Superaleaciones de níquel. Virtudes distintas. Aeronáutica frente a química.

El Inconel 718 reúne cinco virtudes: mucha resistencia en caliente, con 1035 MPa de límite elástico hasta 650 °C; buena vida a fatiga para piezas rotativas; soldabilidad; una base de proveedores ya asentada; y un precio moderado frente a otras superaleaciones. Es el caballo de batalla de los discos de turbina de gas, de las piezas rotativas de motor y de la tornillería aeronáutica. Como variantes están el Inconel 625, endurecido por solución sólida y de temperatura parecida, y el Inconel X-750, un grado más antiguo endurecido por precipitación.

El C-276 aguanta a la vez ambientes oxidantes y reductores, mientras que casi todas las aleaciones se decantan por uno u otro. A eso suma una gran resistencia a los cloruros, con un PREN de 65, tolera el cloro húmedo, encaja los ácidos sulfúrico, clorhídrico y fosfórico, y resiste la corrosión bajo tensión. En plantas de proceso con química mezclada o poco definida, el C-276 es el comodín. Cuesta caro, pero un solo material resuelve varios problemas a la vez.

El Inconel 625 se refuerza por solución sólida y no admite tratamiento térmico, pero resiste la corrosión mejor que el 718. Se emplea en conjuntos soldados, donde no hace falta envejecer después de soldar, en el servicio amargo del petróleo y el gas, con calificación NACE, y en la industria química. El Inconel 718 endurece por precipitación, es decir, se envejece; alcanza mucha más resistencia —1035 frente a 460 MPa de límite elástico— y cuesta más soldarlo. Se usa en estructuras aeronáuticas y en piezas rotativas de motor. En resumen: el 625 para la química, el 718 para la mecánica.

Los dos tienen fama de endiablados. Endurecen por deformación —como el inoxidable, pero peor—, conducen mal el calor, que se concentra en la herramienta, y dan virutas que se pegan. Las recetas: metal duro bien afilado y cambiado a menudo, velocidades de corte bajas de 20 a 30 m/min, avance generoso para ir por delante del endurecimiento, refrigerante a chorro y un amarre rígido, que es imprescindible. Mecanizarlos cuesta de tres a cinco veces más que un acero equivalente. En series de producción sale a cuenta la herramienta cerámica o de CBN. Al presupuestar, cuente tiempo y dinero de más.

El Inconel 718 cuesta de 50 a 80 USD el kilo y el Hastelloy C-276 de 60 a 100. Compárelo con el inoxidable 316L, de 5 a 8; el dúplex 2507, de 15 a 20; el Ti-6Al-4V, de 60 a 80; el níquel puro 200, de 25 a 35; o el Monel 400, de 30 a 50. Especifique superaleaciones de níquel solo cuando las prestaciones lo justifiquen, porque suelen costar de cinco a diez veces lo que el inoxidable. Revise con calma si un inoxidable dúplex o un acero especial no resolverían igual la aplicación.

El Rene 41 y el Waspaloy sirven en aeronáutica a temperaturas muy altas, de 700 a 900 °C. El Haynes 230 resiste la oxidación hasta 1150 °C y se usa en cámaras de combustión de turbina de gas. El Haynes 25, también llamado L605, es base cobalto para temperaturas extremas. El MP35N combina alta resistencia sin magnetismo con buena resistencia a la corrosión, y el Nimonic 90 es una vieja aleación aeronáutica británica. Para casos extremos concretos, consulte a un proveedor de superaleaciones especiales: hay muchas aleaciones de nicho para necesidades muy puntuales. Con todo, el Inconel y el Hastelloy cubren el 80 % de las aplicaciones.