Sanicro® 69: Aleación Austenítrica Premium para Generadores de Vapor Nucleares

Sanicro® 69 es una aleación austenítica de níquel-cromo-hierro usada principalmente para generadores de vapor en centrales nucleares (PWR). Para esta aplicación se usa en condición "tratada térmicamente". Este tratamiento resulta en precipitación de carburos de cromo en los bordes de grano pero sin agotamiento significativo de cromo. El grado tiene buena estabilidad estructural y buena soldabilidad.

Para la aplicación de generador de vapor, el material se caracteriza por:

Resistencia extremadamente alta contra la corrosión bajo tensión en condiciones de agua del lado primario PWR
Resistencia mejorada a la corrosión por picaduras en soluciones con cloruros comparado con Aleación 600

Sanicro® 69 también se caracteriza por:

Buena resistencia a la corrosión en entornos cáusticos
Excelente rendimiento en soluciones de ácido nítrico

Para aplicaciones de generadores de vapor, Sanicro® 69 se entrega bajo las especificaciones individuales más estrictas para asegurar el máximo rendimiento fiable en centrales nucleares.

Más información técnica y gráficos relevantes sobre el rendimiento de corrosión, mecánico y físico del material se muestran en las figuras de la página del material.

URL de la hoja de datos: Sanicro® 69

Hoja de datos actualizada: 07-05-2020 13:07 (sustituye a todas las ediciones anteriores)

Propiedades

Generales

Propiedad	Temperatura	Valor
Densidad	23,0 °C	8,12 g/cm³

Mecánicas

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Módulo de elasticidad	20,0 °C	210 GPa
Módulo de elasticidad	100,0 °C	206 GPa
Módulo de elasticidad	200,0 °C	201 GPa
Módulo de elasticidad	300,0 °C	195 GPa
Módulo de elasticidad	400,0 °C	189 GPa
Módulo de elasticidad	500,0 °C	182 GPa
Módulo de elasticidad	600,0 °C	174 GPa
Alargamiento	23,0 °C	30 %	mín.
Dureza, Vickers	23,0 °C	160 [-]
Resistencia a la tracción	20,0 °C	585 MPa	mín.
Resistencia a la tracción	100,0 °C	550 MPa	mín.
Resistencia a la tracción	200,0 °C	510 MPa	mín.
Resistencia a la tracción	300,0 °C	495 MPa	mín.
Resistencia a la tracción	400,0 °C	490 MPa	mín.
Resistencia a la tracción	500,0 °C	480 MPa	mín.
Resistencia a la tracción	600,0 °C	440 MPa	mín.
Resistencia a la tracción	700,0 °C	340 MPa	mín.
Límite elástico Rp0,2	20,0 °C	240 MPa	valores más altos para tubos de generador de vapor en condición tratada térmicamente pueden alcanzarse (280 MPa a 20°C)
Límite elástico Rp0,2	100,0 °C	220 MPa	valores más altos para tubos de generador de vapor en condición tratada térmicamente pueden alcanzarse (280 MPa a 20°C)
Límite elástico Rp0,2	200,0 °C	190 MPa	valores más altos para tubos de generador de vapor en condición tratada térmicamente pueden alcanzarse (280 MPa a 20°C)
Límite elástico Rp0,2	300,0 °C	187 MPa	valores más altos para tubos de generador de vapor en condición tratada térmicamente pueden alcanzarse (280 MPa a 20°C)
Límite elástico Rp0,2	400,0 °C	184 MPa	valores más altos para tubos de generador de vapor en condición tratada térmicamente pueden alcanzarse (280 MPa a 20°C)
Límite elástico Rp0,2	500,0 °C	180 MPa	valores más altos para tubos de generador de vapor en condición tratada térmicamente pueden alcanzarse (280 MPa a 20°C)
Límite elástico Rp0,2	600,0 °C	175 MPa	valores más altos para tubos de generador de vapor en condición tratada térmicamente pueden alcanzarse (280 MPa a 20°C)
Límite elástico Rp0,2	700,0 °C	150 MPa	valores más altos para tubos de generador de vapor en condición tratada térmicamente pueden alcanzarse (280 MPa a 20°C)
Energía de impacto Charpy		Al ser Sanicro® 69 una aleación totalmente austenítica, posee buena tenacidad hasta -196°C (-320°F)

Térmicas

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Coeficiente de expansión térmica	100,0 °C	1,35e-05 1/K	para 30°C hasta la temperatura mencionada
Coeficiente de expansión térmica	200,0 °C	1,40e-05 1/K	para 30°C hasta la temperatura mencionada
Coeficiente de expansión térmica	300,0 °C	1,45e-05 1/K	para 30°C hasta la temperatura mencionada
Coeficiente de expansión térmica	400,0 °C	1,50e-05 1/K	para 30°C hasta la temperatura mencionada
Coeficiente de expansión térmica	500,0 °C	1,55e-05 1/K	para 30°C hasta la temperatura mencionada
Coeficiente de expansión térmica	600,0 °C	1,55e-05 1/K	para 30°C hasta la temperatura mencionada
Calor específico	23,0 °C	460 J/(kg·K)
Calor específico	100,0 °C	480 J/(kg·K)
Calor específico	200,0 °C	495 J/(kg·K)
Calor específico	300,0 °C	505 J/(kg·K)
Calor específico	400,0 °C	510 J/(kg·K)
Calor específico	500,0 °C	520 J/(kg·K)
Calor específico	600,0 °C	580 J/(kg·K)
Conductividad térmica	23,0 °C	11 W/(m·K)
Conductividad térmica	100,0 °C	13 W/(m·K)
Conductividad térmica	200,0 °C	14 W/(m·K)
Conductividad térmica	300,0 °C	16 W/(m·K)
Conductividad térmica	400,0 °C	18 W/(m·K)
Conductividad térmica	500,0 °C	19 W/(m·K)
Conductividad térmica	600,0 °C	23 W/(m·K)

Eléctricas

Propiedad	Temperatura	Valor
Resistividad eléctrica	20,0 °C	1,11e-06 Ω·m
Resistividad eléctrica	100,0 °C	1,14e-06 Ω·m
Resistividad eléctrica	200,0 °C	1,18e-06 Ω·m
Resistividad eléctrica	300,0 °C	1,22e-06 Ω·m
Resistividad eléctrica	400,0 °C	1,24e-06 Ω·m

Composición Química

Elemento	Valor	Comentario
Aluminio	10 %
Carbono	0,02 %
Cromo	30 %
Cobalto	0,05 %	Contenidos inferiores pueden especificarse tras acuerdo.
Hierro	Balance
Manganeso	0,5 %	máx.
Níquel	60 %
Fósforo	0,02 %	máx.
Silicio	0,5 %	máx.
Azufre	0,015 %	máx.

Propiedades Tecnológicas

Propiedad	Detalle
Áreas de aplicación	Sanicro® 69 se usa en: Generadores de vapor en centrales nucleares. Unidades en contacto con ácido nítrico a temperaturas elevadas. Equipos que requieren alta resistencia a la oxidación, carburación y nitruración. Unidades expuestas a soluciones cáusticas a alta temperatura.
Certificaciones	Aprobaciones: ASME Boiler and Pressure Vessel Code Case N-20 y N-474 AFCEN RCCM M4105
Conformado en frío	La excelente conformabilidad de Sanicro® 69 permite doblado en frío a radios de curvatura muy pequeños. El recocido normalmente no es necesario después del doblado en frío debido a la alta resistencia a la corrosión bajo tensión de Sanicro® 69.
Propiedades de corrosión	Corrosión bajo tensión: La condición tratada térmicamente de Sanicro® 69 está desarrollada específicamente para resistir la corrosión bajo tensión en entorno de generador de vapor en centrales nucleares. Esto se ha confirmado mediante pruebas de laboratorio de corrosión bajo tensión en agua pura (menos de 5 ppm oxígeno, 4-5 ppm hidrógeno añadido) a 365°C (690°F). No se desarrolló corrosión bajo tensión en Sanicro® 69 durante todo el período de prueba de 33.000 horas. La Aleación 600 empezó a agrietarse tras 200 horas. Corrosión intergranular: Sanicro® 69 tiene buena resistencia a la corrosión intergranular tanto en condición tratada térmicamente como en condición de recocido de solución. Tasas típicas de corrosión en la prueba Huey (65% HNO₃, 5 x 48h, ASTM A262 Práctica C) son 0,06 mm/año (2,4 mpy). La figura de la derecha muestra un diagrama TTS para una colada de Sanicro® 69 con 0,03% de carbono probada en la prueba Huey. El material inicial fue recocido a 1040°C (1900°F), 20 min/enfriamiento en agua. Como se ve, hay un área muy estrecha donde Sanicro® 69 muestra cierta tendencia a la sensibilización. Corrosión general: Sanicro® 69 y Aleación C-276 han sido probados en 20% HNO₃ + 4% HF a 65°C (150°F). Sanicro® 69 tuvo una tasa de corrosión de 0,625 mm/año (24,6 mpy) mientras que Aleación C-276 sufrió una tasa de corrosión de 23,7 mm/año (933 mpy).
Expandido	Sanicro® 69 se expande en tuboplacas de la misma manera que aceros inoxidables austeníticos estándar.
Tratamiento térmico	Para aplicación en generador de vapor, los tubos se entregan en condición tratada térmicamente. Esto significa exposición a aproximadamente 720°C (1330°F) durante normalmente 10 horas. Antes del tratamiento térmico, los tubos se recocen en solución a aproximadamente 1100°C (2010°F) durante algunos minutos. Para otras aplicaciones, los tubos se entregan en condición de recocido de solución. Si es necesario recocido de solución adicional tras procesamiento adicional, se recomienda el siguiente procedimiento: 1050-1150°C (1920-2100°F), 1-10 minutos, enfriamiento rápido en aire o agua.
Otro	Formas de suministro: Tubo y tubería sin costura se suministran en rango de tamaños desde 1/4" D.E. (6,35 mm) hasta 4" D.E. (101,6 mm) en espesores de pared desde 0,030" (0,9 mm) hasta 1" (25,4 mm). Tubo y tubería se entregan en condición de recocido de solución y decapado. Tubos de generador de vapor PWR se entregan en condición de recocido brillante y tratado térmicamente. El tratamiento térmico implica tratamiento en horno de vacío a aproximadamente 720°C (1330°F) durante normalmente 10 horas.
Soldadura	La soldabilidad de Sanicro® 69 es buena. Métodos adecuados de soldadura por fusión son soldadura por arco con electrodo revestido (MMA/SMAW) y soldadura por arco protegido con gas, con el método TIG/GTAW como primera opción. Para Sanicro® 69, aporte de calor de <1,0 kJ/mm y temperatura entre pasadas de <100°C (210°F) son recomendados. Debe usarse técnica de soldadura de cordón simple. Metales de aporte recomendados: Soldadura TIG/GTAW o MIG/GMAW ISO 18274 S Ni 6052/AWS A5.14 ERNiCrFe-7 (ej. Exaton Ni68HP) Soldadura MMA/SMAW ISO 14172 E Ni 6152/AWS A5.11 ENiCrFe-7 (ej. Exaton Ni69) Soldadura de recubrimiento: ISO 18274 S Ni 6043/AWS A5.14 ERNiCrFe-14 (ej. Exaton Ni69HPQ) electrodo de tira es recomendado para soldadura de recubrimiento de tuboplacas y vasos de alta presión en casos donde se requiera resistencia a la corrosión igual a la de Sanicro® 69.

Sandvik SAF 2906™ – Acero Inoxidable Dúplex de Alta Aleación para Resistencia Superior a la Corrosión Aleación de Aluminio AA 2011 T451 – Mecanizado Superior y Resistencia Mecánica

Metal

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