perdida de resistencia al impacto con entalladura. Tambien el punto de fusion puede disminuir a unos valores muy bajos (hasta de 350 °C) y se puede llegar a procesos de transformacion por empobrecimiento del cromo en la matriz.

Una alta estabilidad frente a la carburacion se consigue mediante unos materiales que tienen una pequena solubilidad para el carbono y una pequena velocidad de difusion del carbono. Por lo tanto, las aleaciones de mquel son generalmente mas estables frente a la carburacion que las aleaciones constituidas sobre la base de hierro, puesto que tanto la difusion del carbono como tambien la solubilidad del carbono en mquel son mas pequenas que en hierro. Una elevacion del contenido de cromo da lugar a una mas alta estabilidad frente a la carburacion mediante la formacion de una capa protectora de oxido de cromo, a menos que la presion parcial de oxfgeno en el gas no sea suficiente para la formacion de esta capa protectora de oxido de cromo. El caso de unas presiones parciales de oxfgeno mucho mas pequenas, se pueden se pueden emplear unos materiales que forman una capa a base de oxido de silicio o respectivamente del oxido de aluminio que es todavfa mas estable, ambos de los cuales pueden formar todavfa unas capas protectoras de oxidos en el caso de unos contenidos de oxfgeno manifiestamente mas pequenos.

En el caso de que la actividad de carbono sea > 1, en las aleaciones constituidas sobre la base de mquel, hierro o cobalto se puede llegar al fenomeno denominado en ingles “metal dusting” (que se puede traducir como pulverizacion metalica con el resultado de una carburacion catastrofica). En contacto con el gas sobresaturado, las aleaciones pueden recoger grandes cantidades de carbono. Los procesos de segregacion o desmezcladura que tienen lugar en una aleacion sobresaturada con carbono conducen a la destruccion del material. En tal caso la aleacion se descompone en una mezcla de partfculas metalicas, grafito, carburos y/u oxidos. Este modo de realizarse la destruccion del material aparece en el intervalo de temperaturas de 500 °C hasta 750 °C.

Unas condiciones tfpicas para la aparicion de la pulverizacion metalica son unas mezclas gaseosas de CO, H2 o CH4 fuertemente carburantes, tal como aparecen en la smtesis de amomaco, en instalaciones de preparacion de metanol, en procesos metalurgicos, pero tambien en los hornos de talleres de temple.

La estabilidad frente a la pulverizacion metalica tiende a aumentar con un contenido creciente de mquel en la aleacion (Grabke, H.J., Krajak, R., Muller-Lorenz, E.M., StrauU, S.: Materials and Corrosion 47 (1996), pagina 495), pero tambien las aleaciones de mquel no son generalmente resistentes frente a la pulverizacion metalica.

Una manifiesta influencia sobre la estabilidad frente a la corrosion en condiciones de pulverizacion metalica la tienen los contenidos de cromo y de aluminio (vease la Figura 1). Unas aleaciones de mquel con un bajo contenido de cromo (tales como la Aleacion 600, vease la Tabla 1) muestran unas velocidades de corrosion comparativamente altas en condiciones de pulverizacion metalica. Son manifiestamente mas resistentes unas aleaciones de mquel Aleacion 602 CA (N06025) con un contenido de cromo de 25 % y un contenido de aluminio de 2,3 %, asf como la Aleacion 690 (N06690) con un contenido de cromo de 30 % de (Hermse, C.G.M. y van Wortel, J.C.: Metal dusting: relationship between alloy composition and degradation rate [Pulverizacion metalica: relacion entre la composicion y

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la velocidad de degradacion de una aleacion]. Corrosion Engineering, Science and Technology 44 (2009), paginas 182 - 185). La capacidad de resistir frente a la pulverizacion metalica aumenta con la suma de Cr + Al.

La resistencia al calor o respectivamente la resistencia a la viscofluencia a las temperaturas indicadas es mejorada, entre otras cosas, mediante un alto contenido de carbono. Sin embargo, tambien unos altos contenidos de elementos que consolidan a los cristales mixtos, tales como cromo, aluminio, silicio, molibdeno y wolframio, mejoran la resistencia al calor. En el intervalo de 500 °C hasta 900 °C unas adiciones de aluminio, titanio yo niobio pueden mejorar la resistencia y ciertamente mediante separacion de la fase y' y/o y".

Unos ejemplos de acuerdo con el estado de la tecnica se enumeran en la Tabla 1.

Unas aleaciones tales como Aleacion 602 CA, 602 CA (N06025), Aleacion 693 (N06693) o Aleacion 603 (N06603) son conocidas por su sobresaliente estabilidad frente a la corrosion en comparacion con la Aleacion 600 (N06600) o Aleacion 601 (N06601) a causa del alto contenido en aluminio de mas de 1,8 %. Las Aleacion 602 CA (N06025), Aleacion 693 (N06693), Aleacion 603 (N06603) y Aleacion 690 (N06690), a causa de sus altos contenidos de cromo y/o de aluminio, muestran una sobresaliente estabilidad frente a la carburacion o respectivamente estabilidad frente a la pulverizacion metalica. Al mismo tiempo unas aleaciones tales como las Aleacion 602 CA (N06025), Aleacion 693 (N06693) o Aleacion 603 (N06603), a causa del alto contenido de carbono o respectivamente de aluminio tienen una sobresaliente resistencia al calor o respectivamente resistencia a la viscofluencia en el intervalo de temperaturas en el que aparece una pulverizacion metalica. Las Aleacion 602 CA (N06025) y Aleacion 603 (N06603), incluso a unas temperaturas situadas por encima de 1.000 °C, tienen todavfa una sobresaliente resistencia al calor o respectivamente resistencia a la viscofluencia. No obstante, p.ej. mediante los altos contenidos de aluminio es perjudicada la elaborabilidad, siendo el perjuicio tanto mas grande cuanto mas alto es el contenido de aluminio (Aleacion 693 - N06693). Lo mismo es valido en medida creciente para el silicio, que forma con el mquel unas fases intermetalicas que funden a bajas temperaturas. En la Aleacion 602 CA (N06025) o Aleacion 603 (N06603) la conformabilidad en frio es limitada particularmente mediante un alto contenido de carburos primarios.

El documento de patente de los EE.UU. US 6623869 B1 divulga un material metalico que se compone de < 0,2 % de C, 0,01 % de Si, 0,05 - 2,0 % de Mn, < 0,04 % de P,< 0,015 % de S, 10 - 35 % de Cr, 30 - 78 % de Ni, 0,005 - 4,5 % de AI, 0,005 - 0,2 % de N y por lo menos uno de los elementos 0,015 - 3 % de Cu resp. 0,015 - 3 % de C siendo hierro el resto hasta 100 %. En este caso el valor de 40Si+Ni+5AI+40N+10(Cu+Co) no esta por debajo de 50, significando los sfmbolos de los elementos el contenido de los correspondientes elementos. El material tiene una excelente estabilidad frente a la corrosion en un entorno, en el que puede tener lugar una pulverizacion metalica y por lo tanto se puede utilizar para tubos de hornos, sistemas de tubos, tubos de intercambiadores de calor etc., en refinenas de petroleo o en instalaciones petroqmmicas y puede mejorar apreciablemente la duracion de vida util en servicio y la seguridad de la instalacion.

El documento de patente europea EP 0 549 286 divulga una aleacion de Ni y Cr estable frente a una alta temperatura, que contiene 55 - 65 % de Ni, 19 - 25 %, Cr 1 - 4,5 % de AI, 0,045 - 0,3 % de Y, 0,15 - 1 % de Ti, 0,005. 0,5 % de C, 0,1 -1,5 % de Si, 0 -1 % de Mn y por lo menos 0,005 % en la suma de por lo menos uno de los elementos del conjunto que contiene Mg, Ca, Ce, < 0,5 % en la suma de Mg + Ca, < 1 % de Ce, 0,0001 - 0,1 % de B, 0 - 0,5 % de Zr, 0,0001 - 0,2 % de N, 0 - 10 % de Co, 0 - 0,5 % de Cu, 0 - 0,5 % de Mo - 0,3 % de Nb, 0 - 0,1 % de V, 0 - 0,1 % de W, el resto hierro e impurezas.

En la hoja de datos INCONEL aleacion 690, 9 de octubre 2009 (2009-10-09), paginas 1 hasta 8, XP 055085643 de la entidad Special Metals Corp. se describe la conocida Aleacion 690 (N 06690).

La mision que constituye el fundamento del invento consiste en concebir una aleacion de mquel y cromo que supere a la estabilidad frente a la pulverizacion metalica de la Aleacion 690, de manera tal que se garantice una sobresaliente estabilidad frente a la pulverizacion metalica, pero que al mismo tiempo tenga.

• una buena estabilidad de fases

• una buena elaborabilidad

• una buena estabilidad frente a la corrosion en presencia de aire, que sea similar a la de la Aleacion 601 o respectivamente Aleacion 690.

Por lo demas sena deseable que esta aleacion tenga adicionalmente

• una resistencia al calor y una resistencia a la viscofluencia buenas.

El problema planteado por esta mision se resuelve mediante una aleacion de mquel y cromo con (en % en peso) 29 hasta 37 % de cromo, 0,001 hasta 1,8 % de aluminio, 0,10 hasta 7,0 % de hierro, 0,001 hasta 0,50 % de silicio,

0,005 hasta 2,0 % de manganeso, 0,00 hasta 1,00 % de titanio y/o 0,00 hasta 1,10 % de niobio, en cada caso

0,0002 hasta 0,05 % de magnesio y/o calcio, 0,005 hasta 0,12 % de carbono, 0,001 hasta 0,050 % de nitrogeno, 0,001 hasta 0,030 % de fosforo, 0,0001 - 0,020 % de oxfgeno, como maximo 0,010 % de azufre, como maximo

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2,0 % de molibdeno, como maximo 2,0 % de wolframio, que en caso necesario contiene por lo demas Y con un contenido de 0,01 - 0,20 %, La con un contenido de 0,01 - 0,20 %, cerio con un contenido de 0,001 hasta 0,20 %, un metal de Misch con cerio con un contenido de 0,001 hasta 0,20 %, Zr con un contenido de 0,01 - 0,20 %, pudiendo ser reemplazado el Zr total o parcialmente por 0,001 hasta 0,20 % de Hf, B con un contenido de 0,0001 - 0,008 %, Co 0,0 hasta 5,0 %, Cu como maximo 0,5 %, V como maximo 0,5 %, el resto mquel y las usuales impurezas condicionadas por el procedimiento, debiendo cumplirse las siguientes relaciones

Cr + AI > 30 (2a)

y Fp < 39,9 con (3a)

Fp = Cr + 0,272*Fe + 2,36*AI + 2,22*Si + 2,48*Ti + 1,26*Nb + 0,374*Mo + 0,538*W - 11,8*C (4a)

siendo Cr, Fe, AI, Si, Ti, Nb, Co, W y Mo la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa.

Unos ventajosos perfeccionamientos del objeto del invento se pueden deducir de las reivindicaciones subordinadas correspondientes.

El intervalo de dispersion para el elemento cromo se situa entre 29 y 37 %, pudiendo ajustarse unos intervalos preferidos del siguiente modo:

- 30 hasta 37 %

- 31 hasta 37 %

- 31 hasta 36 %

- 32 hasta 35 %

- 32 hasta 36 %

- > 32 hasta 37 %

El contenido de aluminio esta situado entre 0,001 y 1,8 %, pudiendo ajustarse tambien en el presente caso, segun sea el sector de empleo de la aleacion, unos contenidos preferidos de aluminio del siguiente modo:

- 0,001 hasta 1,4 %

- 0,001 hasta 1,3 %

- 0,001 hasta <1,0 %

- 0,001 hasta 0,60 %

- 0,01 hasta 0,60 %

- 0,10 hasta 0,60 %

- 0,20 hasta 0,60 %

El contenido de hierro esta situado entre 0,1 y 7,0 %, pudiendo ajustarse, dependiendo del sector de uso, unos contenidos preferidos situados dentro de los siguientes intervalos de dispersion:

- 0,1-4,0 %

- 0,1 -3,0 %

- 0,1 -< 2,5 %

- 0,1 -2,0 %

- 0,1 -1,0 %

El contenido de silicio esta situado entre 0,001 y 0,50 %. Preferiblemente el Si se puede ajustar dentro del intervalo de dispersion del siguiente modo en la aleacion:

- 0,001 -0,20 %

- 0,001 -< 0,10 %

- 0,001 - < 0,05 %

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- 0,01 - < 0,20 %

Lo mismo es valido para el elemento manganeso, que puede estar contenido en la aleacion entre 0,005 y 2,0 %. Alternativamente se puede concebir tambien el siguiente intervalo de dispersion.

- 0,005 -0,50 %

- 0,005 -0,20 %

- 0,005 -0,10 %

- 0,005 - < 0,05 %

- 0,01 - < 0,20 %

El contenido de titanio esta situado entre 0,00 y 1,0 %. Preferiblemente el Ti puede ser ajustado dentro del intervalo de dispersion del siguiente modo en la aleacion:

- 0,001 -< 1,00 %

- 0,001 -0,60 %

- 0,001 -0,50 %

- 0,01 - 0,50 %

- 0,10 -0,50 %

- 0,10 -0,40 %

El contenido de Nb esta situado entre 0,00 y 1,1 %. Preferiblemente el Nb se puede ajustar dentro del intervalo de dispersion del siguiente modo en la aleacion

- 0,001 -1,0 %

- 0,001 -< 0,70 %

- 0,001 - < 0,50 %

- 0,001 -0,30 %

- 0,01 - 0,30 %

- 0,10 -1,10 %

- 0,20 - 0,80 %

- 0,20 - 0,50 %

- 0,25 - 0,45 %

Tambien el magnesio y/o el calcio estan incluidos en unos contenidos de 0,0002 a 0,05 %. Preferiblemente existe la posibilidad de ajustar estos elementos en cada caso del siguiente modo en la aleacion:

- 0,0002 -0,03 %

- 0,0002 -0,02 %

- 0,0005 -0,02 %

- 0,001 -0,02 %

La aleacion contiene de 0,005 a 0,12 % de carbono. Preferiblemente este se puede ajustar dentro del intervalo de dispersion del siguiente modo en la aleacion.

- 0,01 -0,12 %

- 0,02 -0,12 %

- 0,03 -0,12 %

- 0,05 -0,12 %

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- 0,05 -0,10 %

Esto es valido de igual manera para el elemento nitrogeno, que esta presente en unos contenidos situados entre 0,001 y 0,05 %. Unos contenidos preferidos se pueden dar del siguiente modo::

- 0,003 -0,04 %

La aleacion contiene por lo demas fosforo en unos contenidos entre 0,001 y 0,030 %. Unos contenidos preferidos se pueden dar del siguiente modo:

- 0,001 -0,020 %

La aleacion tiene por lo demas oxfgeno en unos contenidos entre 0,0001 y 0,020 %, y contiene en particular de

- 0,0001 a 0,010 %.

El elemento azufre se da del siguiente modo en la aleacion:

- como maximo 0,010 %

El molibdeno y el wolframio estan contenidos individualmente o en combinacion en la aleacion con un contenido en cada caso de como maximo 2,0 %. Unos contenidos preferidos se pueden dar del siguiente modo:

-: Mo como maximo 1,0 %

-: W como maximo 1,0 %

-: Mo como maximo < 0,50 %

-: W como maximo < 0,50 %

-: Mo como maximo < 0,05 %

-: W como maximo < 0,05 %

Debe cumplirse la siguiente relacion entre el Cr y el Al, para que se presente una suficiente estabilidad frente a la

pulverizacion metalica:

Cr + AI > 30 (2a)

siendo Cr y Al la concentracion de los correspondientes elementos en % de en masa.

Unos intervalos preferidos se pueden ajustar con:

Cr + AI >31 (2b)

Ademas de ello debe cumplirse la siguiente relacion para que se presente una suficiente estabilidad de fases: Fp < 39,9 con (3a)

siendo Cr, Fe, AI, Si, Ti, Nb, C, W y Mo la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa. Unos intervalos preferidos se pueden ajustar con:

Fp < 38,4 (3b)

Fp < 36,6 (3c)

Facultativamente, en la aleacion el elemento itrio se puede ajustar en unos contenidos de 0,01 a 0,20 %. Preferiblemente el Y se puede ajustar dentro del intervalo de dispersion del siguiente modo en la aleacion:

- 0,01 -0,15 %

- 0,01 -0,10 %

- 0,01 - 0,08 %

- 0,01 - 0,05 %

- 0,01 -< 0,045 %

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Facultativamente, en la aleacion el elemento lantano se puede ajustar en unos contenidos de 0,001 a 0,20 %. Preferiblemente el La se puede ajustar dentro del intervalo de dispersion del siguiente modo en la aleacion:

- 0,001 -0,15 %

- 0,001 -0,10 %

- 0,001 -0,08 %

- 0,001 -0,05 %

- 0,01 -0,05 %

Facultativamente, en la aleacion el elemento Ce se puede ajustar en unos contenidos de 0,001 a 0,20 %. Preferiblemente el Ce se puede ajustar dentro del intervalo de dispersion del siguiente modo en la aleacion:

- 0,001 -0,15 %

- 0,001 -0,10 %

- 0,001 -0,08 %

- 0,001 -0,05 %

- 0,01 -0,05 %

Facultativamente en el caso de alearse simultaneamente el Ce y el La se puede utilizar un metal de Misch con cerio en unos contenidos de 0,001 a 0,20 %. Preferiblemente el metal de Misch con cerio se puede ajustar dentro del intervalo de dispersion del siguiente modo en la aleacion:

- 0,001 -0,15 %

- 0,001 -0,10 %

- 0,001 -0,08 %

- 0,001 -0,05 %

- 0,01 -0,05 %

En caso necesario, a la aleacion se le puede anadir tambien Zr. El contenido de zirconio esta situado entre 0,01 y 0,20 %. Preferiblemente el Zr se puede ajustar dentro del intervalo de dispersion del siguiente modo en la aleacion: (

- 0,01 -0,15 %

- 0,01 -< 0,10 %

- 0,01 -0,07 %

- 0,01 - 0,05 %

Facultativamente el zirconio puede tambien ser reemplazado total o parcialmente por

- 0,001 -0,2 % de hafnio

Facultativamente, en la aleacion puede estar contenido tambien de 0,001 a 0,060 % de tantalo.

Facultativamente, el elemento boro puede estar contenido del siguiente modo en la aleacion:

- 0,0001 -0,008 %

Unos contenidos preferidos de boro se pueden dar del siguiente modo:

- 0,0005 -0,008 %

- 0,0005 -0,004 %

Por lo demas, la aleacion puede contener en caso necesario entre 0,00 y 5,0 % de cobalto, que ademas de ello puede ser limitado todavfa del siguiente modo:

- 0,01 hasta 5,0 %

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- 0,01 hasta 2,0 %

- 0,1 hasta 2,0 %

- 0,01 hasta 0,5 %

Por lo demas, en la aleacion puede estar contenido en caso necesario como maximo 0,5 % de Cu.

El contenido de cobre puede ser limitado ademas de ello del siguiente modo:

- como maximo < 0,05 %

- como maximo < 0,015 %

Si esta contenido Cu en la aleacion, la Formula 4a debe ser complementada en un termino con Cu:

Fp = Cr + 0,272*Fe + 2,36*AI + 2,22*Si + 2,48*Ti + 1,26*Nb + 0,477*Cu + 0,374*Mo + 0,538*W - 11,8*C (4b)

siendo Cr, Fe, AI, Si, Ti, Nb, Cu, Mo, W y C la concentracion del correspondiente elemento en % en masa.

Por lo demas en la aleacion puede estar contenido en caso necesario como maximo 0,5 % de vanadio.

Finalmente en cuanto a impurezas se pueden presentar todavfa los elementos plomo, zinc y estano en unos contenidos como siguen:

Pb como maximo 0,002 %

Zn como maximo 0,002 %

Sn como maximo 0,002 %

Por lo demas, se puede cumplir la siguiente relacion que garantiza una elaborabilidad especialmente buena

Fa < 60 con (5a)

Fa = Cr + 6,15*Nb + 20,4*Ti + 201*C (6a)

siendo Cr, Ti, Nb y C la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa.

Unos intervalos preferidos se pueden ajustar con:

Fa < 54

Por lo demas se puede cumplir la siguiente relacion, que describe una resistencia al calor o respectivamente una

resistencia a la viscofluencia especialmente buena:

Fk >40 con (7a)

Fk = Cr + 19*Ti + 34,3*Nb + 12*AI + 12,5*Si + 98*C (8a)

siendo Cr, Ti, Nb, AI, Si y C la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa Unos intervalos preferidos se pueden ajustar con:

Fk >45 (7b)

Fk < 49 (7c)

Si esta contenido boro en la aleacion entonces la Formula 6a debe de ser complementada en un termino con boro: Fk = Cr + 19*Ti + 34,3*Nb + 10,2*AI + 12,5*Si + 98*C + 2245*B (8b)

siendo Cr, Ti, Nb, AI, Si, C y B la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa.

La aleacion conforme al invento se funde preferiblemente de modo abierto, seguido por un tratamiento en una instalacion VOD o VLF. Sin embargo, tambien son posibles una fusion y un moldeo por colada en vado. Despues de ello la aleacion es moldeada por colada en forma de lingotes o en forma de una colada continua. Eventualmente, el lingote es recocido luego a unas temperaturas comprendidas entre 900 °C y 1.270 °C durante 0,1 h hasta 70 h. Por lo demas es posible refundir la aleacion adicionalmente con un ESU y/o VAT. Despues de ello la aleacion es llevada a la deseada forma de producto semiacabado. Para ello, se recuece eventualmente a unas temperaturas

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comprendidas entre 900 °C y 1.270 °C durante 0,1 hasta 70 h, despues de ello se remodela en caliente, eventualmente con unos recocidos intermedios entre 900 °C y 1.270 °C durante 0,1 hasta 70 h. La superficie del material puede ser eventualmente erosionada de manera qmmica y/o mecanica entretanto y/o al final de la limpieza (tambien varias veces). Despues del final de la conformacion en caliente se puede efectuar eventualmente una conformacion en fno con unos grados de remodelacion hasta de 98 % a la deseada forma de producto semiacabado, eventualmente con unos recocidos intermedios entre 700 °C y 1.250 °C durante 0,1 hasta 70 h, eventualmente bajo un gas protector, tal como p.ej. argon o hidrogeno, seguido por un enfriamiento en aire, en una atmosfera de recocido en movimiento o en un bano de agua. Despues de ello tiene lugar un recocido por disolucion en el intervalo de temperaturas de 700 °C y 1.250 °C durante 0,1 hasta 70 h, eventualmente bajo un gas protector, tal como p.ej. argon o hidrogeno, seguido por un enfriamiento en presencia de aire en una atmosfera de recocido en movimiento o en un bano de agua. Eventualmente se pueden efectuar, entretanto y/o despues del ultimo recocido, unas limpiezas qmmicas y/o mecanicas de la superficie del material.

La aleacion conforme al invento se puede producir y utilizar de buena manera en las siguientes formas de productos: banda, chapa, barra, alambre, tubo soldado por costura longitudinal y tubo sin costura.

Estas formas de producto se producen con un tamano medio de granos de 5 pm a 600 pm. El intervalo preferido de tamanos de granos esta situado entre 20 pm y 200 pm.

La aleacion conforme al invento se debe emplear preferiblemente en unas regiones en las que predominan unas condiciones carburantes tal como p.ej. en el caso de unas piezas constructivas, en particular unos tubos, en la industria petroqmmica. Ademas de esto, ella es apropiada tambien para la construccion de hornos.

Ensayos llevados a cabo:

Las fases en equilibrio que aparecen se calcularon para las diferentes variantes de aleaciones con el programa JMatPro de Thermotech. Como base de datos para los calculos se utilizo el banco de datos TTNI7 para aleaciones sobre la base de mquel de Thermotech.

La remodelabilidad se determina en un ensayo de traccion de acuerdo con la norma DIN EN ISO 6892-1 a la temperatura ambiente. En tal caso se determinan el lfmite de alargamiento Rp0,2, la resistencia a la traccion Rm y el alargamiento A hasta la rotura. El alargamiento A es determinado en una muestra fracturada a partir del alargamiento del tramo medido original L0:

A = (Lu-L0)/L0 100 % = AL/L0 100 %

con Lu = longitud medida despues de la rotura.

Segun sea la longitud medida el alargamiento a la rotura es provisto de unos indices:

p.ej. para A5 la longitud medida L0 es = 5d0 con d0 = diametro inicial de una muestra cilmdrica.

Los ensayos se llevaron a cabo en unas muestras cilmdricas con un diametro de 6 mm en la zona de medicion y una longitud medida L0 de 30 mm. La toma de muestras se efectuo transversalmente a la direccion de remodelacion del producto semiacabado. La velocidad de remodelacion fue, en el caso de Rp0 2, de 10 MPa/s y, en el caso de Rm, de 6,7 10-31/s (40%/min).

La magnitud del alargamiento A en el ensayo de traccion a la temperatura ambiente se puede suponer como media de la deformabilidad. Un material bien elaborable debena tener un alargamiento de por lo menos 50 %.

La resistencia al calor se determina en un ensayo de traccion en caliente de acuerdo con la norma DIN EN ISO 6892-2. En tal caso se determinan el lfmite de alargamiento Rp0,2, la resistencia a la traccion Rm y el alargamiento A hasta la rotura de un modo analogo a como en el ensayo de traccion a la temperatura ambiente (norma DIN EN ISO 6892-1).

Los ensayos se llevaron a cabo en unas muestras cilmdricas con un diametro de 6 mm en la zona de medicion y una longitud medida inicial L0 de 30 mm. La toma de muestras se efectuo transversalmente a la direccion de remodelacion del producto semiacabado. La velocidad de remodelacion fue en el caso de Rp0,2 de 8,33 10-5 1/s MPa/s (0,5 %/min) y en el caso de Rm de 8,33 10-4 (5 %/min).

La muestra se introduce a la temperatura ambiente en una maquina de pruebas de traccion y se calienta a la temperatura deseada sin carga con una fuerza de traccion. Despues de haber alcanzado la temperatura de ensayo, la muestra se mantiene sin carga durante una hora (a 600 °C) o respectivamente durante dos horas (de 700 °C a 1.100 °C) para efectuar una compensacion de la temperatura. Despues de ello, la muestra se carga con una fuerza de traccion de tal manera que se mantienen las deseadas velocidades de alargamiento, y comienza el ensayo.

La resistencia a la viscofluencia de un material mejora con una creciente resistencia al calor. Por lo tanto, la resistencia al calor se usa tambien para la evaluacion de la resistencia a la viscofluencia de los diferentes materiales.

La estabilidad frente a la corrosion a temperaturas mas altas se determino en un ensayo de oxidacion a 1.000 °C en presencia de aire, siendo interrumpido el ensayo cada 96 horas y siendo determinadas las modificaciones de la masa de las muestras que hadan sido causadas por la oxidacion. Las muestras, al realizar el ensayo, se colocaron en un crisol de material ceramico de manera tal que se recogfa el oxido que eventualmente se desconchaba y por 5 pesaje del crisol que contema los oxidos se pudo determinar la masa del oxido desconchado. La suma de la masa del oxido desconchado y la modificacion de la masa de las muestras es la modificacion de la masa en bruto de la respectiva muestra. La modificacion espedfica de la masa es la modificacion de la masa referida a la superficie de las muestras. Estas modificaciones se designan a continuacion como mneta para la modificacion de la masa neta espedfica, como mbruta para la modificacion de la masa bruta espedfica, como mastillas para la modificacion de la 10 masa espedfica de los oxidos desconchados. Los ensayos se llevaron a cabo en unas muestras con un espesor de

aproximadamente 5 mm. De cada carga se envejecieron 3 muestras, los valores indicados son los valores medios de estas 3 muestras.

Descripcion de las propiedades

La aleacion conforme al invento debe de tener, junto a una sobresaliente estabilidad frente a la pulverizacion 15 metalica, al mismo tiempo las siguientes propiedades:

• una buena estabilidad de fases

• una buena elaborabilidad

• una buena estabilidad frente a la corrosion en aire, similar a la de la Aleacion 601 o o resp. la Aleacion 690. Es deseable ademas

20 • una buena resistencia al calor/resistencia a la viscofluencia.

Estabilidad de fases

En el sistema de mquel-cromo-aluminio-hierro con adiciones de Ti y/o Nb se pueden formar, segun sean los contenidos de la aleacion diferentes fases TCP fragilizantes tales como p.ej. las fases de Laves, las fases Sigma o las fases p asf como la fase ^ o las fases £ fragilizantes (vease p.ej. Ralf Burgel, Handbuch der 25 Hochtemperaturwerkstofftechnik, 3a edicion, Editorial Vieweg, Wiesbaden, 2006, paginas 370 - 374). El calculo de las proporciones de la fase en equilibrio en dependencia de la temperatura de p.ej. p.ej. N06690, la carga 111389 (veanse en la Tabla 2 unas composiciones tfpicas) muestran por calculo la formacion de cromo a (fase BCC en la Figura 2) por debajo de 720°C (Ts bcc) en grandes proporciones cuantitativas. Esta fase se forma sin embargo solamente con dificultades tambien por el hecho de que ella es analfticamente muy diferente con respecto del 30 material de base. No obstante, la temperatura de formacion Ts de esta fase es muy alta, de manera tal que ella puede aparecer generalmente tal como se describe p.ej. en la cita "E. Sievolden, J.Z. Albertsen. U. Fink, Tjeldbergodden Methanol Plant: Metal Dusting Investigations," Corrosion/2011, paper n° 11144 (Houston, TX: NACE 2011), p. 15" para una variante de la Aleacion 693 (UNS 06693). Esta fase es fragil y conduce a una indeseada fragilizacion del material.

35 La Figura 3 y la Figura 4 muestran los diagramas de fases de las variantes de la Aleacion 6933 (a partir del documento de patente de los EE.UU. US 4.882.125 Tabla 1), de la Aleacion 3 y resp. de la Aleacion 10 a partir de la Tabla 2. La Aleacion 3 tiene una temperatura de formacion Ts bcc de 1.079 °C, y la Aleacion 10 tiene una de 939 °C. En la cita "E. Sievolden, J.Z. Albertsen. U. Fink, Tjeldbergodden Methanol Plant: Metal Dusting Investigations," Corrosion/2011, paper n° 11144 (Houston, TX: NACE 2011), p. 15" no se describe el analisis exacto de la aleacion 40 en la que aparece la fase a-cromo (BCC). Sin embargo, hay que partir del supuesto de que, dentro de los Ejemplos expuestos en la Tabla 2 para la Aleacion 693, en el caso de los analisis que tienen determinadas por calculo las temperaturas de formacion Ts bcc mas altas (tal como p.ej. la Aleacion 10), se puede formar la fase a-cromo (BCC). En el caso de un analisis corregido con una reducida temperatura de formacion Ts bcc se observo en "E. Sievolden, J.Z. Albertsen. U. Fink, Tjeldbergodden Methanol Plant: Metal Dusting Investigations," Corrosion/2011, paper n° 45 11144 (Houston, TX: NACE 2011), p. 15" entonces la fase a-cromo (BCC) todavfa solamente en la proximidad de la

superficie. Con el fin de evitar la aparicion de tal fase fragilizadora, en el caso de las aleaciones conformes al invento, la temperatura de formacion Ts bcc < 939 °C - la mas baja temperatura de formacion Ts bcc debe estar situada dentro de los Ejemplos para la Aleacion 6933 (a partir del documento US 4.882.25 Tabla 1).

Este es el caso en particular cuando se cumple la siguiente formula

50 Fp < 39,9 con (3a)

siendo Cr, AI, Fe, Si, Ti, Nb, M W y C la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa. La Tabla 2 con las aleaciones de acuerdo con el estado de la tecnica, muestra que Fp para las Aleacion 8, Aleacion 3 y

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Aleacion 2 es > 39,9 y para la Aleacion 10 es exactamente de 39,9. Para todas las otras aleaciones con Ts bcc < 939 °C, Fp es < 39,9.

Elaborabilidad

A modo de ejemplo de la elaborabilidad se considera aqu la remodelabilidad.

Una aleacion puede ser endurecida por varios mecanismos, por lo que ella tiene una alta resistencia al calor o respectivamente estabilidad frente a la viscofluencia. Asf, la adicion a la aleacion de otro elemento, segun sea el elemento, da lugar a una elevacion mas o menos grande de la resistencia (endurecimiento de cristales mixtos). Es muchnsimo mas efectiva una elevacion de la resistencia mediante finas partfculas o segregaciones (endurecimiento de las partfculas). Esto puede efectuarse p.ej. mediante la fase y', que se forma en el caso de adiciones de Al y otros elementos tales como p.ej.: Ti, a una aleacion de mquel o mediante unos carburos, que se forman mediante la adicion de carbono a una aleacion de mquel que contiene cromo (vease Ralf Burgel, Handbuch der

Hochtemperaturwerkstofftechnik, 3a Auflage, Editorial Vieweg, Wiesbaden, 2006, paginas 358 - 369)

La elevacion del contenido de los elementos que forman la fase y', o respectivamente del contenido de C aumenta ciertamente la resistencia al calor pero perjudica crecientemente a la deformabilidad, incluso en un estado recocido por disolucion.

Para un material bien remodelable se pretenden unos alargamientos A5 en el ensayo de traccion a la temperatura ambiente de > 50 %, pero por lo menos de > 45 %

Esto se consigue particularmente cuando entre los elementos que forman carburos Cr, Nb, Ti y C se cumple la siguiente relacion

Fa < 60 con (5a)

Fa = Cr + 6,15*Nb + 20,4*Ti + 201*C (6b)

siendo Cr, Nb, Ti y C la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa.

Resistencia al calor/resistencia a la viscofluencia

El contenido de cromo se ha establecido, en el caso de la aleacion conforme al invento, < 29 % de manera preferida > 30 % resp. > 31 %. Con el fin de garantizar la estabilidad de fases en el caso de unos contenidos de cromo tan

altos, el contenido de aluminio, con < 1,8 %, preferiblemente < 1,4 %, se ha escogido mas bien en la region inferior

del intervalo. Puesto que el contenido de aluminio contribuye sin embargo esencialmente en la resistencia a la traccion o respectivamente en la resistencia a la viscofluencia (tanto mediante endurecimiento de cristales mixtos como tambien mediante endurecimiento de y') esto tiene como consecuencia que como meta para la resistencia al calor o respectivamente a la resistencia a la viscofluencia no se tome la de la Aleacion 602 CA sino la de la Aleacion 602 aun cuando naturalmente senan deseables unos valores mas altos para la resistencia al calor y a la resistencia a la viscofluencia.

Se pretendio que el lfmite de alargamiento o respectivamente la resistencia a la traccion a temperaturas mas altas debenan estar situados en el intervalo de los valores de la Aleacion 601 resp. la Aleacion 690 (vease la Tabla 4). Se deben cumplir por lo menos 3 de las 4 siguientes relaciones:

600 °C: Lfmite de alargamiento Rp0,2 > 140 MPA; Resistencia a la traccion Rm > 450 MPA

800 °C: Lfmite de alargamiento Rp2 > 130 MPA; Resistencia a la traccion Rm > 135 MPA

Esto se consigue en particular cuando se cumple la siguiente relacion entre los elementos endurecedores:

Fk > 40 con

Fk = Cr + 19*Ti + 34,3*Nb + 10,2*AI + 12,5*Si + 98*C + 2245*B (8b)

Estabilidad frente a la corrosion:

La estabilidad frente a la oxidacion de un buen compuesto formador de oxido de cromo es suficiente. La aleacion conforme al invento debe de tener por lo tanto una estabilidad frente a la corrosion en aire similar a la de la Aleacion 690 o resp. la Aleacion 601.

(7a, 7b) (7c, 7d) principalmente

(7a)

(8b)

Ejemplos

Produccion:

Las Tablas 3a y 3b muestran los analisis de las cargas fundidas a escala de laboratorio juntamente con algunas cargas fundidas a gran escala tecnica que se usaron como comparacion de acuerdo con el estado de la tecnica de 5 las Aleacion 602CA (N06025), Aleacion 690 (N06690) y Aleacion 601 (N06601). Las cargas de acuerdo con el estado de la tecnica son caracterizadas con una T, las que son conformes al invento lo son con una E. Las cargas caracterizadas a la escala de laboratorio son caracterizadas con una L y las cargas fundidas a gran escala tecnica con una G.

Los lingotes de las aleaciones fundidas en vado a la escala de laboratorio en las Tablas 3a y b fueron recocidas 10 entre 900 °C y 1.270 °C durante 8 h y mediante laminacion en caliente y otros recocidos intermedios entre 900 °C y 1.270 °C durante 0,1 hasta 1 ha un espesor final de 13 mm o resp. 6 mm. Las chapas asf producidas fueron recocidas por disolucion entre 900 °C y 1.270 °C durante 1 h. A partir de estas chapas se sacaron las muestras necesarias para las mediciones.

En el caso de las aleaciones fundidas a gran escala tecnica se saco una muestra a partir de la produccion a gran 15 escala tecnica a partir de una chapa producida en servicio con un espesor ajustado. A partir de esta muestra se produjeron las muestras necesarias para las mediciones.

Todas las variantes de aleaciones teman tipicamente un tamano de granos comprendido entre 65 y 310 pm.

Para las cargas de Ejemplos en las Tablas 3a y 3b se compan las siguientes propiedades:

- estabilidad frente a la pulverizacion metalica

20 - estabilidad de fases

- remodelabilidad con ayuda del ensayo de traccion a la temperatura ambiente

- resistencia al calor/estabilidad frente a la viscofluencia con ayuda de ensayos de traccion en caliente

- estabilidad frente a la corrosion con ayuda de un ensayo de oxidacion

A la escala de laboratorio se fundieron las cargas 2294 hasta 2314 y 250053 hasta 250150. Las cargas 25 caracterizadas con E conformes al invento cumplen la formula (2a) con Cr + AI > 30 y por consiguiente son mas estables frente a la pulverizacion metalica que la Aleacion 690. Las cargas 2298, 2299, 2303, 2304, 2305, 2308, 2314, 250063, 260065, 250066, 250067, 250068, 250079, 250139, 250140 y 250141 cumplen la formula (2b) AI + Cr >31. Ellas, por consiguiente, son especialmente bien estables frente a la pulverizacion metalica.

Para las aleaciones seleccionadas de acuerdo con el estado de la tecnica en la Tabla 2 y para todas las cargas de 30 laboratorio (Tablas 3a y 3b) se calcularon los diagramas de fases, y la temperatura de formacion Ts bcc se anoto en

las Tablas 2 y 3a. Para las composiciones en las Tablas 2 resp. 3a y 3b se calculo tambien el valor para Fp de

acuerdo con la formula 4a. Fp es tanto mas grande cuanto mayor es la temperatura de formacion Ts bcc. Todos los Ejemplos de la Aleacion 693 (N06693) con una temperatura de formacion Ts bcc mas alta que la de la Aleacion 10 tienen un Fp > 39,9. La exigencia Fp < 39,9 (Formula 3a) es por lo tanto un buen criterio con el fin de obtener una

35 suficiente estabilidad de fases en el caso de una aleacion. Todas las cargas de laboratorio (caracterizacion con L) en

las Tablas 3a y 3b cumplen el criterio Fp < 39,9.

En la Tabla 4 se anotan el lfmite de alargamiento Rp,0,2, la resistencia a la traccion Rm y el alargamiento A5 para la temperatura ambiente RT y para 600 °C, y ademas la resistencia a la traccion Rm para 800 °C. Ademas de ello se anotan los valores para Fa y Fk.

40 Las cargas de Ejemplos 156817 y 160483 de la aleacion de acuerdo con el estado de la tecnica Aleacion 602 CA tienen en la Tabla 4 unos alargamientos A5 comparativamente pequenos a la temperatura ambiente de 36 y resp. 42 %, que se situan por debajo de los requisitos para una buena remodelabilidad. Fa es > 60 y por consiguiente esta por encima del intervalo que caracteriza a una buena remodelabilidad. Todas las aleaciones conformes al invento muestran un alargamiento > 50 %. Ellas cumplen por lo tanto los requisitos. Fa es para todas las aleaciones 45 conformes al invento < 60. Ellas se encuentran por consiguiente en la region de una buena remodelabilidad. El alargamiento es especialmente alto, cuando Fa es comparativamente pequeno.

La carga de Ejemplo 156658 de la aleacion de acuerdo con el estado de la tecnica Aleacion 601 en la Tabla 4 es un ejemplo de la region, en la que se debenan alcanzar el lfmite de alargamiento y la resistencia a la traccion a 600 °C o resp. 800 °C. Esto se describe mediante las relaciones 7a hasta 7d. El valor para Fk es > 40. Las aleaciones 2298, 50 2299, 2303, 2304, 2305, 2308, 2314, 250060, 250063, 260065, 250066, 250067, 250068, 250079, 250139, 250140,

250141, 250143, 250150 cumplen el requisito de que se han de cumplir por lo menos 3 de las 4 relaciones 7a hasta 7d. En el caso de estas aleaciones, tambien Fk es mayor que 40. Las cargas de laboratorio 2295, 2303, 250053,

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50

250054 y 250057 son unos ejemplos de que se cumplen menos de 3 de las 4 relaciones 7a hasta 7d. Entonces tambien Fk es < 45.

La Tabla 5 muestra las modificaciones espedficas de la masa despues de un ensayo de oxidacion a 1.100 °C en presencia de aire despues de 11 ciclos de 96 h, por lo tanto en total despues de 1.056 h. Se indica en la Tabla 5 la modificacion de la masa bruta, la modificacion de la masa neta y la modificacion espedfica de la masa de los oxidos desconchados despues de 1.056 h. Las aleaciones de acuerdo con el estado de la tecnica Aleacion 601 y Aleacion 690 mostraron una modificacion de la masa bruta manifiestamente mas alta que la de la Aleacion 602 CA. Esto se debe a que las Aleacion 601 y Aleacion 690 forman una capa de oxido de cromo, que crece mas rapidamente que una capa de oxido de aluminio, pero la Aleacion 602 CA tiene por debajo de la capa de oxido de cromo una capa de oxido de aluminio por lo menos parcialmente cerrada. Esto reduce apreciablemente el crecimiento de la capa de oxido y por consiguiente tambien el aumento espedfico de la masa. Las aleaciones conformes al invento deben tener una estabilidad frente a la corrosion en aire que es similar a las de las Aleacion 601 y resp. Aleacion 601. Es decir, que la modificacion de la masa bruta debena estar situada por debajo de 60 g/m2. Esto se da el caso con todas las cargas de laboratorio en la Tabla 5, por lo tanto tambien para las que son conformes al invento.

Los lfmites reivindicados para la aleacion "E" conforme al invento se deben de justificar por lo tanto en particular del siguiente modo:

Unos contenidos de Cr demasiado pequenos significan que la concentracion de Cr en el caso del empleo de la aleacion en una atmosfera corrosiva disminuye muy rapidamente por debajo del lfmite cntico, de modo tal que ya no se puede formar ninguna capa cerrada de oxido de cromo. Por lo tanto, 29 % de Cr es el lfmite inferior para el cromo. Unos contenidos de Cr demasiado altos empeoran la estabilidad de fases de la aleacion. Por lo tanto ha de considerarse que 37 % de Cr es el lfmite superior.

Un cierto contenido mmimo de aluminio de 0,001 % es necesario para la producibilidad de la aleacion. Unos contenidos demasiado altos de Al perjudican, en particular en el caso de muy altos contenidos de cromo, a la elaborabilidad y a la estabilidad de fases de la aleacion. Por lo tanto, un contenido de Al de 1,8 % forma el lfmite superior.

Los costes de la aleacion aumentan con la reduccion del contenido de hierro. Por debajo de 0,1 % los costes suben por encima de la proporcionalidad, puesto que se debe de emplear un material precursor especial. Por lo tanto, por motivos de costes, ha de considerarse que 0,1 % de Fe es el lfmite inferior.

Con una elevacion del contenido de hierro disminuye la estabilidad de fases (formacion de fases fragilizadoras), en particular en el caso de altos contenidos de cromo. Por lo tanto 7 % de Fe es un lfmite superior conveniente con el fin de asegurar la estabilidad de fases de la aleacion conforme al invento.

Se necesita el Si en el caso de la produccion de la aleacion. Por lo tanto, es necesario un contenido mmimo de 0,001 %. Unos contenidos demasiado altos, por su parte, perjudican a la elaborabilidad y a la estabilidad de fases, en particular en el caso de altos contenidos de cromo. Por lo tanto el contenido de Si esta restringido a 0,50 %.

Es necesario un contenido mmimo de 0,005 % de Mn para mejorar la elaborabilidad. El manganeso es limitado a 2,0 %, puesto que este elemento reduce la estabilidad frente a la oxidacion.

El titanio aumenta la resistencia a altas temperaturas. A partir de 1,0 % se puede empeorar grandemente el comportamiento en oxidacion, por lo que 1,0 % es el valor maximo.

El niobio, exactamente igual que el titanio, aumenta la resistencia a las altas temperaturas. Unos contenidos mas altos aumentan muy grandemente los costes. Por lo tanto el lfmite superior es establecido en 1,1 %.

Ya unos muy pequenos contenidos de Mg y/o contenidos de Ca mejoran la elaboracion mediante la fijacion de azufre, con lo que se evita la aparicion de eutecticos de NiS que funden a bajas temperaturas. Para el Mg y/o el Ca es necesario por lo tanto un contenido mmimo en cada caso de 0,0002 %. En el caso de unos contenidos demasiado altos, pueden aparecer fases de Ni-Mg o respectivamente fases de Ni-Ca intermetalicas, que de nuevo empeoran manifiestamente a la elaborabilidad. El contenido de Mg y/o el contenido de Ca son limitados por lo tanto a como maximo 0,05 %.

Es necesario un contenido mmimo de 0,005 % C para que se presente una buena estabilidad frente a la viscofluencia. El C es limitado a como maximo 0,12 %, puesto que este elemento, por encima de este contenido, reduce la elaborabilidad por medio de la formacion excesiva de carburos primarios.

Es necesario un contenido mmimo de 0,001 % N, con lo que se mejora la elaborabilidad del material. El N es limitado a como maximo 0,05 %, puesto que este elemento, por medio de la formacion de carbonitruros gruesos, reduce la elaborabilidad.

El contenido de oxfgeno debe ser < 0,020 %, con el fin de garantizar la producibilidad de la aleacion. Un contenido de oxfgeno demasiado pequeno aumenta los costes. El contenido de oxfgeno es por lo tanto > 0,0001 %.

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45

El contenido de fosforo debena ser < 0,030 %, puesto que este elemento activo interfacialmente perjudica a la estabilidad frente a la oxidacion. Un contenido de P demasiado pequeno aumenta los costes. El contenido de P es por lo tanto > 0,001 %.

Los contenidos de azufre debenan ajustarse tan pequenos como sean posibles, puesto que este elemento activo interfacialmente perjudica a la estabilidad frente a la oxidacion. Se establecen por lo tanto unos valores de como maximo 0,010 % de S.

El molibdeno es limitado a como maximo 2,0 %, puesto que este elemento reduce la estabilidad frente a la oxidacion.

El wolframio es limitado a como maximo 2,0 %, puesto que este elemento reduce asimismo la estabilidad frente a la oxidacion.

Se debe cumplir la siguiente relacion entre el Cr y el A, para que se presente una suficiente estabilidad frente a la pulverizacion metalica:

Cr + AI > 30 (2a)

siendo Cr y AI la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa. Solamente entonces es lo suficientemente alto el contenido de elementos que forman oxidos como para garantizar una estabilidad frente a la pulverizacion metalica mejor que la de la Aleacion 690.

Ademas de ello se debe cumplir la siguiente relacion, para que se presente una suficiente estabilidad de fases:

Fp < 39,9 con (3a)

siendo Cr, Fe, AI, Si, Ti, Nb, Mo, W y C la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa. Los lfmites para Fp asf como la posible inclusion de otros elementos se justificaron detalladamente en la precedente descripcion.

En caso necesario, con adiciones de elementos afines para el oxfgeno, se puede mejorar adicionalmente la estabilidad frente a la oxidacion. Ellos hacen esto introduciendolos en la capa de oxidos, y allf bloquean sobre los lfmites de granos los caminos de difusion del oxfgeno.

Es necesario un contenido mmimo de 0,01 % de Y, con el fin de conservar el efecto acrecentador de la estabilidad frente a la oxidacion del Y. El lfmite superior es establecido por motivos de costes en 0,20 %.

Es necesario un contenido mmimo de 0,001 % de La, con el fin de conservar el efecto acrecentador de la estabilidad frente a la oxidacion del La. El lfmite superior es establecido por motivos de costes en 0,20 %.

Es necesario un contenido mmimo de 0,001 % de Ce, con el fin de conservar el efecto acrecentador de la estabilidad frente a la oxidacion del Ce. El lfmite superior es establecido por motivos de costes en 0,20 %.

Es necesario un contenido mmimo de 0,001 % de metal de Misch con cerio, con el fin de conservar el efecto acrecentador de la estabilidad frente a la oxidacion del metal de Misch con cerio. El lfmite superior es establecido por motivos de costes en 0,20 %.

En caso necesario la aleacion puede recibir tambien Zr. Es necesario un contenido mmimo de 0,01 % Zr, con el fin de conservar el efecto acrecentador de la estabilidad frente a la oxidacion del Zr. El lfmite superior es establecido por motivos de costes en 0,20 % de Zr.

El Zr puede ser reemplazado en caso necesario total o parcialmente por el Hf, puesto que tambien este elemento, como el Zr, aumenta la resistencia a altas temperaturas y la estabilidad frente a la oxidacion. El reemplazo es posible a partir de unos contenidos de 0,001 %. El lfmite superior es establecido por motivos de costes en 0,20 % Hf.

En caso necesario la aleacion puede contener tambien tantalo, puesto que tambien el tantalo aumenta la resistencia a altas temperaturas. Unos contenidos mas altos aumentan muy grandemente los costes. El lfmite superior es establecido por lo tanto en 0,60 %. Es necesario un contenido mmimo de 0,001 %, con el fin de conseguir un efecto.

En caso necesario se puede anadir boro a la aleacion, puesto que el boro mejora la estabilidad frente a la viscofluencia. Por lo tanto debena estar presente un contenido de por lo menos 0,0001 %. Al mismo tiempo, este elemento activo interfacialmente empeora la estabilidad frente a la oxidacion. Se establece por lo tanto como maximo 0,008 % de boro.

El cobalto puede estar contenido en esta aleacion hasta en 5,0 %. Unos contenidos mas altos reducen apreciablemente la estabilidad frente a la oxidacion.

El cobre es limitado a como maximo 0,5 %, puesto que este elemento reduce la estabilidad frente a la oxidacion.

El vanadio es limitado a como maximo 0,5 %, puesto que este elemento reduce la estabilidad frente a la oxidacion

El Pb es limitado a como maximo 0,002 %, puesto que este elemento reduce la estabilidad frente a la oxidacion. Lo mismo es valido para el Zn y el Sn.

5 Por lo demas se puede cumplir facultativamente la siguiente relacion entre los elementos formadores de carburos Cr, Ti y C, que describe una elaborabilidad especialmente buena:

Fa < 60 con (5a)

Fa = Cr + 6,15*Nb + 20,4*Ti + 201*C (6a)

siendo Cr, Nb, Ti y C la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa. Los lfmites para Fa se 10 justificaron detalladamente en la precedente descripcion.

Por lo demas se puede cumplir facultativamente la siguiente relacion entre los elementos acrecentadores de la resistencia, que describe una resistencia al calor o resp. una resistencia a la viscofluencia especialmente buena:

Fk >40 con (7a)

Fk = Cr + 19*Ti + 34,3*Nb + 10,2*AI + 12,5*Si + 98*C (8a)

15 siendo Cr, Ti, Nb, AI, Si y C la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa. Los lfmites para Fk y la posible inclusion de otros elementos se justificaron detalladamente en la precedente descripcion.

Aleacion: Ni Cr Co Mo Nb Fe Mn Al c Cu Si S Ti P Zr Y B N Ce

Aleacion 600: 72,0 14,0- 6,0- 1,0 0,15 0,5 0,015

N06600: min 17,0 10,0 max max max max

i Aleacion 601: 58,0- 21,0- Resto 1,0 1,0- 0,10 0,5 0,015

N06601: 63,0 25,0 max 1,7 max max max

Aleacion 617: 44,5 20,0- 10,0- 8,0- 3,0 1,0 0,8- 0,05- 0,5 0,015 0,6 0,006

N06617: min 24,0 15,0 10,0 max max 1,5 0,15 max max max max

Aleacion 690: 58,0 27,0- ' 7,0- 0,5 0,05 1,0 0,015

N06690: min 31,0 11,0 max max max max

Aleacion 693: Resto 27,0- 0,5- 2,5- 1,0 2,5- 0,15 0,5 0,01 1.0

N06693: 31,0 2,5 6,0 max 4,0 max max max max

^Aleacion 602CA: Resto 24,0- 8,0- 0,15 1,8- 0,15- 0,5 0,010 0,1- 0,020 0,01- 0,05-

- N06025: 26,0 11,0 max 2,4 0,25 max max 0,2 max 0,10 0,12

Aleacion 45: 45 26,0- 21,0- 1,0 0,05- 2,5- 0,010 0,020 0,03-

N06045: min 29,0 25,0 max 0,12 u,o max 3,0 max max 0,09

(Aleacion 603 N06603: Resto 24,0- 26,0 8,0- 11,0 0,15 max 2,4- 3,0 0,20- 0,40 0,50 max 0,5 max 0,010 max 0,01- 0,25 0,020 max 0,01- 0,10 0,01- 0,15

Aleacion 696: Resto 28,0- 1,0- 2,0- 1,0 0,15 1 n 1,0- 0,010 1.0

N06696: 32,0 3,0 6,0 max max 2,5 max max

o m

i CO

iy co

NJ

O

CT>

NJ

4^

Tabla 1: Aleaciones segun ASTM B168-11 (Todos los datos en % en masa)

Tabla 2: Composiciones tipicas de algunas aleaciones segun ASTM B 168-11 Estado de la tecnica).Todos los datos en % en masa *)

Composition de aleacion procedente de la patente US 4.882.125 Tabla 1

: co CO cO M- Mf ■M* CO CO CO

O: x~ CM CM CO CO CO CO CM CM CO

o








: CO CO

>: o O © o








: o’ o


: ©

N: o o E *3

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: O) CO in CQ N.

Q_: o s 8 O O 8

o




: Tf CO <K0-

: o- o” CM O O o" CM o" o o" o o' T_ o' o' o"

Mo: CM

m: CO CM CO o CO r" t— o O

O
O: o" o o" o o’ o’ o

I: CM o rv o" o' 5 o' o o' o' o o' o o" o"

: r- CTJ M* M* o Q o CO CM o


: CM CM CM CO CO CO CM CM CO

o: in CM o o o CM 00

: o" O o" o o’ o’ o’ o" o’ o’




: J-, _ Q)

ro co !__ TO O: CO s » © © in © CQ CO ▼“ o T* >» o < CO >% o < CO 3* o < CM 5K O < CO © © CO © T-* © N* M CM © *3 1 crt z 3

0 L_ _Q E o z: o § © c © •O > <0 o to ro Z ® 2 < 35 § T- s § o © 3 O < 35 o co O c © •o <o o in S o < 25 CO O) CO E © :R © 0 o < z CO § CO c © •O ffff s § 0 O < z CO § CO c © •° 40 * 2 0 O < z CO § CO c © ► © 0 © < z CN O CO © c CM 0 £ 0 O < z co o _ CD fO c o :§ © 0 O < Z Aleacion 696 N06696

Tabla 3a: Composicion de las cargas de laboratorio. Parte 1. Todos los datos en % en masa (T: Aleacion de acuerdo con el estado de la tecnica, E: Aleacion conforme al invento, L: Fundida a la escala de laboratorio, G: Fundida a gran escala tecnica)

a. LL: 31'9 00 CO CM CO co Is- cm" CO CO T- co 30,8 30,3 33,8 CO ^r" CO Is- cm" CO 33,9 1 33,6 O’ O’" CO 36,8 30,9 30,9 30,6 33,3 CM a CD a oo_ ■M-" CO ^r co CM id" CO 32,8 36,4 | X— co' CO 32,8 32,9 30,5 1 M- CO

Cr+AI: CD r-" CM CO Is-’ CM CO M CM 05 Is-" CM co_ oo" CM ID_ CO CO o' CO CO o' CO CM CO CO co_ CO CO co’ CO CO co’ CO CO co’ CO co o’ CO h o’ CO Tf o’ CO CO o" CO co CO co CO r- CO T— T— CO CM CO Is- <M CO ■M-" CO 05 cm" CO co' CO CM co’ CO 00 o' CO CM o’ CO

oO CD ° “ c: h- o': CO 00 CD CO 00 CO OJ CD CD co 00 CD o CM P— s CD o to CD Is- co CD 05 ID CM r h- o CO r- 05 CO CD CM r- CD CD r- CD 00 r*- co CD o 5 o CM CD 05 ID 05 ID h- CM r- 00 CD r- CD r^- h- 05 05 h- CD CM r- ■M- 00 TT CO r— r- 05 r- o CO CD ID Is— CD

5: o o" O o" o o" V o o’ V O o' V o o' o o’ O o’ V O o’ V 05 X“ o o’ V O o’ V o o’ V o o' V o o' O o’ V o o' o o’ o o" CM O o" o o" V O o' V T* o o' o o" X” O o' CM O o' O o’ V

<: CD CO cm' h- X— cm' s o' CO o" CD CM o" 00 CM o' CM o' oo CM xp- ID CM T— ID CM XT- 8 o’ CM CO o’ ID CM o' ■M- 'cr ID CM o’ ID CM o’ CO CM o’ CD X— 05 CO T“ CM •M- M- T~ CO ▼” 00 o" CM CO T— r- co o' CM co_ o" 05 CM o' CM CO o' r— ID o’

Fe: CD io_ 05’ •M’ xr o>" 00 co' ID 00 CD in o' M ID o' ID o' ID ID o" CO ID o' tT ID o’ CD ID o’ CD ID o' CO ID o’ r>- ID o" CO lD_ o" ID O o’ CO ID o’ ■o- ID o' CO ID o" ID o" ID o o' CO ID o’ CO ID o’ CM ID o’ Tf ID o' ID o" CD ■M" O ID CD o’ CD M o" oo TT o"

Cu: x— o o' X— o o" o o' o o' o o" o_ o" V o_ o" V o o' V o o' V o_ o' V o o' V o o' V o o' V ▼— O o’ V ▼— o o' V O o' V T~ o o' V o o’ V o o' V x~ O o" V T— o o' V X- o o' V Xf— o o' V x— O o' V o_ o’ V x~ O o' V CM O o’ CO o o" CM O o" CM o o’ CO o o'

n Z: o o" V T— o_ o" X— o o' o o' V o o" o o' V o o" V o o' V o o' V 00 CM o' o o' V r* o o' V T“ o o' V o o’ V o o' V o o' V o o' V o o' V o o' V o o' V x— CO o' CO o' CO o' CO co o’ X“ O o' V o o' V o o' V x— o o" ▼— O o' V o o" O o

F: Is o o" f^- M o" CO o" O) CM o' CD o' x— o o' V X— o o' V o CO o" XT— CO o' X— o o" o o' V o o'1 V o o' V ID o’ o o' V X— o_ o’ V o o" V CO o’ CO o’ CO o" o CO o' CO o" CO o’ o o’ V ID o’ r- o' o o' V XT' o_ o’ V o o' V o o’ V

Mo 1: r— O o' CM o_ o" •*r o o' o o' o o' V x~ o o" V o o' V o o' V o o" V o o' V o o' V o o' V o o’ V o o" V x— o o" V o o' V o o’ V o o' V T— o o’ V X— o" V o o' V o o' CM o o' o o’ X— o o’ V X— o o’ V o o' V o o' X— o o' V o o' V o o' V

(75: r- o o' ID o o' CM o" ID X~ o' CM CO o' o o' o o' 05 o o' CO o o’ 00 o o’ 05 o o’ 05 o o’ CO o o' CM X- o' 05 o o’ CM V o" CM o' o o" ▼— o’ o o’ 05 o o' o o' o ▼— o' 05 o o" o o’ o T— o' r- o o' r- o o' CD o o’ ID o o’ CD O o'

Mn: CD o_ o' CD O o' CM o" 00 o" CM o' ID CM o' ID CM o' ID CM o' ID CM o" ID CM o' ID CM o' ID CM o' ID CM o' ID CM o' ID CM O* ID CM o' ID CM o’ ID CM o’ M CM o' ID CM o’ M CM o' M CM o' ID CM o' ID CM_ o' CM o’ ID CM o' i^> CM_ o' CD CM o' CM o' r- CM o' Is- CM o'

z: cm" CD o_ cm" CD CD o> ID 00 cm' CD o cm" CD CO oo' CD N. oo' CD CD oo" CD ID nT CD Is— CD CD P-" CD id" CO CD id" CD 1^. CO’ CD TT s CO co' CD oo’ CD ID co" CD 05 CD TJ- Is-" CD v Is-’ CD T— co CM C"-" CD CD CD" CD CO CD' CD 00 CD 00 id" CD Is- LO' CD CD id' CD x— 00" CD Is Is-' CD

L. o: CM in CM r- to" CM O co' CM 00 Is-' CM ID co" CM CM o' CO O o' CO T" o' CO 05 05* CM o' CO x~ o’ CO 05 cm' CO O co' CO co’ CO 05 cm' CO ^r o' CO ID o" CO CM_ o" CO CD 05* CM 05 05" CM 05 05’ CM CO o’ CO Is- 05" CM 00 05* CM ID cm’ CO r— cm’ CO ID CM’ CO r- (M CO 05_ cm" CO ID o’ CO CD 05' CM

z: CD CO O o" ID CM o o" CO O o' ID CM O o' CM O o' ID CM O o' o CM O o' CM CM O o" CM CM O o" 00 CM o o' CM O o' o CM o o' ID CM o o' CD CM o o' o CO o o’ ID CM O o" CM CM O o’ ID s o" r- CM O o’ M CM o_ o' CM CM o_ o’ ID CM O o' O CM O o’ M CM o o’ Is- CM o o' M CM o o’ Is- CM o o' 00 CM o o' 00 CM O o' CM CM o_ o’ CO CM O o'

o: r^ o" CM h- ▼— o' CO ID O o' o XT' o o' CM CM o_ o' CO CM o_ o' O CM O o' 05 ID o o' 00 o o' Is- 5 o’ O CD o_ o’ 05 o o’ ID O’ O o' TT ID O o' 00 o o’ O o_ o" o M o o" ID TT o_ o" o o' Is* T— o o' CD T— o o' f'- o o' 05 O o" r- T~ o o' o M o o’ oo XT- o o’ CO 00 o o" 00 o o' 05 r- o o’ x— co o o' 05 o o'

Carga: P 00 CD ID X— CO 00 ■M o CD CD ID CD CD ID CO X"— x~ o 00 05 00 CO x— X” xr- M- 05 CM CM ID 05 CM CM CD 05 CM CM 00 05 CM CM OO 8 CM 05 05 CM CM CO 8 CM 8 CM CO CM ID 8 CM ID O O ID CM CO ID O O ID CM CD ID O O ID CM o CD o o ID CM CO CO o o ID CM CD CO O O ID CM ID CD O o ID CM Is- co o o ID CM CO CD O O ID CM Is- ID O o ID CM 05 r- o o ID CM 05 CO o ID CM o o ID CM X— •M o ID CM CO M o ID CM O ID O ID CM

Nombre: < O CM O CO c •o CO CD < Aleacion 602 CA o CO c ■o ro CD < o 03 CO c •o CO CD < O CD CD c •o ro CD < nJ _J i— o <2 o CO —I o <2 o ro _j O o <2 6 CD -J P < o CO b o Cr30AI1TINbLa Cr30AI1CLaTi CD _J CO <2 O CD —I o CO <2 o CO -J o % CO b. O CD —1 k CO b O o o co b_ o O o CO b o CD -J z o o CO l— O F xp~ < O CO o P < o CO b. o -D z p < o CO b_ o JO Z P < o CO l— o Cr30AI1TiNbZr -O Z P < o CO u. o O CO CO u. o p < CO CO b o F x— o CO co i— o b_ N O co CO t— o T o CO co b_ o > o o CO 1— o Cr30Nb1YC

: o C3 o o o -J -J _j -j -j -1 -J _j —J -J -J -J —J -J —J -J _J —1 -J _J -J

: h- 1- h- 1- LU LU LU UJ UJ UJ UJ UJ UJ UJ LU LU UJ LU UJ UJ UJ UJ UJ UJ Ul UJ UJ Ul LU LU

Tabla 3b: Composicion de las cargas de laboratorio. Parte 2. Todos los datos en % en masa (para todas las aleaciones es valido que: Pb: max. 0,002 %, Zn: max. 0,002 %, Sn: max. 0,002 %,) (Significados de T, E, G, L, vease la Tabla 3a)

o: 0,001 0,001 1 0,00011 0,0005 0,001 1 0.00011 0,0001 II o° 0,002 3 O O 0,0001 Ilooo'o 0,002 1 0,00011 0,001 1 1 eoo'o 1 CM O O o’ 0,003 1 0,003 0,004 1 0,005 1 0,003 1 0.004 0,003 3 o o’ 0,004 1 0,003 1 0,005 I 0,002 N o O o’

Ce: I 1 I i 1 c O O O o’ 88 o’ O 8 o’ r- O O o" O O o’ o o o’ O o o’ o o o’ o o o’ V 8 o V r* o O o’ V o o o’ V O O o’ V 8 o’ V o o o’ V o o o o o" o V V O O o’ V 5 o o’ V l 1 1 ■ 1

: ' ' 1 l in O . o o V <0,005 <0,005 <0005 <0,005 m o o o’ V <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 in in o o o o o’ c V V in o o o’ V <0,005 1 1 1 1 1

»*- I: ' 1 ' • 1 1 • C . c c V o o ’ o’ V o o o' V 8 o’ V o o o’ V O O o’ V O O o’ V 8 o’ V T— o o o’ V o O o’ V o o o’ V o o o’ V 8 o’ V o o o’ V r* x— o c o c o’ c V V l 1 )’ l l 1 > 1 1

CO: CO o o o’ CO O O o’ O O o’ CM O O o’ 1 1 1 c . C c V O O >" o’ V o o o’ V o o o’ V o o o’ V o o o’ V o o o’ V o o o’ V o o o’ V o o o’ V O O o’ V o o o’ V x— o o o’ V o o o’ V o c o c o’ c V V 1 )’ 1 |<0,0005 o c o c o’ c T— o o o’ o o o’

CO _1: c c <o o )' o’ 855 o' c O) O >’ o' CD o o’ CD O o" s o' in o o' in o o’ 1 1 CO o o" 1 1 1 1 1 1 1 l 1 1 ■

>-: o 8 O o o o' i i 1 1 c . c c V o o >’ o’ V o o o" V o o o’ V r* o o o" V T— o o o’ V T— o o o’ V o o o’ V o o o’ V o o o’ V O O o’ V o o o’ V o o o’ V X— o o o’ V o c o c o’ c V V 3 > . S 1 O o’ X— V o c o’ c 00 o > o’ 8 o

Co: m o o’ ^r o o' TT O o’ CM O o’ r- C o c o’ c V <0,001 <0,001 nm > ® - o 5 o' x— o o o’ V o o o’ o o o’ o o o’ T— 8 o’ o o o’ V o o o’ V o o o’ V 1 <0,001 8 o V o o o’ V o o o’ V t— r o c o c o’ c V V ''VjW » <0,001 1 <0,001 r* O o’ V t— r o c o’ c V V T— o )’ o’ V o o" V

k. N: 00 o o' o> o o" in o o’ CM O O o’ V r • £ C si CM 38 S o’ CM c o c o c o’ c V \ <0,002 <0,002 <0,002 CM o o o’ V CM o o o' V I <0,002 |<0,002 |<0,002 |<0,002 |<0,002 1 <0,002 o o o’ V |<0,002 CD £ 8 = V <0,002 I<0,002 CM o O o’ m CM c T- c o’ c CO o o >’ o’ CO o o o’

>: CO o o" 1 CO o o’ 1 XT’ c ’ c V D o D o’ V t— r o c o’ c V \ > o 5 o’ V o o’ V o o’ V o o' V r- o o’ V o o’ V o o’ V o o’ V o o’ V 0 01 V T“ o o' V o o’ V o o’ V o c o’ c V ? o 1 o’ V x~ o o’ V O o’ V T— X- o c o’ c V V o >’ o’ V o o’ V

Ca: o o o' CM o o o’ o o’ V 0,0009 0,0005 5 o $ o’ f V r* T o c o’ c V D o D O’ / V o o' V o o' V X- o o' V o o’ V o o’ V o o' V X— o o’ V o o’ V o o’ V o o’ V T” o o’ V o o’ V o c o’ c V D O 3 O’ / V o o’ V CM O 8 O CM O o c o c o c o’ c 0,0002 in o o o o' V

O) S: § o o' T o o' CM O o’ CO o o' O £ °-C ° C V c M CO 0 o 0 o' in u r t O C o’ c D '* 0 o D O’ in o o' o o’ CO o o' ay o o o’ co o o' o o o’ o o_ o" co o o' o> o o o' CM o o’ CM o o’ CM o o' o c o c o’ c 3 CO - o 0 o D O’ T— o o’ co o o o’ r- a 8 c o c 5 *_ 3 O 5 O ?’ o’ o o’

Q.: to o o o' o o o’ CO o o o’ CO o O o’ in c o c o c o’ c 0 CO 0 O 0 o D O’ CO c o c o c o’ c M CM D O D o D O’ CM o o o' CM o o o’ CM o o o' CO o o o CM o o o' CM o o o’ CM o o o’ CO o o o' CM o o o' CO o o o’ CM o o o' CM 8 o’ CM o ; o o c 3.8 ?o- CM o o o’ TT o o o" M’ T o c o c o’ c t Tf 3 O D O S o’ in o o o"

</): CM o o o <0,002 CM 8 O CM O O o CM c o c o c o’ c M CM 38 D O CO c 8 c o B o D O D O’ CO o o o CO o o o’ CM 8 o' o o o CO o o o CO o o o' CO o o o' X— o o o' CO o o o' CO o o o' CM 8 o' CM O o o' CO o o o’ M Kf 38 D O CO o o o’ CM O O o’ CO c 8£ o" c si CO 38 0 O ^r o o o’

Carga 1: 156817 160483 156656 CO T— o CO 111389 A ^ m j> o> M CM M CM CD o> CM C CM O CO J) O M CO M CM o> O) CM CM CO o CO CM s CO CM ■M- CO CM in o CO CM 250054 250053 250056 250060 250063 250066 250065 250067 ^ouuoe 250057 250079 250139 250140 OC/X4 A A - CO t ” T— 0 o 0 in M CM o in X— o in CM

Nombre 1: < o <N o CD c ;0 re CD < i < o CN O CD c ;0 n CD < o CD c ;0 re CD < o O) CD c , ;0 rt CD < 0 o> CD 1 re CD < 03 - 03 - -J 3 O O CO l— l— J O Cr30CLa Si = H- 1 S D O 2 <2 J o Cr30AI1CLaTi Cr33La Cr33CLa Cr33WCLa Cr33AI1TiLa o o CO k_ o o o <2 O Cr30CNLa Cr30AI1Ti Cr30AI1Ti -0 z i i CO 1— O Cr30AI1TiNb Cr30AI1TiNbZr o z < o o CO ■o CO k_ k. J> o Cr33AITi Cr33C1Ti Cr33C1Zr >■ — X- J u -o O 2 C J c o >- x— -Q z O CO l— O

: u CD CD CD CD _i -j —I -1 -J -J -J —I —1 -J _ —1 _J —I _ _ -J -1 — -J -J —1 _J -J _J

: H h* I- (— 1- u uu ID 11 Uj U UI Hi Uj UJ 111 ID UJ UJ Uj H Ul UJ JJ UJ UJ Ul Uj D U UJ

Tabla 4: Resultados de los ensayos de traccion a la temperatura ambiente (RT), 600 °C y 800 °C. La velocidad de remodelacion fue para Rp02de 8,33 10-5 1/s (0,5 %/min) y para Rm de 8,33 10-4 1/s (5 %/min); KG = Tamano de granos, *) La muestra falta

U.: cn CD Is- c ID Is- co CD ID CD T- CD co Nf cc 03 cr a CD CO Is- 03 co ID ▼ ID O T— CD O CC o~ O' D r- v- Nf M CN M CO CO ID M CO CO IT ac Cr CM 00 Cr 03 o" cm" ID ID tD CN 5 N to CC CN Cr cc ID cn co O IT cm" oc ID M M Is M CO CD M- 03 M M- co_ oo

re XL.: o CO CD CM CM CD CM co CD CO CO CM CD CO a 00 co o CO 03 5 Is- 03 co CD r— M- ro r- ~N CD <3- CO C\ 03 C-~ M CD 03 CO ID 00 CO ID CC co CO 03 CO CO CD 03 03 CO CO oo cc ^ ? re 03 NT CD o" f Is- 03" CN CO IT ‘ O' M 00 00 M- 0° CD re- o ID

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Tabla 5: Resultados de los ensayos de oxidacion a 1.000 °Cen aire despues de 1.056 h.

N E D> c <D . W ■ JS s§ E: CNI OQ o" CO cf i 12.74 o> in co' ▼— CD cn 29,09 46,77 19,35 r~- CM CO CO 79,61 58.47 30,44 34,40 43,60 34.72 69,32 52,92 57,95 33,11 63,17 54,96 43,28 50,12 57,16 81,95 82,43 15,03 107,58 16,60 66,35 1 27,63 37,72 |

N E D» c O) s c E: co 00 m CO in 38,73 CM O r-' -5,70 CO CD O t -18,37 | 60*0 -11,43 -30,59 -15,54 oo o o' eg oo i -14,42 -10,35 -19,36 -21,76 -26,58 -9,64 -19,88 I -22,15 -16,35 -24,27 -15,56 -39,26 r^- N.‘ 1,99 -49,60 CM CM h-' -28,71 -1,85 -10,02

mbruta en g/m2: 8.66 00 in 51,47 23,61 o' CO 28,41 o oo' eg 19.44 26,83 49,02 42,93 In o' CO 25,98 29,18 24,37 49,96 I 31,15 31,37 23,46 43,30 I 32,81 26.93 25,85 41,59 o> CO cm' 34,72 17,02 57,97 23,83 37,63 25,78 27,70

Ensayo N°: 412 425 403 412 eg 425 412 412 eg 5- 412 412 412 412 412 412 412 421 421 421 421 421 421 421 421 T— eg 421 T— eg 425 425 425 425 425

Carga: CO CO ■<fr o CD 160483 156125 111389 111389 111389 2294 in 05 CM CM 2296 2298 00 o CO CM 2299 2303 2304 2314 2305 250054 250053 250056 250060 250063 250066 250065 250067 CD CD O 8 eg 250057 250079 250139 250140 250141 250143 250150

Nombre: < o CM o CD c ;0 CO CD < < O CM O CD c ;0 CO CD <r o CD c ■o CO CD < o 05 O CD c ;0 CO CD < o 05 CD c ■o CO CD < o 05 CD c ;0 CO CD < Cr30TiLa Cr30La Cr30CLa Cr30AI1TiLa Cr30AI1TINbLa Cr30AI1CLaTi Cr33La Cr33CLa Cr33WCLa Cr33AI1TiLa Cr30C Cr30C Cr30CNLa Cr30AI1Ti Cr30AI1Ti Cr30AI1TiNb Cr30AI1TiNb Cr30AI1TiNbZr Cr30AI1TiNb Cr33C Cr33AITi Cr33C1Ti Cr33C1Zr o CO co U. o Cr30C1Y O >- T— n z o CO l_ (J _i

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Lista de signos de referencia

Figura 1 Perdida de metal por pulverizacion metalica en funcion de los contenidos de aluminio y cromo en un gas fuertemente carburante con 37 % de CO, 9 % de H2O, 7 % de CO2, 46 % de H2, que tiene ac = 163 y p(O2) = 2,510-27 (Procedente de Hermse, C.G.M. y van Wortei, J.C.: Metal dusting: relationship between alloy composition and degradation rate. Corrosion Engineering, Science and Technology 44 (2009), paginas 182 - 185)

Figura 2 Proporciones cuantitativas de las fases en el equilibrio termodinamico en dependencia de la temperatura de la Aleacion 690 (N06690) en el ejemplo de la carga tfpica 111389

Figura 3 Proporciones cuantitativas de las fases en el equilibrio termodinamico en dependencia de la temperatura de la Aleacion 693 (N06693) en el ejemplo de la Aleacion 3 procedente de la Tabla 2.

Figura 4 Proporciones cuantitativas de las fases en el equilibrio termodinamico en dependencia de la temperatura de la Aleacion 693 (N06693) en el ejemplo de la Aleacion 10 procedente de la Tabla 2.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

REIVINDICACIONES

1. Una aleacion de mquel y cromo, con (en % en peso) 29 hasta 37 % de cromo, 0,001 hasta 1,8 % de aluminio, 0,10 hasta 7,0 % de hierro, 0,001 hasta 0,50 % de silicio, 0,005 hasta 2,0 % de manganeso, 0,00 hasta 1,00 % de titanio y/o 0,00 hasta 1,10 % de niobio, en cada caso de 0,0002 hasta 0,05 % de magnesio y/o calcio, 0,005 hasta 0,12 % de carbono, 0,001 hasta 0,050 % de nitrogeno, 0,001 hasta 0,030 % de fosforo, 0,0001 - 0,020 % de oxfgeno, como maximo 0,010 % de azufre, como maximo 2,0 % de molibdeno, como maximo 2,0 % de wolframio, que en caso necesario contiene por lo demas Y con un contenido de 0,01 - 0,20 %, La con un contenido de 0,01 - 0,20 %, cerio con un contenido de 0,001 hasta 0,20 %, metal de Misch con cerio con un contenido de 0,001 hasta 0,20 %, Zr con un contenido de 0,01 - 0,20 %, pudiendo el Zr ser sustituido total o parcialmente por 0,001 hasta 0,20 % de Hf, B con un contenido de 0,0001 - 0,008 %, Co con 0,0 hasta 5,0 %, Cu con como maximo 0,5 %, V con como maximo 0,5 %, que en caso necesario contiene el resto mquel y las usuales impurezas condicionadas por el procedimiento, debiendo cumplirse las siguientes relaciones:

Cr + AI > 30 (2a)

y Fp < 39,9 con (3a)

Fp = Cr + 272*Fe + 2,36*AI + 2,22*Si + 2,48*Ti + 1,26*Nb + 0,374*Mo + 0,538*W - 11,8*C (4a)

siendo Cr, Fe, AI, Si, Ti, Nb, C, W y Mo la concentracion de los correspondientes en % en masa.
2. Una aleacion de acuerdo con la reivindicacion 1, con un contenido de cromo de 30 hasta 37 %.
3. Una aleacion de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, con un contenido de cromo > 32 - 37 %.
4. Una aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 3, con un contenido de aluminio de 0,001 hasta 1,4 %.
5. Una aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 4, con un contenido de hierro de 0,1 hasta
4.0 %.
6. Una aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 5, con un contenido de silicio de 0,001 - 0,2 %.
7. Una aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 6, con un contenido de manganeso de 0,005 hasta 0,50 %.
8. Una aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 7 con un contenido de titanio de 0,001 hasta 0,60 %.
9. Una aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 8, con un contenido de niobio de 0,00 hasta

1.0 %.
10. Una aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 9, con un contenido de carbono de 0,01 hasta 0,12 %.
11. Una aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 10, con como maximo 0,5 % de cobre, siendo complementada la Formula 4a por un termino con Cu:

Fp = Cr + 0,272*Fe + 2,36*AI + 2,22*Si + 2,48*Ti + 1,26*Nb + 0,477*Cu + 0,374*Mo + 0,538*W - 11,8*C (4b) y siendo Cr, Fe, AI, Si, Ti, Nb, Cu, W y Mo la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa.
12. Una aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 11, en la que las impurezas se ajustan en unos contenidos de como maximo 0,002 % de Pb, como maximo 0,002 % de Zn y como maximo 0,002 % de Sn.
13. Una aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 12, en la que se cumplen las siguientes formulas y de esta manera se consigue una elaboracion especialmente buena:

Fa < 60 (5a)

con Fa = Cr + 6,15*Nb + 20,4*Ti + 201*C (6a),

siendo Cr, Ti, Nb y C la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa.
14. Una aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 13, en la que se cumplen las siguientes formulas y de esta manera se consigue una resistencia al calor o una resistencia a la viscofluencia especialmente buena:

Fk >40 (7a)

con Fk = Cr + 19*Ti + 34,3*Nb + 10,2*AI + 12,5*Si + 98*C (8a)

para una aleacion sin B,

siendo Cr, Ti, Nb, AI, Si y C la concentracion de los correspondientes elementos en % en masa, o respectivamente con Fk = Cr + 19*Ti + 34,3*Nb + 10,2*AI + 12,5*Si + 98*C + 2245*B (8b)

5 para una aleacion con B,

siendo Cr, Ti, Nb, AI, Si, C y B la concentracion de los correspondientes elementos en % de en masa.
15. Una utilizacion de la aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 14 en forma de banda, chapa, alambre, barra, tubo soldado con costura longitudinal y tubo sin costura.
16. Una utilizacion de la aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 15 para la produccion de tubos

10 sin costura.
17. Una utilizacion de la aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 16 en atmosferas fuertemente carburantes.
18. Una utilizacion de la aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 16 como una pieza constructiva en la industria petroqmmica.

15 19. Una utilizacion de la aleacion de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 16 en la construccion de

hornos.