Sandvik 5R75: Acero inoxidable austenítico estabilizado con titanio para alta temperatura

Descripción general

Sandvik 5R75 es un acero inoxidable austenítico, estabilizado con titanio, de tipo cromo-níquel-molibdeno. Ofrece una excelente combinación de resistencia a la corrosión, propiedades mecánicas y rendimiento físico, detallados en las tablas siguientes.

URL de ficha técnica: Sandvik 5R75
Actualización: 28/08/2019 (sustituye todas las ediciones anteriores)

Propiedades

Generales

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Densidad	23,0 °C	8,0 g/cm³
Contenido reciclado	—	82,1 %	Contenido reciclado promedio

Mecánicas

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Energía de impacto Charpy	-196,0 °C	60 J	EN 13445-2 (UFPV-2) y EN 10216-5
Módulo de elasticidad	20,0 °C	200 GPa
Módulo de elasticidad	100,0 °C	194 GPa
Módulo de elasticidad	200,0 °C	186 GPa
Módulo de elasticidad	300,0 °C	179 GPa
Módulo de elasticidad	400,0 °C	172 GPa
Módulo de elasticidad	500,0 °C	165 GPa
Alargamiento a rotura	23,0 °C	35 % (mín.)	NFA 49-117 con mín. 45 % puede cumplirse
Dureza Vickers	23,0 °C	155
Resistencia a la tracción	23,0 °C	510–710 MPa
Límite elástico Rp0,1	20,0 °C	250 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,1	50,0 °C	234 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,1	100,0 °C	218 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,1	150,0 °C	206 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,1	200,0 °C	196 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,1	250,0 °C	186 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,1	300,0 °C	180 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,1	350,0 °C	175 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,1	400,0 °C	171 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,1	450,0 °C	167 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,1	500,0 °C	164 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,1	550,0 °C	157 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,2	20,0 °C	220 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,2	50,0 °C	202 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,2	100,0 °C	185 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,2	150,0 °C	177 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,2	200,0 °C	167 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,2	250,0 °C	157 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,2	300,0 °C	145 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,2	350,0 °C	140 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,2	400,0 °C	136 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,2	450,0 °C	132 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,2	500,0 °C	129 MPa (mín.)
Límite elástico Rp0,2	550,0 °C	127 MPa (mín.)

Térmicas

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Coef. expansión térmica	100,0 °C	16,5 × 10⁻⁶ 1/K	para 30 °C a la temp. indicada
Coef. expansión térmica	200,0 °C	17,0 × 10⁻⁶ 1/K	para 30 °C a la temp. indicada
Coef. expansión térmica	300,0 °C	17,5 × 10⁻⁶ 1/K	para 30 °C a la temp. indicada
Coef. expansión térmica	400,0 °C	18,0 × 10⁻⁶ 1/K	para 30 °C a la temp. indicada
Coef. expansión térmica	500,0 °C	18,5 × 10⁻⁶ 1/K	para 30 °C a la temp. indicada
Coef. expansión térmica	600,0 °C	18,5 × 10⁻⁶ 1/K	para 30 °C a la temp. indicada
Coef. expansión térmica	700,0 °C	19,0 × 10⁻⁶ 1/K	para 30 °C a la temp. indicada
Calor específico	20,0 °C	485 J/(kg·K)
Calor específico	100,0 °C	500 J/(kg·K)
Calor específico	200,0 °C	515 J/(kg·K)
Calor específico	300,0 °C	525 J/(kg·K)
Calor específico	400,0 °C	540 J/(kg·K)
Calor específico	500,0 °C	555 J/(kg·K)
Calor específico	600,0 °C	575 J/(kg·K)
Conductividad térmica	20,0 °C	14 W/(m·K)
Conductividad térmica	100,0 °C	15 W/(m·K)
Conductividad térmica	200,0 °C	17 W/(m·K)
Conductividad térmica	300,0 °C	18 W/(m·K)
Conductividad térmica	400,0 °C	20 W/(m·K)
Conductividad térmica	500,0 °C	21 W/(m·K)
Conductividad térmica	600,0 °C	23 W/(m·K)

Composición química (peso %)

Elemento	Valor	Comentario
Carbono	0,05 %	máx.
Cromo	17 %
Hierro	Balance
Manganeso	1,3 %
Molibdeno	2,1 %
Níquel	12 %
Fósforo	0,03 %	máx.
Silicio	0,5 %
Azufre	0,03 %	máx.

Propiedades tecnológicas

Áreas de aplicación

Sandvik 5R75 se usa en una variedad de aplicaciones industriales. Ejemplos típicos: intercambiadores de calor, condensadores, tuberías, serpentines de refrigeración y calefacción en industrias química, petroquímica y de papel y celulosa.

Conformado en frío

El recocido tras curvado en frío no es normalmente necesario, pero debe decidirse según el grado de curvado y condiciones de operación. Si se requiere tratamiento térmico, debe ser alivio de tensiones o recocido de solución (ver "Tratamiento térmico").

Propiedades de corrosión

Corrosión general: Buena resistencia a:

• Ácidos orgánicos a altas concentraciones y temperaturas
• Ácidos inorgánicos (p. ej., fosfórico y sulfúrico) a concentraciones y temperaturas moderadas. También usable en ácido sulfúrico >90 % a baja temperatura
• Soluciones salinas (sulfatos, sulfuros, sulfitos)
• Medios cáusticos

Sandvik 3R12 tiene mejor resistencia que ASTM TP304 normal a agentes oxidantes como ácido nítrico. El diagrama de isocorrosión en ácido nítrico para Sandvik 3R12 se muestra en la ficha.

Corrosión intergranular: Mejor resistencia que aceros no estabilizados. El titanio evita precipitación de carburos de cromo en bordes de grano tras calentamiento prolongado a 450–850 °C.

Corrosión por picaduras y grietas: La resistencia mejora con mayor contenido de Mo; Sandvik 5R75 (~2,1 % Mo) tiene resistencia sustancialmente superior a aceros tipo AISI 304/304L.

Agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC): Los aceros austeníticos son susceptibles a SCC a temperaturas >60 °C bajo tensiones de tracción y contacto con soluciones que contienen cloruros. Estas condiciones deben evitarse. Los condensados durante paradas de planta pueden desarrollar contenido de cloruros que provocan SCC y picaduras.

Para alta resistencia a SCC, se recomiendan aceros austenítico-ferríticos como Sandvik SAF 2304 o SAF 2205 (fichas S-1871-ENG y S-1874-ENG).

Corrosión gaseosa: Usable en aire hasta 850 °C y vapor hasta 750 °C. El comportamiento a fluencia debe considerarse en rango de fluencia. En gases de combustión con azufre, la resistencia se reduce; usable hasta 600–750 °C según condiciones (atmósfera oxidante/reductora, impurezas Na, V).

Tratamiento térmico

Los tubos se entregan normalmente en condición tratada térmicamente. Si se necesita tratamiento adicional tras procesado:

• Alivio de tensiones: 850–950 °C (1560–1740 °F), 10–15 min, enfriamiento al aire.
• Recocido de solución: 1000–1100 °C (1830–2010 °F), 5–20 min, enfriamiento rápido al aire o agua.

Conformado en caliente

Curvado en caliente a 1100–850 °C (2010–1560 °F) seguido de recocido de solución.

Mecanizado

Sandvik 5R75 tiene buenas propiedades de mecanizado. Recomendaciones detalladas de herramientas y parámetros de corte en folletos S-0291-ENG y S-1492-ENG.

Formas de suministro

• Tubo y tubería: normalmente recocido de solución y decapado blanco. Tamaños menores pueden ser recocidos brillantes.
• Barra hueca: recocida de solución y decapada blanca.

Soldadura

Buena soldabilidad. Soldar sin precalentamiento; tratamiento térmico posterior normalmente no requerido. Métodos de fusión recomendados: electrodo revestido (MMA/SMAW) y arco con gas protector, preferiblemente TIG/GTAW.

Para Sandvik 5R75: aporte de calor <1,5 kJ/mm y temperatura entre pasadas <150 °C (300 °F).

Metales de aporte recomendados:

• TIG/GTAW o MIG/GMAW: ISO 14343 S 19 12 3 Nb / AWS A5.9 ER318 (p. ej., Exaton 19.12.3.Nb)
• MMA/SMAW: ISO 3581 E 19 12 3 Nb R / AWS A5.4 E318-17