Sandvik 2RE10: Acero inoxidable austenítico premium para superior resistencia a la corrosión

El Sandvik 2RE10 es un acero inoxidable austenítico con contenidos extremadamente bajos de carbono e impurezas. El grado se caracteriza por:

• Excelente resistencia a la corrosión en ácido nítrico
• Excelente resistencia a la corrosión intergranular
• Buena resistencia a la corrosión por picaduras
• Buena soldabilidad

El Sandvik 2RE10 se ajusta al EN n.º 1.4335, pero la composición real especificada para EN n.º 1.4335 permite niveles máximos considerablemente más altos de C, Si, P, S y Mo. Los altos niveles de estos elementos aumentan el potencial de corrosión y, por lo tanto, se han mantenido lo más bajos posible en el Sandvik 2RE10.

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

URL de la ficha técnica: Sandvik 2RE10

Ficha técnica actualizada el 2019-08-16 15:04 (sustituye a todas las ediciones anteriores)

Propiedades

Generales

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Densidad	23,0 °C	7,9 g/cm³
Contenido reciclado		82,1 %	Contenido reciclado promedio

Mecánicas

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Energía de impacto Charpy	-270,0 °C	60 J	mín., EN 13445-2 (UFPV-2) y EN 10216-5
Energía de impacto Charpy	-196,0 °C	60 J	mín., EN 13445-2 (UFPV-2) y EN 10216-5
Módulo de elasticidad	20,0 °C	195 GPa
Módulo de elasticidad	100,0 °C	190 GPa
Módulo de elasticidad	200,0 °C	182 GPa
Módulo de elasticidad	300,0 °C	174 GPa
Módulo de elasticidad	400,0 °C	166 GPa
Módulo de elasticidad	500,0 °C	158 GPa
Alargamiento	23,0 °C	35 %	mín.
Dureza Vickers	23,0 °C	155
Resistencia a la tracción	20,0 °C	500 - 670 MPa
Resistencia a la tracción	50,0 °C	485 MPa
Resistencia a la tracción	100,0 °C	470 MPa
Resistencia a la tracción	150,0 °C	455 MPa
Resistencia a la tracción	200,0 °C	440 MPa
Resistencia a la tracción	250,0 °C	430 MPa
Resistencia a la tracción	300,0 °C	420 MPa
Resistencia a la tracción	350,0 °C	415 MPa
Resistencia a la tracción	400,0 °C	410 MPa
Límite elástico Rp0.1	20,0 °C	210 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.1	50,0 °C	225 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.1	100,0 °C	210 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.1	150,0 °C	200 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.1	200,0 °C	190 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.1	250,0 °C	180 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.1	300,0 °C	170 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.1	350,0 °C	165 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.1	400,0 °C	160 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.2	20,0 °C	205 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.2	50,0 °C	195 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.2	100,0 °C	180 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.2	150,0 °C	170 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.2	200,0 °C	160 MPa	mín.
Límite elástico Rp0.2	250,0 °C	150 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	135 MPa	mín.

Térmicas

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Coeficiente de expansión térmica	100,0 °C	1,55E-5 1/K	para 30°C a la temperatura mencionada
Coeficiente de expansión térmica	200,0 °C	1,65E-5 1/K	para 30°C a la temperatura mencionada
Coeficiente de expansión térmica	300,0 °C	1,7E-5 1/K	para 30°C a la temperatura mencionada
Coeficiente de expansión térmica	400,0 °C	1,7E-5 1/K	para 30°C a la temperatura mencionada
Coeficiente de expansión térmica	500,0 °C	1,75E-5 1/K	para 30°C a la temperatura mencionada
Coeficiente de expansión térmica	600,0 °C	1,75E-5 1/K	para 30°C a la temperatura mencionada
Coeficiente de expansión térmica	700,0 °C	1,8E-5 1/K	para 30°C a la temperatura mencionada
Calor específico	20,0 °C	470 J/(kg·K)
Calor específico	100,0 °C	495 J/(kg·K)
Calor específico	200,0 °C	530 J/(kg·K)
Calor específico	300,0 °C	555 J/(kg·K)
Calor específico	400,0 °C	580 J/(kg·K)
Calor específico	500,0 °C	600 J/(kg·K)
Calor específico	600,0 °C	615 J/(kg·K)
Calor específico	700,0 °C	630 J/(kg·K)
Conductividad térmica	20,0 °C	13 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	19 W/(m·K)
Conductividad térmica	400,0 °C	21 W/(m·K)
Conductividad térmica	500,0 °C	23 W/(m·K)
Conductividad térmica	600,0 °C	25 W/(m·K)
Conductividad térmica	700,0 °C	26 W/(m·K)

Eléctricas

Propiedad	Temperatura	Valor
Resistividad eléctrica	20,0 °C	8,4E-7 Ω·m
Resistividad eléctrica	100,0 °C	9E-7 Ω·m
Resistividad eléctrica	200,0 °C	9,8E-7 Ω·m
Resistividad eléctrica	300,0 °C	1,07E-6 Ω·m
Resistividad eléctrica	400,0 °C	1,1E-6 Ω·m
Resistividad eléctrica	500,0 °C	1,14E-6 Ω·m
Resistividad eléctrica	600,0 °C	1,18E-6 Ω·m
Resistividad eléctrica	700,0 °C	1,2E-6 Ω·m
Resistividad eléctrica	800,0 °C	1,22E-6 Ω·m
Resistividad eléctrica	900,0 °C	1,23E-6 Ω·m
Resistividad eléctrica	1000,0 °C	1,24E-6 Ω·m

Composición química

Elemento	Valor	Comentario
Carbono	0,015 %	máx.
Cromo	24,5 %
Hierro	Balance
Manganeso	1,8 %
Molibdeno	0,1 %
Níquel	20 %
Fósforo	0,02 %	máx.
Silicio	0,15 %	máx.
Azufre	0,005 %	máx.

Propiedades tecnológicas

Áreas de aplicación

El Sandvik 2RE10 es muy adecuado para tubos y tuberías de intercambiadores de calor en procesos que tratan ácido nítrico, por ejemplo, la fabricación de ácido nítrico, fibras acrílicas, nitrato de amonio y el reprocesamiento de combustible de reactores nucleares. La amplia experiencia práctica en tales aplicaciones ha confirmado la superioridad del Sandvik 2RE10 sobre aceros estándar como ASTM 304L y ASTM 329.

Precalentadores de gas de cola: La principal razón de las condiciones altamente corrosivas en los precalentadores de gas de cola es que las gotas de ácido nítrico son arrastradas en el gas de cola desde la torre de absorción. Cuando este gas entra en el calentador, las gotas se depositan en la pared caliente del tubo y comienzan a hervir. La temperatura del medio de calentamiento, generalmente gas de proceso caliente o vapor, puede ser muy alta. En este tipo de condiciones, el ASTM 304L tiende a tener una vida útil corta. Se recomiendan tubos y tuboplacas fabricados en Sandvik 2RE10 para una larga vida útil.

Enfriadores/condensadores: En enfriadores/condensadores, la corrosión se encuentra normalmente en el extremo de entrada, donde se forma el primer condensado. Si ocurre rehervido del primer condensado, las condiciones corrosivas se vuelven muy severas, conduciendo al tipo de ataque ilustrado en la figura 5. Este problema típico de corrosión puede detectarse fácilmente. Al actualizar a Sandvik 2RE10, la vida útil será sustancialmente más larga que, por ejemplo, ASTM 304L.

Certificaciones

Aprobaciones: ASME Code Case 2591. Sección VIII, División 1

Conformado en frío

La excelente conformabilidad del Sandvik 2RE10 permite el doblado en frío a radios de curvatura muy pequeños. El trabajo en frío no deteriora la resistencia a la corrosión general e intergranular. El recocido normalmente no es necesario después del doblado en frío. Sin embargo, si los tubos han sido trabajados en frío y se van a utilizar en condiciones donde es probable que ocurra corrosión bajo tensión (SCC), se recomienda el alivio de tensiones. Ver 'Tratamiento térmico'.

Propiedades de corrosión

Corrosión general: El Sandvik 2RE10 fue desarrollado para combatir problemas de corrosión en servicio con ácido nítrico. Gracias a su alto contenido de cromo y bajo contenido de impurezas, tiene una resistencia considerablemente mejor al ácido nítrico que los aceros tipo ASTM 304L, como se ilustra en el diagrama isocorrosión, figura 1. En tales aplicaciones, el Sandvik 2RE10 es muy superior al ASTM 304L, ASTM 321 y ASTM 329. Las tasas de corrosión de estos grados en ácido nítrico al 65% (prueba Huey) se comparan en la figura 2.

El Sandvik 3R12 es la versión de Sandvik del ASTM 304L. Se presentan resultados de pruebas de material recocido de solución (condición de entrega) y también material en condición sensibilizado 650°C (1202°F) durante 1 h. El ASTM 329 fue sensibilizado a 650°C (1202°F) durante solo 5 min.

Corrosión bajo tensión (SCC): El mayor contenido de níquel hace que el Sandvik 2RE10 sea ligeramente más resistente a la corrosión bajo tensión (SCC) que los aceros inoxidables austeníticos convencionales, como el ASTM 304L.

Corrosión intergranular: El Sandvik 2RE10 es altamente resistente a la corrosión intergranular incluso después de sensibilización a largo plazo. La figura 3 muestra los resultados de pruebas Huey (ebullición en ácido nítrico al 65% durante 5x48 h) de probetas sensibilizadas de Sandvik 2RE10 y un acero tipo ASTM 304L. La baja tendencia a la sensibilización es una ventaja en operaciones de soldadura complicadas.

En pruebas de entrega, mediante la prueba Huey, la tasa de corrosión máxima garantizada para el Sandvik 2RE10 es de 0,12 mm/año (5 mpy) en condición de recocido de solución, y 0,20 mm/año (8 mpy) después de sensibilización a 675°C (1250°F). Valores aún más bajos pueden garantizarse por acuerdo en ciertos casos. La figura 3 demuestra que la sensibilización no aumenta mucho la tasa de corrosión en la prueba Huey, mientras que la tasa de corrosión para ASTM 304L aumenta significativamente.

Corrosión por picaduras: El Sandvik 2RE10 tiene una resistencia a la corrosión por picaduras considerablemente más alta que el ASTM 304L y también es superior al ASTM 329, como se ilustra en la figura 4.

Tratamiento térmico

Los tubos se entregan en condición tratada térmicamente. Si se necesita otro tratamiento térmico, debido a un procesamiento adicional, se recomienda lo siguiente.

Alivio de tensiones: 850–950°C (1560–1740°F), 10–15 minutos, enfriamiento rápido al aire. Alternativamente 1000–1050°C (1830–1920°F), aproximadamente 1 minuto, enfriamiento rápido al aire.

Recocido de solución: 1000–1100°C (1830–2010°F), 5–20 minutos, enfriamiento rápido al aire o agua.

Otros

Formas de suministro:

Tubo y tubería se suministran en dimensiones hasta 80 mm (3,15 pulg.) de diámetro exterior en condición de recocido de solución y decapado blanco o en condición de recocido brillante.

El Sandvik 2RE10 también se suministra en formas de:

• Electrodos revestidos
• Chapa y plancha
• Barra de acero (grado Sandvik 2RE69)

Soldadura

La soldabilidad del Sandvik 2RE10 es buena. Los métodos adecuados de soldadura por fusión son soldadura manual con electrodo revestido (MMA/SMAW) y soldadura por arco protegido por gas, con el método TIG/GTAW como primera opción.

En común con todos los aceros inoxidables totalmente austeníticos, el Sandvik 2RE10 tiene baja conductividad térmica y alta expansión térmica. Los planes de soldadura deben, por lo tanto, seleccionarse cuidadosamente con antelación, de modo que las distorsiones de la junta soldada se minimicen. Si las tensiones residuales son una preocupación, se puede realizar un recocido de solución después de la soldadura.

Para Sandvik 2RE10, se recomienda una aporte de calor de <1,0 kJ/mm y temperatura entre pasadas de <100°C (210°F). Debe utilizarse una técnica de soldadura de cordón simple.

Metales de aporte recomendados:

• Soldadura TIG/GTAW o MIG/GMAW
  • 25.20.L (p. ej. Exaton 25.20.L)
  • ISO 14343 S 25 22 2 N L (p. ej. Exaton 25.22.2.LMn)
• Soldadura MMA/SMAW
  • ISO 3581 E 25 22 2 N L B (p. ej. Exaton 25.22.2.LMnB)
  • ISO 14343 S 25 22 2 N L alambre o electrodos de tira se recomiendan para soldadura de revestimiento de tuboplacas y recipientes de alta presión en casos donde se requiera resistencia a la corrosión igual a la del Sandvik 2RE10.