Inconel 601 (UNS N06601)
Superaleación Ni-Cr-Al para Hornos Industriales y Oxidación hasta 1200°C
Inconel 601 / Alloy 601 (tambien UNS N06601, W.Nr. 2.4851, GB NS3103/GH3608, GOST XH60BT / ЭИ868) es una superaleación de níquel-cromo-hierro con adicion de aluminio de endurecimiento por solución solida — no por precipitación — con una excepcional resistencia a la oxidación hasta 1200 C, resistencia a la carburizacion y estabilidad bajo ciclos térnicos repetidos. La clave de su rendimiento es la formacion de una capa oxida duplex Cr2O3 + Al2O3: el Al ~1.0-1.7% se oxida selectivamente por debajo de la capa de Cr2O3, creando una barrera de alúmina densa y adherente que no se descascarilla bajo ciclos de calentamiento-enfriamiento repetidos — el principal mecanismo de fallo de los aceros inoxidables 310S y de Inconel 600 en servicio de horno. En SHUNFU METAL fabricamos esta aleación según AMS 5870, AMS 5715, ASTM B166/B167/B168/B564 y EN 10095, mediante fusión al vacio (VIM) con análisis OES por colada bajo el sistema de calidad ISO 9001 y los estándares del programa API Q1. Su composición tipica Ni~60Cr~23Fe~14Al~1.4 le confiere una resistencia a la oxidación ciclica a 1100 C muy superior a la del acero inoxidable 310S (que pierde su capa de Cr2O3 por descascarillado por encima de 1050 C) y a Inconel 600 (sin Al, solo Cr2O3 con menor adhesion).
Aplicaciones de Inconel 601 (N06601)
Hornos de Tratamiento Termico & Componentes de Horno
Tubos radiantes, muflas, retortas, cestas de recocido, bandejas, parrillas y utillaje de horno en atmósferas oxidantes, carburizantes y de nitrogenacion. Inconel 601 soporta 1100-1200 C en servicio continuo con mínimo descascarillado gracias a la capa duplex Cr2O3+Al2O3, y resiste ciclos de calentamiento-enfriamiento repetidos que destruirian componentes de acero 310S en semanas.
Petroquimica & Procesado Quimico
Tubos de horno de craqueo de etileno (secciones de conveccion), reformadores de amoniaco (latas de aislamiento de catalizador), rejillas de soporte de catalizador en plantas de ácido nitrico, intercambiadores de calor de alta temperatura y componentes de gasificacion de carbon. Resistencia a la carburizacion y nitruracion muy superior a Inconel 600 y aceros inoxidables austeniticos 304H/310H.
Procesos de Recocido de Alambre & Fleje
Tubos de recocido de hilo de acero (strand annealing tubes), tubos de recocido de tubo de cobre y laton, y rodillos transportadores en hornos continuos de recocido de fleje. La resistencia al descascarillado de Inconel 601 evita la contaminacion por particulas de oxido en la superficie del producto recocido — crítico en la producción de alambre para muelles y fleje para estampacion profunda.
Incineracion de Residuos & Tratamiento de Gases
Cámaras de combustión, pantallas térmicas, soportes de tuberia y componentes de manejo de cenizas en incineradores de residuos solidos urbanos e industriales. Resistencia a la corrosión por gases de combustión que contienen SO2 (hasta ~0.5% S) y compuestos clorados a 800-1000 C, con vida útil varias veces superior a las aleaciones ferriticas y austeniticas convencionales para incineradores.
Aeroespacial & Turbinas de Gas
Componentes de sistemas de escape de motores aeronauticos, sellos de turbina de gas, revestimientos de camara de combustión y equipos auxiliares de tratamiento térmico en la fabricación aeroespacial. Inconel 601 mantiene ductilidad tras exposicion prolongada a 600-900 C sin fragilizacion por fase sigma (problema tipico de los aceros inoxidables ferrifico-austeniticos a esas temperaturas).
Instrumentacion & Equipos de Medicion Termica
Vainas de proteccion de termopares para medicion en hornos de fusión de metales no ferreos (>1000 C), quemadores industriales de alta velocidad, hornos rotativos de cemento/cal y calcinadores. Quemadores de gas de alta velocidad (high-velocity gas burners) y pantallas de llama (flame shields) aprovechan la combinación de resistencia a la oxidación + resistencia mecánica a temperatura elevada de Inconel 601.
Productos y Capacidades de Suministro — SHUNFU METAL
Chapa, Fleje y Banda (AMS 5870)
Chapa laminada en caliente (3.0-100 mm) y laminada en frío (0.25-3.0 mm) según ASTM B168 / ASME SB-168 y AMS 5870. Ancho máximo 2500 mm, largo hasta 6000 mm. Estado de suministro: recocido de solubilización 1100-1180 C + enfriamiento rápido. Aplicaciones tipicas: tubos radiantes, muflas, pantallas térmicas, bandejas de horno. Inventario permanente en SHUNFU METAL.
Barra, Alambron y Forja (AMS 5715)
Barra laminada en caliente y forjada de 8-350 mm de diametro según ASTM B166 / ASME SB-166 y AMS 5715. Alambron y alambre desde 1.0 mm para fabricación de malla y cesta de horno. Estado de suministro: recocido de solubilización (Rm ≥550 MPa, A ≥30%). Aplicaciones tipicas: rodillos de horno, ejes de transportador de alta temperatura, fijaciones de horno.
Tubo Sin Soldadura y Soldado
Tubo sin soldadura según ASTM B167 / ASME SB-167, diametro exterior 6-325 mm, espesor 0.5-50 mm. Tubo soldado según ASTM B546/B619. Aplicaciones: tubos radiantes de horno con extremos abocardados, tubos de craqueo de etileno (seccion de conveccion), vainas de termopares, tubos de sobrecalentador de vapor. SHUNFU METAL suministra tubos con prueba hidrostatica y END 100%.
Forjas, Bridas y Consumibles de Soldadura
Forjas, anillos y discos según ASTM B564 / ASME SB-564, peso unitario hasta 3000 kg. Bridas y accesorios según ASME B16.5/B16.47. Consumibles de soldadura: alambre ERNiCr-3 (AWS A5.14, Alloy 82) y electrodo ENiCrFe-3 (AWS A5.11, Alloy 182) para uniones soldadas con resistencia a la oxidación equivalente al metal base. Tambien disponible alambre de composición identica Inconel 601 (GTAW) para máxima compatibilidad en servicio de oxidación >1100 C.
Composición Quimica de Inconel 601 (N06601)
| Elemento | Min (%) | Max (%) | Funcion Clave |
|---|---|---|---|
| Ni | 58.0 | 63.0 | Matriz austenítica FCC — estabilidad de fase, ductilidad, resistencia basica a corrosión en medios reductores y alcalinos |
| Cr | 21.0 | 25.0 | Forma capa externa Cr2O3 — resistencia basica a la oxidación; el alto contenido (23% tipico, vs 15% en Inconel 600) es clave para la resistencia a la carburizacion |
| Al | 1.0 | 1.7 | Elemento diferenciador clave: forma capa interna de Al2O3 (alúmina) densa y adherente debajo del Cr2O3, que resiste el descascarillado bajo ciclos térnicos y temperaturas >1050 C. Sin Al no hay resistencia a la oxidación ciclica. |
| Fe | — | Balance | Elemento base economico (~14% tipico) — estabiliza la austenita, reduce el coste en comparacion con aleaciones de níquel puro y proporciona un coeficiente de dilatacion térmica favorable |
| C | — | 0.10 | Controlado deliberadamente a nivel moderado para obtener grano grueso (ASTM 5+) que maximiza la resistencia a la fluencia por encima de 500 C |
| Mn | — | 1.0 | Desoxidante de fusión — fija azufre residual como MnS para prevenir fragilizacion en caliente |
| Si | — | 0.5 | Desoxidante — en exceso puede formar fases de Laves con Ni que fragilizan a alta temperatura |
| Cu | — | 1.0 | Elemento residual — controlado para no comprometer la resistencia a la oxidación a alta temperatura |
| S | — | 0.015 | Impureza perjudicial — fragiliza bordes de grano formando Ni3S2 de bajo punto de fusión; estrictamente limitada (≤0.005% en calidad premium de SHUNFU METAL) |
Mecanismo de Proteccion Dual: Cr2O3 + Al2O3
Inconel 601 debe su excepcional resistencia a la oxidación a un mecanismo de proteccion duplex único entre las aleaciones Ni-Cr-Fe comerciales:
- Capa externa Cr2O3: se forma rapidamente al exponer la aleación a temperaturas >600 C en atmosfera oxidante. El 23% de Cr asegura una capa gruesa y continua. Esta capa es la primera barrera contra el oxigeno y el carbono.
- Capa interna Al2O3 (alúmina): el Al difunde a traves de la capa de Cr2O3 y se oxida selectivamente en la interfase oxido/metal, formando una capa de Al2O3-α densa y de crecimiento extremadamente lento. Esta capa es la responsable de la resistencia al descascarillado (spalling) bajo ciclos térnicos.
- Sinergia Cr+Al: mientras que el Cr2O3 tiende a volatilizarse como CrO3 por encima de 1000 C y a descascarillarse bajo ciclos térnicos por desajuste de CTE con el metal base, la capa de Al2O3 permanece adherida y se regenera consumiendo Al de la matriz.
- Verificacion de calidad crítica: un contenido de Al inferior a 1.0% es inaceptable — la capa de Al2O3 no seria continua y la aleación se comportaria como un Inconel 600 de mayor Cr, perdiendo la resistencia al descascarillado. SHUNFU METAL verifica Al ≥1.2% en cada colada.
Propiedades Mecánicas de Inconel 601 (N06601)
Propiedades a Temperatura Ambiente (Recocido de Solubilizacion 1100-1180 C)
| Propiedad | Minimo (ASTM) | Tipico |
|---|---|---|
| Resistencia a la Tracción, Rm | 550 MPa | 650-760 MPa |
| Límite Elástico, Rp0.2 | 205 MPa | 240-345 MPa |
| Alargamiento A5 | 30% | 35-55% |
| Dureza Brinell / Rockwell B | — | 170-220 HB / 60-80 HRB |
| Módulo de Elasticidad (20 C) | — | 205-207 GPa |
Propiedades Mecánicas a Alta Temperatura (Recocido, Valores Tipicos)
| Temp. (C) | Rm (MPa) | Rp0.2 (MPa) | A5 (%) |
|---|---|---|---|
| 100 | 600 | 245 | 43 |
| 200 | 575 | 210 | 42 |
| 300 | 550 | 200 | 41 |
| 400 | 530 | 195 | 40 |
| 500 | 500 | 190 | 39 |
| 600 | 460 | 185 | 38 |
| 700 | 345 | 175 | 42 |
| 760 | 270 | 165 | 45 |
| 800 | 235 | 155 | 52 |
| 871 | 175 | 120 | 65 |
| 900 | 140 | 90 | 78 |
| 982 | 100 | 55 | 95 |
| 1093 | 62 | 30 | 120 |
Resistencia a la Fluencia (Creep-Rupture) a Largo Plazo
| Temperatura | Creep Min. 0.0001%/h (MPa) | Rotura 10,000 h (MPa) | Rotura 100,000 h (MPa, estimado) |
|---|---|---|---|
| 600 C | ~95 | ~125 | ~90 |
| 700 C | ~45 | ~60 | ~40 |
| 760 C (1400 F) | ~28 | ~43 | ~25 |
| 800 C | ~18 | ~30 | ~16 |
| 871 C (1600 F) | ~14 | ~18 | ~10 |
| 982 C (1800 F) | ~5.2 | ~8.3 | ~4 |
| 1093 C (2000 F) | ~3 | ~4.3 | ~2 |
Datos de fluencia de Special Metals y literatura técnica. Nota: Inconel 601 no esta disenado para aplicaciones estructurales de alta carga a temperaturas superiores a 1000 C; su fortaleza principal es la resistencia a la oxidación y carburizacion en componentes de pared delgada (tubos radiantes, muflas) con cargas moderadas.
Propiedades Fisicas
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 8.11 g/cm3 |
| Intervalo de Fusión | 1360-1411 C |
| Módulo de Elasticidad (20 C) | 206 GPa |
| Módulo de Elasticidad (800 C) | ~150 GPa |
| Módulo de Elasticidad (1000 C) | ~124 GPa |
| CTE (20-100 C) | 13.75 x 10-6/K |
| CTE (20-500 C) | 15.1 x 10-6/K |
| CTE (20-900 C) | 16.7 x 10-6/K |
| Conductividad Termica (20 C) | 11.1-14.0 W/(m K) |
| Conductividad Termica (800 C) | ~24.5 W/(m K) |
| Conductividad Termica (1000 C) | ~27.7 W/(m K) |
| Calor Especifico (20 C) | ~448 J/(kg K) |
| Resistividad Electrica (20 C) | ~1.19 uO m (119 uO cm) |
| Magnetismo | No magnetico (Curie < -196 C) |
Comparativa: Inconel 601 vs Aleaciones Competidoras para Hornos
| Caracteristica | Inconel 601 | Inconel 600 | AISI 310S (2520) |
|---|---|---|---|
| Ni | 58-63% | ≥72% | 19-22% |
| Cr | 21-25% | 14-17% | 24-26% |
| Al | 1.0-1.7% | — (traza) | — |
| Mecanismo de Proteccion | Cr2O3 + Al2O3 duplex | Solo Cr2O3 | Solo Cr2O3 |
| Temp. Max. Servicio Continuo (Aire) | ~1200 C | ~1100 C | ~1050 C |
| Resistencia al Descascarillado (Spalling) | Excelente | Moderada-Baja | Baja (falla catastrofica >1100 C) |
| Resistencia a Carburizacion | Excelente | Moderada | Buena |
| Resistencia a Sulfuracion | Buena (SO2 ≤0.5%) | Limitada (alto Ni) | Buena-Moderada |
| Resistencia a Cloruros/Medios Acuosos | Buena | Excelente | Moderada |
| Rm (20 C, recocido) | 550-760 MPa | 550-700 MPa | 520-720 MPa |
| Coste Relativo | $$$ | $$$$ | $ |
| Aplicacion Principal | Hornos, oxidación ciclica | Cl-SCC, nuclear, medios reductores | Hornos economicos de baja exigencia |
Tratamiento Termico y Soldabilidad
Recocido de Solubilizacion: 1100-1180 C (usualmente 1150 C), mantenimiento 0.5-2 h según espesor, seguido de enfriamiento rápido en agua o aire forzado. Para componentes de pared delgada (<1.5 mm) se admite enfriamiento al aire. Importante: Inconel 601 no es endurecible por tratamiento térmico — el recocido de solubilización busca homogenizar la microestructura y disolver carburos primarios, no modificar la resistencia mecánica. La resistencia se controla por el tamano de grano (grano grueso ASTM 5+ para maximizar creep, grano fino para maximizar tracción en frío).
Alivio de Tensiones: 760-980 C, mantenimiento 1-2 h, enfriamiento al aire o en agua. Recomendado tras procesos de conformado en frío severos (>20% de reduccion) o soldadura de componentes de pared gruesa (>10 mm) para evitar agrietamiento por corrosión bajo tensión en servicio a 500-800 C.
Soldadura: Soldabilidad generalmente buena con todos los procesos convencionales: TIG (GTAW), MIG (GMAW), SMAW (electrodo), arco sumergido (SAW) y plasma. Consumible de aporte estándar: ERNiCr-3 (AWS A5.14, Alloy 82) para TIG/MIG, ENiCrFe-3 (AWS A5.11, Alloy 182) para electrodo — ambos proporcionan una resistencia a la oxidación hasta ~1000 C. Para maximizar la resistencia a la oxidación >1100 C se recomienda alambre de composición identica Inconel 601 (ERNiCrFe-11, AWS A5.14). Temperatura entre pasadas ≤150 C para evitar la sensibilizacion. Limpieza rigurosa de la zona de soldadura — eliminar oxidos, grasas y pinturas en al menos 50 mm alrededor del cordon. Para servicio en atmósferas carburizantes no se requiere tratamiento térmico postsoldadura. Para servicio en medios acuosos corrosivos, se recomienda un recocido de solubilización postsoldadura a 1100-1150 C + temple en agua. No recomendado para entornos fuertemente reductores con alto contenido de azufre (>0.5% H2S) — en esas condiciones el alto contenido de Ni forma eutecticos Ni-Ni3S2 de bajo punto de fusión.
Preguntas Frecuentes sobre Inconel 601
¿Qué normas y certificaciones cumple Inconel 601?
Barra, placa, tubo sin costura y piezas forjadas conforme a ASTM B166 / ASTM B167 / ASTM B168 / ASTM B546, con certificado EN 10204 tipo 3.1 por colada.
¿Qué equivalentes internacionales tiene Inconel 601?
W.Nr. 2.4851 (EN/DIN), GB NS3103, JIS NCF601; la tabla completa de equivalencias aparece en la sección superior de esta página.
¿En qué estado de suministro se entrega?
Suministrado en estado recocido por solución; el rango térmico específico figura en la sección de propiedades mecánicas de esta página.
¿Qué formatos y plazos maneja SHUNFU METAL?
Barra, placa, forja y tubo sin costura conforme a las normas ASTM correspondientes; entregas en 2 a 5 semanas bajo el sistema API Q1.
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