Inconel 690 (UNS N06690)
Aleación Ni-Cr-Fe 30% Cr para Generadores de Vapor Nuclear
Inconel 690 (tambien UNS N06690, W.Nr. 2.4642, GB NS3105 / NS315, 00Cr30Ni60Fe10) es una aleación austenítica de níquel-cromo-hierro con un contenido de cromo excepcionalmente alto (~30%). A diferencia de Inconel 718 o Nimonic 80A, no es endurecible por precipitación: su resistencia y su legendaria resistencia a la corrosión provienen unicamente del refuerzo por solución solida y de la densa capa pasiva de Cr2O3. En SHUNFU METAL producimos esta aleación con coladas controladas por análisis OES, bajo el sistema de calidad ISO 9001:2015 y los estandares del programa API Q1. Su huella más reconocida es en los tubos de generadores de vapor de centrales nucleares PWR, donde ha reemplazado a Inconel 600 por su resistencia superior a la corrosión bajo tensión en agua a alta temperatura (PWSCC).
Aplicaciones de Inconel 690 (N06690)
Energia Nuclear — Generadores de Vapor PWR
Tubos de transferencia de calor (直径15-22 mm, pared 0.7-1.3 mm), placas tubulares, deflectores, bridas y herrajes internos para generadores de vapor de reactores de agua a presión. Inconel 690 ha sido el material de eleccion desde los anos 90 con cero fallos por PWSCC reportados. SHUNFU METAL suministra tubo sin costura según ASTM B167 y chapa para placas tubulares según ASTM B168, con controles de Co ≤0.05% para grado nuclear.
Procesamiento de Ácido Nitrico y Fluorhídrico
Recalentadores de gases de cola en plantas de producción de ácido nitrico, serpentines de calentamiento y tanques para soluciones HNO3/HF en decapado de aceros inoxidables y reprocesamiento de combustible nuclear. La capa de Cr2O3 de Inconel 690 resiste la corrosión intergranular en HNO3 hirviendo hasta concentraciones del 65%.
Reprocesamiento de Combustible Nuclear
Evaporadores, columnas de extraccion, tanques de disolucion y componentes estructurales expuestos a ácido nitrico caliente con trazas de agentes oxidantes y productos de fision. Inconel 690 resiste la corrosión transpasiva en medios altamente oxidantes donde los aceros inoxidables 304L y 316L fallan por corrosión intergranular acelerada.
Incineracion y Vitrificacion de Residuos Radiactivos
Cámaras de combustión de incineradores de residuos solidos, quemadores y conductos de procesamiento de ácido sulfúrico, y equipos de vitrificacion de vidrio para residuos radiactivos de alta actividad. La resistencia a la sulfuracion en atmósferas reductoras y oxidantes alternantes es una ventaja diferencial de Inconel 690.
Petroquimica y Gasificacion de Carbon
Unidades de gasificacion de carbon (intercambiadores, tuberías de gas de síntesis), hornos de procesamiento petroquímico, recuperadores térnicos y componentes de postcombustion en atmósferas sulfurantes. Compatible con ciclos de arranque-parada frecuentes gracias a su estabilidad microestructural y bajo coeficiente de dilatacion.
Tratamiento Termico e Industria de Procesos
Bandejas, cestas y utillajes de hornos de tratamiento térmico, soportes de rejilla catalitica en producción de ácido nitrico, pantallas de hornos industriales y componentes de quemadores de gas de alta velocidad. En entornos con NaOH, Inconel 690 supera ampliamente a Inconel 600 y a los aceros inoxidables austeniticos en resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión caustica.
Suministro de Inconel 690 por SHUNFU METAL
Tubo Sin Costura para Generadores de Vapor
Diametro exterior: 10 mm – 219 mm. Espesor de pared: 1.0 mm – 20 mm. Longitud: según especificacion del cliente (hasta 30 m para tubos rectos). Estado: recocido de solubilización + decapado/blanqueado. Segun ASTM B167 / ASME SB-167. Inspeccion por corrientes de Foucault (ECT) y ultrasonidos en cada tubo. SHUNFU METAL mantiene coladas certificadas para grado nuclear con Co ≤0.05% y S ≤0.005%.
Chapa y Placa
Chapa fina (laminada en frío): 0.3 mm – 6.0 mm. Placa (laminada en caliente): 6 mm – 120 mm. Ancho: 1000 mm – 2500 mm. Largo: 2000 mm – 6000 mm. Estado: recocido de solubilización + decapado. Segun ASTM B168 / ASME SB-168. Inspeccion ultrasonica integral para espesores ≥6 mm. Las placas para tubulares de generadores de vapor se suministran con ensayos de inclusion no metalica y control de tamano de grano ASTM.
Barra Redonda y Forja
Barra laminada: diametro 8 mm – 300 mm. Barra forjada (ODF): diametro 100 mm – 500 mm. Longitud: 1000 mm – 6000 mm. Estado: recocido de solubilización, desbastado (RT) o forja negra. Segun ASTM B166 / ASME SB-166 y ASTM B564 / ASME SB-564 para forjas. Forja con inicio a 1150-1180 C y final no inferior a 950 C; enfriamiento rápido post-forja para evitar sensibilizacion.
Cinta, Alambre, Accesorios y Soldadura
Cinta: espesor 0.1 mm – 3.0 mm, ancho hasta 650 mm (ASTM B906). Alambre estirado en frío: diametro 0.5 mm – 10 mm. Accesorios de tuberia: codos, tes, reducciones según ASTM B366. Consumibles de soldadura: ERNiCrFe-7 (varilla TIG, AWS A5.14) y ENiCrFe-7 (electrodo, AWS A5.11). SHUNFU METAL proporciona certificados EN 10204 3.1 con número de colada único trazable para cada producto bajo ISO 9001 y API Q1.
Composición Quimica de Inconel 690 (ASTM B168 / GB/T 15007)
| Elemento | % Min. | % Max. | Funcion en la aleación |
|---|---|---|---|
| Níquel (Ni) | 58.0 | Bal. (~63) | Matriz austenítica FCC; confiere ductilidad, tenacidad y resistencia a la corrosión caustica y en cloruros bajo tensión |
| Cromo (Cr) | 27.0 | 31.0 | Elemento clave (~30%): forma capa pasiva densa de Cr2O3; responsable directo de la resistencia a PWSCC, corrosión por picaduras e intergranular en medios oxidantes y alta temperatura |
| Hierro (Fe) | 7.0 | 11.0 | Estabiliza la austenita; reduce coste sin comprometer la resistencia a la corrosión; control de Fe para balance de fases |
| Carbono (C) | – | 0.05 | Ultrabajo C (≤0.02 para grado nuclear) suprime la precipitación de Cr23C6 en bordes de grano; garantiza resistencia a corrosión intergranular en estado soldado y tras servicio prolongado |
| Silicio (Si) | – | 0.50 | Desoxidante de fusión; nivel bajo para no comprometer la trabajabilidad en caliente |
| Manganeso (Mn) | – | 0.50 | Desoxidante y fijador de azufre; límite bajo preserva la resistencia a la corrosión en medios acuosos |
| Azufre (S) | – | 0.015 | Impureza perjudicial; SHUNFU controla a ≤0.005% en lotes nucleares para evitar fragilizacion en caliente |
| Cobre (Cu) | – | 0.50 | Residual controlado; niveles elevados pueden afectar la resistencia en ácido nitrico caliente |
| Cobalto (Co) | – | 1.00 | Control crítico en aplicaciones nucleares: SHUNFU suministra grado nuclear con Co ≤0.05% (≤0.10% bajo RCC-M) para minimizar la activacion por 59Co(n,γ)60Co |
| Aluminio (Al) + Titanio (Ti) | – | ≤0.50 c/u | Trazas de desoxidacion residual; Inconel 690 es una aleación de solución solida pura — Al y Ti no forman volumen significativo de gamma prima (a diferencia de Inconel X-750 o 718) |
| Fósforo (P) | – | 0.020 | Impureza residual; se mantiene en mínimos para garantizar la ductilidad y soldabilidad optimas |
Análisis OES completo por colada en cada fusión. La combinación unica de Ni ~60% + Cr ~30% define a Inconel 690 como la aleación de máxima resistencia a PWSCC de su clase, superando ampliamente a Inconel 600 (Cr ~15.5%) y a los aceros inoxidables 304/316. SHUNFU METAL verifica la microestructura de cada lote: austenita monofasica con carburos M23C6 finamente dispersos, sin fase sigma ni precipitación intermetalica perjudicial. Certificados EN 10204 3.1 con número de colada único trazable bajo ISO 9001:2015 y API Q1.
Propiedades Mecánicas de Inconel 690 (N06690)
Tratamiento térmico estándar — Recocido de solubilización: Calentamiento a 1030-1100 C (industrial tipico: 1070-1120 C), mantenimiento de al menos 30 min (1 h por cada 25 mm de espesor) y enfriamiento rápido obligatorio — agua preferente, aire forzado para secciones finas. El objetivo es atravesar rapidamente la zona crítica de sensibilizacion (480-870 C) para evitar la precipitación de Cr23C6 intergranular. Inconel 690 no es endurecible por precipitación; el recocido de solubilización es el único tratamiento térmico necesario. SHUNFU METAL registra las curvas de tiempo-temperatura de cada hornada con trazabilidad completa.
| Propiedad | Valor Minimo | Tipico | Condicion / Norma |
|---|---|---|---|
| Resistencia a la tracción Rm (20 C) | 620 MPa | 690-760 MPa | ASTM B168 / ASME SB-168 — chapa recocida de solubilización |
| Límite elástico Rp0.2 (20 C) | 240 MPa | 300-350 MPa | ASTM B168 / ASME SB-168 — chapa |
| Alargamiento A5 (20 C) | 30% | 35-45% | ASTM B168 — excelente ductilidad para curvado en U y expansión de tubos |
| Dureza (20 C) | – | 80-95 HRB (≤100 HRB) | Valor tipico; dureza baja que favorece el mecanizado y la conformacion |
| Resistencia a la tracción Rm (350 C) | – | ~530-580 MPa | Ensayo a alta temperatura — datos de referencia |
| Límite elástico Rp0.2 (350 C) | – | ≥180 MPa | Referencia para diseno de equipos a presión en caliente (codigos ASME) |
| Resistencia a la tracción Rm (600 C) | – | ~450 MPa | Resistencia residual significativa a 600 C; útil para componentes no portantes en caliente |
| Alargamiento A5 (600 C) | – | ~25% | Mantiene ductilidad a alta temperatura |
| Módulo elástico (E, 20 C) | – | 207-211 GPa | Valor tipico a temperatura ambiente |
| Módulo elástico (E, 600 C) | – | ~175 GPa | Disminucion gradual con la temperatura; sin transicion dúctil-fragil |
Propiedades fisicas: Densidad 8.19 g/cm3 | Punto de fusión 1343-1377 C | No magnetico (austenita FCC, permeabilidad ≤1.02 a 200 Oe) | Conductividad térmica ~12-14.8 W/(m-K) a 20 C → 28.2 W/(m-K) a 900 C | Calor especifico ~450 J/(kg-K) a 20 C | Coeficiente de dilatacion térmica 14.1 x 10-6/K (20-100 C) → 17.6 x 10-6/K (20-1000 C) | Resistividad electrica ~1.15 μΩ-m a 20 C.
Resistencia a la corrosión — PWSCC: Inconel 690 es el material de referencia mundial para resistencia a la corrosión bajo tensión en agua primaria de reactores PWR (PWSCC). Ensayos de laboratorio en agua a 360 C con litio y ácido borico muestran que el tiempo de iniciacion de grietas de Inconel 690 supera en más de un orden de magnitud al de Inconel 600. En servicio real desde los anos 90, no se ha reportado ningun fallo por PWSCC en tubos de Inconel 690, frente a la tasa historica de fallos en Inconel 600.
Soldabilidad: Inconel 690 presenta excelente soldabilidad con procesos TIG (GTAW), MIG (GMAW), arco sumergido (SAW) y haz de electrones (EBW). Metal de aporte recomendado: ERNiCrFe-7 / ENiCrFe-7 (AWS A5.14 / A5.11). Generalmente no requiere tratamiento térmico post-soldadura, ya que su bajo contenido de carbono y alta reserva de cromo impiden la sensibilizacion incluso en la ZAT. Sin embargo, para condiciones de servicio especialmente severas (HNO3 hirviendo), se recomienda un recocido de solubilización posterior. SHUNFU METAL certifica la soldabilidad mediante cupones de cada lote ensayados según ASME Seccion IX bajo el sistema de calidad ISO 9001 y API Q1.
Comparativa clave: Inconel 690 (Cr ~30%) vs Inconel 600 (Cr ~15.5%) — La duplicacion del cromo transforma radicalmente el comportamiento frente a PWSCC. Inconel 690 vs 304L/316L — resistencia a corrosión intergranular en HNO3 hirviendo muy superior debido a la matriz de níquel y al mayor contenido de cromo. Inconel 690 no compite en resistencia mecánica a alta temperatura con aleaciones de endurecimiento por precipitación (Inconel 718, X-750, Nimonic 80A): su valor reside en la resistencia a la corrosión en medios acuosos y oxidantes agresivos a temperaturas moderadas (hasta ~600 C).
Preguntas Frecuentes sobre Inconel 690
¿Qué normas y certificaciones cumple Inconel 690?
Barra, placa, tubo sin costura y piezas forjadas conforme a ASTM B166 / ASTM B167 / ASTM B168 / ASTM B366, con certificado EN 10204 tipo 3.1 por colada.
¿Qué equivalentes internacionales tiene Inconel 690?
W.Nr. 2.4642 (EN/DIN), GB NS3105, JIS NW6690; 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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