VDM Alloy 31 Plus® – Aleación Avanzada Ni-Fe-Cr-Mo con Resistencia a la Corrosión Superior

El material 2.4692 (NiFeCr27Mo6CuN) es una aleación de níquel-hierro-cromo-molibdeno con una adición controlada de nitrógeno. Para una mejor estabilidad metalúrgica, la aleación tiene un contenido optimizado de níquel en comparación con VDM® Alloy 31 y presenta las siguientes características y propiedades:

Alta resistencia a la corrosión similar a VDM® Alloy 31
Temperatura de solución mejorada (más baja)
Excelente resistencia a la corrosión por ácidos sulfúricos
Excelente resistencia a la corrosión por ácidos fosfóricos
Facilidad de trabajo y procesamiento
Buena soldabilidad
Aprobación para recipientes a presión según Código ASME Sección VIII Div 1; Sección VIII Div 2, aplicaciones Clase 1

Propiedades Generales

Propiedad	Temperatura	Valor
Densidad	23,0 °C	8,08 g/cm³

Propiedades Mecánicas

Propiedad	Temperatura	Valor
Energía de impacto Charpy (entalla V)	-196,0 °C	110 J
Energía de impacto Charpy (entalla V)	20,0 °C	150 J
Módulo de elasticidad	20,0 °C	199 GPa
Módulo de elasticidad	100,0 °C	195 GPa
Módulo de elasticidad	200,0 °C	189 GPa
Módulo de elasticidad	300,0 °C	181 GPa
Módulo de elasticidad	400,0 °C	174 GPa
Módulo de elasticidad	500,0 °C	168 GPa
Alargamiento	23,0 °C	40 %
Resistencia a la tracción	23,0 °C	650 – 850 MPa
Límite elástico Rp0,2	20,0 °C	280 MPa
Límite elástico Rp0,2	100,0 °C	210 MPa
Límite elástico Rp0,2	200,0 °C	180 MPa
Límite elástico Rp0,2	300,0 °C	165 MPa
Límite elástico Rp0,2	400,0 °C	150 MPa
Límite elástico Rp0,2	500,0 °C	135 MPa
Límite elástico Rp1,0	20,0 °C	310 MPa
Límite elástico Rp1,0	100,0 °C	240 MPa
Límite elástico Rp1,0	200,0 °C	210 MPa
Límite elástico Rp1,0	300,0 °C	195 MPa
Límite elástico Rp1,0	400,0 °C	180 MPa
Límite elástico Rp1,0	500,0 °C	165 MPa

Propiedades Térmicas

Propiedad	Temperatura	Valor
Coeficiente de expansión térmica	20,0 °C	1,43e-05 1/K
Coeficiente de expansión térmica	100,0 °C	1,48e-05 1/K
Coeficiente de expansión térmica	200,0 °C	1,54e-05 1/K
Coeficiente de expansión térmica	300,0 °C	1,60e-05 1/K
Coeficiente de expansión térmica	400,0 °C	1,63e-05 1/K
Coeficiente de expansión térmica	500,0 °C	1,63e-05 1/K
Punto de fusión		1350 – 1370 °C
Calor específico	20,0 °C	431 J/(kg·K)
Calor específico	100,0 °C	447 J/(kg·K)
Calor específico	200,0 °C	468 J/(kg·K)
Calor específico	300,0 °C	480 J/(kg·K)
Calor específico	400,0 °C	488 J/(kg·K)
Calor específico	500,0 °C	488 J/(kg·K)
Conductividad térmica	20,0 °C	10,3 W/(m·K)
Conductividad térmica	100,0 °C	11,6 W/(m·K)
Conductividad térmica	200,0 °C	13,4 W/(m·K)
Conductividad térmica	300,0 °C	14,9 W/(m·K)
Conductividad térmica	400,0 °C	16,3 W/(m·K)
Conductividad térmica	500,0 °C	17,6 W/(m·K)

Propiedades Magnéticas

Propiedad	Temperatura	Valor
Permeabilidad magnética relativa	23,0 °C	1

Composición Química

Elemento	Porcentaje	Comentario
Aluminio	0,3 %	máx.
Carbono	0,01 %	máx.
Cromo	26 – 27 %
Cobre	0,5 – 1,5 %
Hierro	Balance
Manganeso	1 – 4 %
Molibdeno	6 – 7 %
Níquel	33,5 – 35 %
Nitrógeno	0,1 – 0,25 %
Fósforo	0,02 %	máx.
Silicio	0,1 %	máx.
Azufre	0,01 %	máx.

Propiedades Tecnológicas

Propiedad	Descripción
Áreas de aplicación	Procesos químicos con ácido sulfúrico; tratamiento de ácidos sulfúricos de desecho; componentes para plantas de desulfuración de gases de combustión; tanques revestidos; plantas para producción de ácido fosfórico vía digestión húmeda; aplicaciones en agua de mar y salobre; evaporación y cristalización de sales; plantas de decapado para ácido sulfúrico y ácido nítrico-hidrofluorhídrico; hidrometalurgia, p. ej. digestión de minerales lateríticos en proceso HPAL; productos químicos finos, especiales y ácidos orgánicos; componentes para industria de celulosa y papel.
Conformado en frío	Las piezas deben estar en estado recocido para conformado en frío. VDM Alloy 31 Plus® tiene una tasa de endurecimiento por deformación significativamente mayor que otros aceros inoxidables austeníticos ampliamente usados. Esto debe considerarse en el diseño y selección de herramientas y equipos de conformado y en la planificación de procesos. Recocido intermedio necesario para conformado en frío mayor. Para conformado en frío > 15%, debe realizarse un recocido de solución final.
Resistencia a la corrosión	El material es resistente a la corrosión intergranular en condición de suministro y cuando se suelda según procedimiento de prueba ASTM-G 28, Método A. La tasa de corrosión determinada por pérdida de masa según ASTM-G 28, Método A (periodo de prueba 24 horas), es máximo 0,5 mm/a (0,020 mpy) en condición de suministro y cuando se suelda. También proporciona muy buena resistencia contra corrosión por picaduras y grietas. La resistencia a la corrosión es comparable con el material VDM® Alloy 31.
Maquinabilidad general	VDM Alloy 31 Plus® debe mecanizarse en condición tratada térmicamente. Debido a la tendencia considerablemente elevada al endurecimiento por deformación en comparación con aceros inoxidables austeníticos de baja aleación, debe seleccionarse una velocidad de corte baja y un avance no demasiado alto, y la herramienta debe estar engranada en todo momento. Una profundidad de corte adecuada es importante para cortar por debajo de la zona endurecida por deformación previa. La disipación óptima de calor mediante el uso de grandes cantidades de lubricantes adecuados, preferiblemente acuosos, tiene una influencia considerable en un proceso de mecanizado estable.
Tratamiento térmico	El recocido de solución debe realizarse a temperaturas entre 1140 y 1170 °C (2084 y 2138 °F). El tiempo de mantenimiento comienza con la igualación de temperatura del material; tiempos más largos son generalmente considerablemente menos críticos que tiempos demasiado cortos. Para máxima resistencia a la corrosión, las piezas deben enfriarse rápidamente desde la temperatura de recocido, particularmente a través del rango de 1100 a 500 °C (2012 a 932 °F) con una tasa de enfriamiento >150 °C/min (>302 °F/min). El material debe colocarse en un horno precalentado a la temperatura máxima de recocido antes de cualquier tratamiento térmico. Deben observarse los requisitos de limpieza listados bajo "Calentamiento". Para productos en tira, el tratamiento térmico puede realizarse en horno continuo a velocidad y temperatura adaptadas al espesor de la tira.
Conformado en caliente	VDM Alloy 31 Plus® debe conformarse en caliente en un rango de temperatura de 1200 a 1050 °C (2192 a 1922 °F) con enfriamiento rápido posterior en agua o aire. Para el calentamiento, las piezas deben colocarse en un horno precalentado a la temperatura máxima de conformado en caliente (temperatura de recocido de solución). Una vez que el horno alcance nuevamente su temperatura, las piezas deben permanecer en el horno durante unos 60 minutos por 100 mm (3,94 pulg) de espesor. Después, deben retirarse inmediatamente y conformarse dentro del rango de temperatura indicado, con recalentamiento necesario una vez que la temperatura alcance 1050 °C (1922 °F). Se recomienda tratamiento térmico después del conformado en caliente para lograr propiedades óptimas.
Otros	VDM Alloy 31 Plus® tiene una estructura cúbica centrada en las caras. El contenido de nitrógeno y níquel reduce la tendencia a la precipitación de fases intermetálicas y estabiliza la microestructura austenítica.
Soldadura	VDM Alloy 31 Plus® puede soldarse en la mayoría de aplicaciones con VDM® FM 59 usando procesos convencionales. Esto incluye soldadura TIG y MAG. La soldadura por arco pulsado es preferida para procesos de soldadura con gas protector. Para soldar, VDM Alloy 31 Plus® debe estar en condición de recocido de solución y libre de óxido, grasa y marcas. Al soldar la raíz, debe cuidarse la mejor protección de la raíz usando argón puro, pureza 99,99 % o mejor, para que el borde de soldadura esté libre de óxidos después de soldar la raíz. La protección de la raíz también se recomienda para la primera y, en ciertos casos dependiendo de la construcción soldada, también para la segunda capa intermedia después de la soldadura de raíz. Los colores de temple deben eliminarse mientras el borde de soldadura aún está caliente, preferiblemente usando un cepillo de acero inoxidable.

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