Comparación entre Incoloy 800H y 800HT
Lo que son (cortas): El Incoloy 800H (UNS N08810) y el Incoloy 800HT (UNS N08811) son versiones de la aleación 800 con tratamiento térmico y química controlada destinadas al servicio a temperaturas elevadas. Ambas derivan de la composición química básica del Incoloy 800, pero se procesan y limitan a rangos de composición más estrictos (especialmente carbono, aluminio y titanio) y a requisitos específicos de tratamiento térmico/tamaño de grano para mejorar la resistencia a largo plazo y el comportamiento a la fluencia.
Principales diferencias de composición y proceso
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Control del carbono: El 800H tiene una banda de carbono controlada (~0,05-0,10% C) para aumentar la resistencia a la fluencia con respecto al 800 básico; el 800HT tiene un C igualmente restringido (especificado comúnmente ~0,06-0,10%) pero combinado con límites más estrictos de Al+Ti. Estas pequeñas ventanas de carbono afectan materialmente a la precipitación del carburo y a la vida de fluencia.
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Aluminio + Titanio (Al+Ti): 800HT suele tener un control más estrecho y elevado de Al+Ti (a menudo especificado como ~0,85-1,20% combinados) en comparación con los límites más amplios permitidos para 800H. Este control más estricto favorece la estabilidad de las microestructuras y mejora la resistencia a altas temperaturas y a la oxidación.
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Tratamiento térmico y granulometría: El 800H/800HT suele someterse a un recocido a alta temperatura (por ejemplo, ≥1149°C / ~2100°F) para producir un tamaño de grano más grueso y controlado (ASTM 5 o más grueso) que mejora el comportamiento a la fluencia frente al 800 estándar. El 800HT suele especificarse para cumplir los controles más estrictos de tratamiento térmico y tamaño de grano.
Resumen de resultados
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Resistencia a la fluencia y a la rotura: Tanto 800H como 800HT presentan una resistencia a la fluencia y a la rotura significativamente superior a la de la aleación base 800. Por lo general, 800HT presenta la mayor resistencia a la fluencia a largo plazo, especialmente en el extremo superior del servicio a alta temperatura (por encima de ~700 °C), debido a sus requisitos químicos y de tratamiento térmico más estrictos.
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Ventana de temperatura: Utilice 800H para un servicio fiable en el intervalo de 600-700°C (y por encima cuando proceda); cuando el diseño requiera la máxima resistencia posible a la fluencia a largo plazo o un servicio por encima de ~700°C durante periodos prolongados, 800HT suele ser el grado preferido.
Aplicaciones típicas
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800H: componentes de hornos, reformadores petroquímicos, intercambiadores de calor y otros equipos en los que se requiere una resistencia a la fluencia superior a 600°C durante muchos miles de horas.
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800HT: las mismas aplicaciones pero en las que se requiere una vida útil más larga a mayor tensión/temperatura: tubos, resortes, piezas a presión críticas y craqueadores petroquímicos que funcionan a temperaturas más severas o donde los límites de tensión-rotura de la caja ASME/Código exigen la química HT más estricta.
Incoloy 800H vs 800HT cómo elegir
Seleccionar entre Incoloy 800H vs 800HT es cuestión de hacer coincidir tiempo a temperatura, estrés, entorno de óxido/carburación, y código/certificación a la microestructura de la aleación y a las propiedades garantizadas.
Lista de control de la selección paso a paso (práctica)
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Definir la temperatura de diseño y el horizonte temporal.
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Si la temperatura de servicio continuo es inferior a ~600°C y la vida útil es moderada, la base 800 podría ser suficiente; para un funcionamiento continuo a ~600°C o superior durante largos periodos, empiece con 800H. Para una vida útil prolongada por encima de ~700°C o para vidas útiles muy largas (de decenas de miles a 100k+ horas), dé prioridad a 800HT.
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Estimación de la tensión aplicada y del entorno.
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Las altas tensiones aplicadas o los entornos que favorecen la carburación/oxidación favorecen el 800HT porque su Al+Ti restringido y su tratamiento térmico controlado producen una mejor resistencia a la fluencia y a la oxidación.
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Compruebe los códigos aplicables y las tablas de esfuerzos.
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Muchos códigos/casos de códigos ASME publican las tensiones admisibles para 800H y 800HT; cuando el cumplimiento del código sea importante, seleccione el grado indicado o mencione el material con doble certificación (800H/800HT) y haga referencia a los datos certificados del proveedor.
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Tenga en cuenta la forma de fabricación y el acabado.
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Si el conformado/soldadura es pesado, confirme el tratamiento térmico posterior a la soldadura y si el tamaño de grano/química de la aleación elegida se mantendrá en los pasos de fabricación. La química más estricta de 800HT requiere a veces un control más estricto en la fabricación.
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Solicite a los proveedores curvas de fluencia-ruptura y datos a largo plazo.
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Para cualquier elección final, solicite los datos del proveedor (curvas de tensión-rotura o fluencia de 1000, 10k, 100k horas). Esta es la información definitiva para los márgenes de diseño. Muchas fábricas publican curvas normalizadas para 800H y 800HT.
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Lenguaje de especificación a utilizar en las órdenes de compra / hojas de datos (ejemplos)
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Aceptable: “Material: Incoloy 800HT (UNS N08811) según ASTM/ASME [insertar especificación], tratado térmicamente a 1149°C (2100°F) como mínimo; la composición química y el tamaño de grano deben cumplir los límites 800HT del fabricante; se requiere certificado de laminación que indique los rangos de Al+Ti y C”.”
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Alternativa (doble titulación): “Material: Aleación 800H/800HT de doble certificación; el proveedor debe certificar tanto los límites UNS N08810 como N08811 y proporcionar los datos de rotura por fluencia para la temperatura de servicio prevista.”
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Resistencia a la fluencia 800H vs 800HT
Mecanismos que importan
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Precipitación de carburos y tamaño de grano: El control del contenido de carbono y el tratamiento térmico determinan la distribución y el tipo de carburos; estas características controlan la cavitación por fluencia y la debilidad de los límites del grano. Los controles más estrictos de 800HT producen una microestructura que resiste la deformación por fluencia durante más tiempo bajo la misma tensión/temperatura.
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Control y oxidación de Al+Ti: Un Al+Ti más alto y controlado en el equilibrio adecuado promueve escamas de óxido estables y refuerza la matriz a alta temperatura (la formación de gamma prime no es fuerte en estas aleaciones, pero el Al/Ti sí influye en los precipitados y en la resistencia a la oxidación), lo que ayuda a la vida de fluencia a largo plazo y a la resistencia a la fragilización.
Lo que dicen los datos (cómo interpretar los gráficos de los molinos)
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Los gráficos de proveedores muestran curvas de resistencia a la rotura por fluencia para 800H y 800HT trazados como tensión frente a log(tiempo) a temperaturas fijas. Observaciones típicas: a una tensión y temperatura dadas, 800HT alcanza un tiempo de rotura objetivo a un superior que 800H, es decir, 800HT dura más o soporta más esfuerzos con la misma vida útil. Solicite a sus proveedores las curvas a sus temperaturas de diseño (600°C, 700°C, 760°C, etc.).
Regla general de diseño
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Si su componente debe sobrevivir muy largo exposiciones (>10.000-100.000 horas) a ≥700°C o necesita los valores de tensión admisible más altos de las tablas ASME, seleccione 800HT. Para un servicio robusto por encima de ~600°C, donde las tablas de fluencia del 800H ya satisfacen las tensiones admisibles y la sensibilidad a los costes es importante, 800H suele ser la opción más pragmática. Validar siempre con los datos de rotura por fluencia del proveedor para la tensión y temperatura reales.
Incoloy 800H vs 800HT Diferencia Tabla de comprobación rápida
| Propiedad / Característica | Incoloy 800H (UNS N08810) | Incoloy 800HT (UNS N08811) | Nota práctica |
|---|---|---|---|
| Carbono (especificación típica) | ~0,05 - 0,10% | ~0,06 - 0,10% (control más estricto) | Ambos más altos que la base 800; HT a menudo ligeramente más ajustado. |
| Al + Ti (combinados) | Gama más amplia (límites más amplios) | Más estrecho, más restrictivo (por ejemplo, 0,85-1,20% combinado) | El Al+Ti restringido de HT mejora la resistencia/oxidación de alta T. |
| Tratamiento térmico | Recocido a alta temperatura habitual | Recocido a alta temperatura; temperatura mínima más estricta | HT a menudo se indica con una temperatura de recocido específica. |
| Control granulométrico | Controlada (más gruesa que la base 800) | Controlado; a menudo especificado ASTM 5 o más grueso | El control del grano ayuda a la vida lenta. |
| Resistencia a la fluencia | Alto (vs 800) | Superior (el mejor de los 3) | Elija HT para obtener la máxima vida útil a largo plazo. |
| Uso típico temp focus | ~600-700°C de servicio | ≥700°C de servicio y vida útil más larga | Adaptación al tiempo a temperatura y a la tensión. |
Preguntas y respuestas relacionadas
P1 - ¿Puedo sustituir 800H por 800HT para ahorrar costes?
A: La sustitución es posible en algunos casos, pero no universalmente segura. Si la tensión admisible de la aplicación se deriva de las tablas 800HT o la vida útil/temperatura de diseño exige la química más estricta del HT, la sustitución puede reducir la vida útil o infringir los límites del código. Compruebe siempre las tensiones admisibles del código ASME y los datos de fluencia del proveedor antes de sustituir el material.
P2 - ¿Qué temperaturas se consideran “seguras” para el servicio continuo de 800H y 800HT?
A: No existe un límite único: los diseñadores utilizan los datos de fluencia/rotura y codifican las tensiones admisibles. En la práctica, 800H se especifica normalmente para un servicio fiable a largo plazo a 600°C o más; 800HT se elige cuando el diseño requiere una vida fiable y larga a ~700°C o más, o cuando se requieren las tensiones admisibles más elevadas. Confirmar con las tablas de tensiones publicadas por la fábrica.
P3 - ¿Se sueldan de forma similar la 800H y la 800HT, y afecta la soldadura a la vida útil de la fluencia?
A: Ambos son soldables con procedimientos estándar de Ni-Cr, pero la soldadura puede alterar localmente la química y la microestructura; si la vida de fluencia es crítica, deben especificarse los controles de fabricación y el tratamiento térmico posterior a la soldadura. La química más estricta del HT significa que deben verificarse los controles del fabricante (metal de aportación, aporte de calor, PWHT) para evitar la degradación de las propiedades de fluencia en la soldadura o la ZAT.
