Kochlin ALEACIONES ESPECIALES · DESDE 2009

NiCr20Co13Mo4Ti3Al · UNS N070012.4654 · Waspaloy

La aleación clásica para discos de turbina: resistencia a la rotura por fluencia de clase 760 °C

Superaleaciones GHSuperaleaciones de Ni
Unidades
Resistencia a la tracción Rm
1100
MPa · ≥ mín. de norma
Límite elástico Rp0.2
760
MPa · ≥ mín. de norma
Alargamiento A
15
% · ≥ mín. de norma
Límite de servicio
760
°C · máx. orientativo
Densidad
8.19
g/cm³

Propiedades físicas

Densidad8.3g/cm³
Módulo E212GPa
Conductividad térmica13W/(m·K)
Dilatación térmica12.4×10⁻⁶/K

Valores informativos: varían según la composición, el estado y el método de ensayo. Para cálculos de presión y de transferencia de calor, use la norma aplicable o los datos medidos del fabricante.

Composición química

Ni 56 %Cr 20 %Co 14 %Mo 4.3 %Ti 3 %Al 1.4 %C 0.06 %Otros 0.06 %Elementos menores y residuales 2.3 %

Nominal: valor medio cuando se dan ambos límites, el máximo cuando solo hay un máximo, y el elemento base completa el resto. Los rangos exactos especificados figuran más abajo.

ElementoNombre Contenido %
Elementos principales9 elementos
Ni NíquelResto
Cr Cromo18 – 21 %
Co Cobalto12 – 15 %
Mo Molibdeno3.5 – 5 %
Ti Titanio2.75 – 3.25 %
Al Aluminio1.2 – 1.6 %
C Carbono0.02 – 0.1 %
Zr Circonio0.02 – 0.08 %
B Boro0.003 – 0.01 %
ElementoNombre Contenido %
Elementos menores y residuales3 elementos
Fe Hierro≤ 2 %
Mn Manganeso≤ 0.1 %
Si Silicio≤ 0.15 %

Mínimos mecánicos por forma

Los valores garantizados varían según la forma, la medida y el estado de suministro; la cotización confirma la especificación, la forma, la medida y el estado.

FormaEstado Rm MPaRp0.2 MPaA ≥ %Otros requisitos y notas
Barras y piezas forjadas
Barras, piezas forjadas y material para forja996–1038 °C durante 4 h, temple en aceite o agua; 843 ± 14 °C durante 4 h, enfriado al aire; 760 ± 14 °C durante 16 h, enfriado al aire o en horno ≥ 1100 (160 ksi) ≥ 760 (110 ksi) ≥ 15 También se especifica: Estricción Z ≥ 18 % · Dureza ≥ 310 HBW
Piezas forjadas (≤82.6 mm)AMS5704: 996–1038 °C durante 4 h, temple en aceite o agua + 843 °C durante 4 h, enfriado al aire + 760 °C durante 16 h, enfriado al aire ≥ 1207 (175 ksi) ≥ 827 (120 ksi) ≥ 15 También se especifica: Dureza 341 HB – 401 HB
Barras, piezas forjadas y anillos soldados por chisporroteo (≤83 mm)AMS5707: tratamiento térmico de tres etapas (solubilización a 1825–1900 °F) ≥ 1103 (160 ksi) ≥ 758 (110 ksi) ≥ 15
Barras y piezas forjadasAMS5709: 1079 ± 14 °C durante 4 h + 843 ± 8 °C durante 4 h (24 h para álabes forjados) + 760 ± 8 °C durante 16 h — — — También se especifica: Dureza 32 HRC – 42 HRC
Barras, piezas forjadas, anillos y material para forja por recalcadoAMS5708: suministrado solubilizado a 1079 ± 14 °C; después, probetas estabilizadas y envejecidas — — — También se especifica: Dureza 32 HRC – 42 HRC
Chapa gruesa, chapa fina y banda
Chapa gruesa, chapa fina y banda (≤0.51 mm)AMS5544: suministrado recocido; después, probetas a 996 ± 14 °C durante 2 h + 843 ± 8 °C durante 4 h + 760 ± 8 °C durante 16 h ≥ 1172 (170 ksi) ≥ 758 (110 ksi) ≥ 15 También se especifica: Dureza 34 HRC – 44 HRC
Chapa gruesa, chapa fina y banda (>0.51 mm)AMS5544: suministrado recocido; probetas con el tratamiento térmico de tres etapas ≥ 1207 (175 ksi) ≥ 793 (115 ksi) ≥ 20 También se especifica: Dureza 34 HRC – 44 HRC
Tubos y tuberías
Tubo soldado y estirado (diámetro exterior ≥3.18 mm, pared ≥0.38 mm)Suministrado recocido; probetas tratadas a 996 ± 14 °C durante 2 h + 843 ± 8 °C durante 4 h + 760 ± 8 °C durante 16 h ≥ 1103 (160 ksi) ≥ 724 (105 ksi) ≥ 15 También se especifica: Dureza 34 HRC – 44 HRC
Varias formas
Productos largos ≤160 mm y planos ≤20 mm (EN 10302, 2.4654)+P (endurecido por precipitación) ≥ 1100 ≥ 760 ≥ 15 Productos planos: A ≥ 20 %, cinco puntos menos por debajo de 3 mm.

Requisito de dureza

Exigido por la norma — ≥ 310 HB (34 HRC min)

Estado solubilizado + estabilizado + endurecido por precipitación.

Más detalles 1

El alargamiento del 15 % y la estricción del 18 % son valores de forja.

Comportamiento a fluencia

⚠ Alcance: estos valores solo se aplican a la calidad 2.4654 (+P) de la norma EN 10302:2008, como orientación informativa; la norma de producto de esta calidad no especifica datos de fluencia. Úsese para la preselección, no para la aceptación ni el diseño.

Valores orientativos (MPa) — Valores medios de una banda de dispersión. No son un requisito de aceptación ni una tensión admisible de diseño. Las cifras entre paréntesis son extrapolaciones a largo plazo, menos fiables que el rango ensayado.

Temp. °CResistencia a la rotura Ru
10 000 h100 000 h
650470360
700340245
80014094
1020501002005001000650700800Tensión MPa (log.)Temperatura °C10 000 h100 000 h1020501002005001000650700800Tensión MPa (log.)Temperatura °C10 000 h100 000 h1020501002005001000650700800Tensión MPa (log.)Temperatura °C10 000 h100 000 h
Eje de tensiones logarítmico. El color indica el tiempo (1 000 / 10 000 / 100 000 h); las líneas continuas son la resistencia a la rotura Ru y la línea discontinua del mismo color, Rp1.0 (alargamiento plástico del 1 %). Valores medios informativos, no valores de aceptación.

También se aplica un requisito de aceptación de rotura por fluencia; véase más abajo «Requisito de rotura por fluencia». Es un ensayo de aceptación de apto / no apto, muy distinto de los valores orientativos informativos de esta sección.

Dilatación térmica y módulo de elasticidad

Intervalo de temperaturaCoeficiente medio ×10⁻⁶/K
20–200 °C12.4
20–300 °C12.9
20–400 °C13.3
20–600 °C14.1
20–800 °C15.3
20–1000 °C17.5
051015202003004006008001000×10⁻⁶/KExtremo superior del intervalo °CDilatación media α051015202003004006008001000×10⁻⁶/KExtremo superior del intervalo °CDilatación media α051015202003004006008001000×10⁻⁶/KExtremo superior del intervalo °CDilatación media α
Cada punto es la media desde 20 °C hasta esa temperatura.

Módulo de elasticidad en función de la temperatura

Temp. °CE GPa
20212
100208
200204
300200
400194
500188
600181
700173
800164
16018020022020100200300400500600700800GPaTemperatura °CE16018020022020200300400500600700800GPaTemperatura °CE16018020022020100200300400500600700800GPaTemperatura °CE

Requisito de rotura por fluencia

Tratamiento térmicoSolubilizado + estabilizado + endurecido por precipitación
Temperatura de ensayo1500 °F (816 °C)
Tensión de ensayo33 000 psi (230 MPa)
Vida mínima≥ 100 h
Alargamiento≥ 5 %

Es un ensayo de aceptación de tipo pasa/no pasa, no una curva de fluencia para diseño.

Dónde se recomienda esta aleación

Coincide en 3 condiciones de servicio; posiciones y puntuaciones calculadas con la matriz de puntuación por condición.

Condición de servicioSector TemperaturaPosiciónPuntuación
Discos y álabes de turbina Aeroespacial 600 – 800 °C 2 / 8 91
Tornillería y anillos de sellado de alta temperatura Aeroespacial 650 – 900 °C 1 / 6 88
Sección caliente de turbinas de gas Energía y nuclear 800 – 950 °C 4 / 10 88

Designaciones y equivalencias

W.Nr. (DIN/EN)2.4654
Designación ENNiCr20Co13Mo4Ti3Al
Nombre(s) comercial(es)Waspaloy
ASTM / AISIB637
AMS (aeroespacial SAE)5544 / 5586 / 5704 / 5706 / 5707 / 5708 / 5709 / 5828

Las equivalencias son aproximaciones habituales para la búsqueda y la preselección; sustituir un material por el de otra norma exige comprobar cada requisito. Todas las aleaciones en una tabla de equivalencias →

Normas aplicables

10 especificaciones. Indique la norma y su edición en el pedido.

Los valores garantizados y los ensayos exigidos varían entre especificaciones: véase Mínimos mecánicos por forma para las cifras por forma.

Preguntas frecuentes

¿Qué es Waspaloy (UNS N07001)?

Waspaloy (UNS N07001): Superaleaciones de Ni. La aleación clásica para discos de turbina: resistencia a la rotura por fluencia de clase 760 °C

¿Hasta qué temperatura se puede usar Waspaloy (UNS N07001)?

Normalmente hasta unos 760 °C; el límite real depende del medio, de la carga y de la vida útil exigida. Para la recepción rige la norma acordada.

¿Qué resistencia a la tracción tiene Waspaloy (UNS N07001)?

La norma exige una resistencia a la tracción mínima de 1100 MPa para la forma de suministro principal. Los mínimos de otras formas y medidas figuran en esta página, en «Mínimos mecánicos por forma».

¿Según qué normas se suministra Waspaloy (UNS N07001)?

ASTM B637, SAE AMS5544 Waspaloy, SAE AMS5586 Waspaloy, SAE AMS5704 Waspaloy≤ 82.6 mm, SAE AMS5706 Waspaloy, SAE AMS5707 Waspaloy, SAE AMS5708 Waspaloy1975 °F, SAE AMS5709 Waspaloy1975 °F, SAE AMS5828 Waspaloy, EN 10302 (aceros y aleaciones de níquel y cobalto resistentes a la fluencia)

¿Dónde se usa habitualmente Waspaloy (UNS N07001)?

Discos y álabes de turbina (Aeroespacial); Tornillería y anillos de sellado de alta temperatura (Aeroespacial); Sección caliente de turbinas de gas (Energía y nuclear)

¿En qué formas de suministro está disponible Waspaloy (UNS N07001)?

Tubo, chapa, banda, barra, piezas forjadas, alambre y otras formas; las medidas y el estado de suministro se confirman en cada pedido, con certificado de inspección EN 10204 3.1 / 3.2.

Misma serie

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La ficha técnica de esta aleación en PDF (A4), para archivar, imprimir o reenviar a sus colegas.

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Suministro y consulta

Tubos y tuberíasφ1 – 219 × 0.25 – 25 mmChapa gruesa4.76 – 80 mmBarraφ8 – 300 mmAlambre y consumibles de soldaduraφ0.01 – 8 mm

Para esta aleación podemos suministrar, según sus condiciones de servicio:

O escríbanos a: info@kochlin.com