Acero 961 S47310 Martensítico Resistente al Calor
Acero 961 S47310 Martensítico Resistente al Calor
Aleación 13Cr11Ni2W2MoV de Alto Rendimiento para Aplicaciones de Temperatura Extrema hasta 600°C
Resumen Ejecutivo: Acero de Turbina de Grado Aeroespacial
Definición del Producto: El acero 961 S47310 es un acero inoxidable martensítico resistente al calor de origen soviético (designación original 3И961), optimizado para componentes críticos que operan continuamente entre 500-600°C bajo tensiones de fluencia elevadas.
Ventaja Competitiva SHUNFU: Como fabricante directo con 20 años de experiencia, controlamos todo el proceso desde fusión ESR hasta tratamiento térmico final, garantizando homogeneidad microestructural y trazabilidad completa del lote.
Estados de Suministro Disponibles:
- Laminado en Caliente: Ø20-200mm, descarburación controlada
- Forjado: Ø150-800mm, grano refinado ASTM 6-8
- Pelado/Torneado: Ra ≤3.2μm, tolerancia h9
- Tratado Térmicamente: Temple + Doble revenido, dureza 32-40 HRC
Equivalencias de Normas Internacionales
| País/Región | Norma | Designación | Nota Técnica |
|---|---|---|---|
| Estados Unidos | ASTM A473 / UNS | S47310 | Composición idéntica |
| China | GB/T 1220 | 13Cr11Ni2W2MoV | Norma actual |
| China (Anterior) | GB/T 1220-1992 | 1Cr11Ni2W2MoV | Designación histórica |
| Rusia/URSS | GOST | 3И961 | Desarrollo original |
| Europa | EN 10088 | X12CrNiWMoV12-2-2 | Aproximado |
| Japón | JIS G4303 | SUH616 | Propiedades similares |
Especificaciones Técnicas Críticas
Composición Química (% en peso)
| C | Cr | Ni | W | Mo | V | Si | Mn | P | S |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.10-0.16 | 10.5-12.0 | 1.50-2.00 | 1.50-2.00 | 0.35-0.50 | 0.18-0.30 | ≤0.60 | ≤0.60 | ≤0.030 | ≤0.020 |
Control Metalúrgico SHUNFU: Fusión EAF + VD + Refino LF garantiza P≤0.025%, S≤0.015%. Adición controlada de tungsteno y vanadio mediante ferroaleaciones de alta pureza para precipitación uniforme de carburos M23C6 y MC.
Propiedades Mecánicas (Estado Temple + Revenido 620-680°C)
Temperatura Ambiente (20°C)
- Resistencia a Tracción: ≥1080 MPa
- Límite Elástico Rp0.2: ≥835 MPa
- Alargamiento A: ≥10%
- Estricción Z: ≥40%
- Energía Impacto KV: ≥39 J
- Dureza: 32-40 HRC
Alta Temperatura (600°C)
- Resistencia a Tracción: ≥590 MPa
- Límite Elástico: ≥490 MPa
- Resistencia Fluencia 1000h: ≥350 MPa
- Resistencia Fluencia 10000h: ≥280 MPa
- Coeficiente Expansión: 12.5 × 10⁻⁶/°C
- Conductividad Térmica: 25 W/m·K
Fabricación y Control de Calidad: Ventaja SHUNFU
Proceso de Fusión Avanzado
SHUNFU emplea tecnología de refusión por electroescoria (ESR) combinada con desgasificación al vacío para eliminar inclusiones no metálicas y conseguir la estructura dendrítica refinada esencial para resistencia a la fluencia a 600°C.
- Fusión primaria: Horno de arco eléctrico (EAF) 50T
- Refino secundario: Estación VD + LF con control de temperatura ±5°C
- Solidificación: Colada continua con enfriamiento controlado
- Homogeneización: 1200°C × 24h para eliminación de microsegregación
Tratamiento Térmico de Precisión
| Proceso | Temperatura | Tiempo Permanencia | Medio Enfriamiento | Dureza Objetivo |
|---|---|---|---|---|
| Temple | 1000-1050°C | 0.5-2h según espesor | Aceite o aire forzado | 48-54 HRC |
| Revenido 1° | 620-680°C | 2-4h | Aire | 38-44 HRC |
| Revenido 2° (recomendado) | 620-680°C | 2-4h | Aire | 32-40 HRC |
| Recocido (mecanizado) | 850-880°C | Según sección | Horno hasta 500°C | ≤255 HB |
Inspección No Destructiva (END)
SHUNFU garantiza inspección ultrasónica Clase C/c según SEP 1921 para detección de defectos ≥1.5mm en componentes forjados de diámetro >150mm.
- Ultrasonidos: Equipo Olympus EPOCH 650, transductores 2-10 MHz
- Partículas Magnéticas: ASTM A275 para detección fisuras superficiales
- Líquidos Penetrantes: ASTM E165 Clase 2 post-mecanizado
- Ensayo Macrográfico: Ataque Marble para verificación estructura martensítica
Servicios de Procesamiento y Valor Añadido
Mecanizado de Precisión BTA
SHUNFU dispone de capacidad de taladrado profundo BTA hasta Ø200mm × 6000mm longitud con tolerancia IT9 y rugosidad Ra ≤6.3μm, crítico para componentes de turbina con canales internos de refrigeración.
Servicios de Acabado Superficial
| Proceso | Rango Diámetros | Tolerancia | Rugosidad | Aplicación Típica |
|---|---|---|---|---|
| Pelado | Ø20-200mm | h11 | Ra 6.3μm | Pre-mecanizado, inspección UT |
| Torneado Desbaste | Ø30-800mm | h9 | Ra 3.2μm | Ejes, bridas, discos |
| Rectificado | Ø20-300mm | h7 | Ra 0.8μm | Superficie sellado, ajustes |
| Corte a Medida | Cualquier dimensión | ±1mm | – | Optimización material |
Aplicaciones Industriales Críticas
Industria Aeroespacial
- Álabes compresores turborreactores hasta 600°C
- Discos de turbina para motores CFM56, V2500
- Elementos estructurales cámara combustión
- Componentes sistema postcombustión
Generación Energética
- Tornillería turbinas vapor supercrítico
- Rotores compresores centrales ciclo combinado
- Elementos fijación colectores solares CSP
- Componentes reactores alta temperatura
Industria Petroquímica
- Reactores reformado catalítico 500-580°C
- Elementos internos columnas destilación
- Tornillería resistente H2S + alta temperatura
- Componentes hornos pirólisis etileno
Automoción de Alto Rendimiento
- Válvulas escape motores turbo hasta 850°C
- Elementos turbocompresores competición
- Componentes sistemas escape deportivos
- Resortes temperatura para transmisiones
Rangos de Tamaños y Condiciones de Entrega
Productos Laminados en Caliente
| Forma Producto | Rango Dimensional | Longitud Estándar | Tolerancia | Estado Superficie |
|---|---|---|---|---|
| Barra Redonda | Ø20mm – Ø200mm | 3-12m | h11 | Laminado + decapado |
| Barra Plana | 10-80mm espesor | 3-12m | ±1mm | Laminado + granallado |
| Placa | 8-100mm espesor | 2-8m × 1-3m | ±2mm | Normalizado superficie |
| Alambrón | Ø5.5mm – Ø25mm | Rollos 500-2000kg | h13 | Decapado brillante |
Productos Forjados (Grano Refinado)
| Forma Producto | Rango Dimensional | Peso Máximo | Estructura Grano | Inspección Estándar |
|---|---|---|---|---|
| Redondo Forjado | Ø150mm – Ø800mm | 8 toneladas | ASTM 6-8 | UT 100% + Macro |
| Plano Forjado | 80-500mm espesor | 12 toneladas | ASTM 6-8 | UT según SEP 1921 |
| Bloque Forjado | Dimensiones especiales | 15 toneladas | ASTM 5-7 | UT + Ensayo impacto |
| Anillo Forjado | Ø500-3000mm ext | 10 toneladas | ASTM 6-8 | UT radial + dimensional |
Preguntas Frecuentes: Guía del Comprador
P: ¿Qué ventajas ofrece el tungsteno en la composición del 961 S47310?
R: El tungsteno (1.5-2.0%) forma carburos M6C estables hasta 650°C que impiden el crecimiento de grano durante exposición prolongada. Esta característica es crítica para mantenimiento del límite elástico en palas de turbina con 25,000+ horas de servicio.
P: ¿SHUNFU puede suministrar con certificación de terceros?
R: Sí. Colaboramos con Lloyd’s Register, TUV, SGS para certificación de propiedades mecánicas, composición química y ensayos no destructivos según normas del cliente (ASTM, EN, JIS).
P: ¿Cuál es el plazo de entrega para forjas de grandes dimensiones?
R: Forjas Ø300-600mm: 45-60 días. Forjas >Ø600mm: 75-90 días. Incluye forja, tratamiento térmico, inspección UT y emisión certificados. Contacte SHUNFU para cronogramas específicos de su proyecto.
P: ¿Garantizan las propiedades a 600°C después del tratamiento térmico?
R: Absolutamente. Cada lote incluye ensayo de tracción a 600°C con probetas testigo del mismo tratamiento térmico. Garantizamos Rm ≥590 MPa y Rp0.2 ≥490 MPa a 600°C.
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