Inconel 690 (tambien UNS N06690, W.Nr. 2.4642, GB NS3105 / NS315, 00Cr30Ni60Fe10) es una aleacion austenitica de niquel-cromo-hierro con un contenido de cromo excepcionalmente alto (~30%). A diferencia de Inconel 718 o Nimonic 80A, no es endurecible por precipitacion: su resistencia y su legendaria resistencia a la corrosion provienen unicamente del refuerzo por solucion solida y de la densa capa pasiva de Cr2O3. En SHUNFU METAL producimos esta aleacion con coladas controladas por analisis OES, bajo el sistema de calidad ISO 9001:2015 y los estandares del programa API Q1. Su huella mas 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 corrosion bajo tension 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 presion. Inconel 690 ha sido el material de eleccion desde los anos 90 con cero fallos por PWSCC reportados. SHUNFU METAL suministra tubo sin costura segun ASTM B167 y chapa para placas tubulares segun ASTM B168, con controles de Co ≤0.05% para grado nuclear.
Procesamiento de Acido Nitrico y Fluorhidrico
Recalentadores de gases de cola en plantas de produccion de acido 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 corrosion intergranular en HNO3 hirviendo hasta concentraciones del 65%.
Reprocesamiento de Combustible Nuclear
Evaporadores, columnas de extraccion, tanques de disolucion y componentes estructurales expuestos a acido nitrico caliente con trazas de agentes oxidantes y productos de fision. Inconel 690 resiste la corrosion transpasiva en medios altamente oxidantes donde los aceros inoxidables 304L y 316L fallan por corrosion intergranular acelerada.
Incineracion y Vitrificacion de Residuos Radiactivos
Camaras de combustion de incineradores de residuos solidos, quemadores y conductos de procesamiento de acido sulfurico, y equipos de vitrificacion de vidrio para residuos radiactivos de alta actividad. La resistencia a la sulfuracion en atmosferas reductoras y oxidantes alternantes es una ventaja diferencial de Inconel 690.
Petroquimica y Gasificacion de Carbon
Unidades de gasificacion de carbon (intercambiadores, tuberias de gas de sintesis), hornos de procesamiento petroquimico, recuperadores termicos y componentes de postcombustion en atmosferas 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 termico, soportes de rejilla catalitica en produccion de acido 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 corrosion bajo tension 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: segun especificacion del cliente (hasta 30 m para tubos rectos). Estado: recocido de solubilizacion + 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 frio): 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 solubilizacion + 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 solubilizacion, 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 rapido 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 frio: diametro 0.5 mm – 10 mm. Accesorios de tuberia: codos, tes, reducciones segun 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 numero de colada unico trazable para cada producto bajo ISO 9001 y API Q1.
Composicion Quimica de Inconel 690 (ASTM B168 / GB/T 15007)
| Elemento | % Min. | % Max. | Funcion en la aleacion |
|---|---|---|---|
| Niquel (Ni) | 58.0 | Bal. (~63) | Matriz austenitica FCC; confiere ductilidad, tenacidad y resistencia a la corrosion caustica y en cloruros bajo tension |
| Cromo (Cr) | 27.0 | 31.0 | Elemento clave (~30%): forma capa pasiva densa de Cr2O3; responsable directo de la resistencia a PWSCC, corrosion 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 corrosion; control de Fe para balance de fases |
| Carbono (C) | – | 0.05 | Ultrabajo C (≤0.02 para grado nuclear) suprime la precipitacion de Cr23C6 en bordes de grano; garantiza resistencia a corrosion intergranular en estado soldado y tras servicio prolongado |
| Silicio (Si) | – | 0.50 | Desoxidante de fusion; nivel bajo para no comprometer la trabajabilidad en caliente |
| Manganeso (Mn) | – | 0.50 | Desoxidante y fijador de azufre; limite bajo preserva la resistencia a la corrosion 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 acido nitrico caliente |
| Cobalto (Co) | – | 1.00 | Control critico 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 aleacion de solucion solida pura — Al y Ti no forman volumen significativo de gamma prima (a diferencia de Inconel X-750 o 718) |
| Fosforo (P) | – | 0.020 | Impureza residual; se mantiene en minimos para garantizar la ductilidad y soldabilidad optimas |
Analisis OES completo por colada en cada fusion. La combinacion unica de Ni ~60% + Cr ~30% define a Inconel 690 como la aleacion de maxima 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 precipitacion intermetalica perjudicial. Certificados EN 10204 3.1 con numero de colada unico trazable bajo ISO 9001:2015 y API Q1.
Propiedades Mecanicas de Inconel 690 (N06690)
Tratamiento termico estandar — Recocido de solubilizacion: 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 rapido obligatorio — agua preferente, aire forzado para secciones finas. El objetivo es atravesar rapidamente la zona critica de sensibilizacion (480-870 C) para evitar la precipitacion de Cr23C6 intergranular. Inconel 690 no es endurecible por precipitacion; el recocido de solubilizacion es el unico tratamiento termico necesario. SHUNFU METAL registra las curvas de tiempo-temperatura de cada hornada con trazabilidad completa.
| Propiedad | Valor Minimo | Tipico | Condicion / Norma |
|---|---|---|---|
| Resistencia a la traccion Rm (20 C) | 620 MPa | 690-760 MPa | ASTM B168 / ASME SB-168 — chapa recocida de solubilizacion |
| Limite elastico 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 expansion de tubos |
| Dureza (20 C) | – | 80-95 HRB (≤100 HRB) | Valor tipico; dureza baja que favorece el mecanizado y la conformacion |
| Resistencia a la traccion Rm (350 C) | – | ~530-580 MPa | Ensayo a alta temperatura — datos de referencia |
| Limite elastico Rp0.2 (350 C) | – | ≥180 MPa | Referencia para diseno de equipos a presion en caliente (codigos ASME) |
| Resistencia a la traccion Rm (600 C) | – | ~450 MPa | Resistencia residual significativa a 600 C; util para componentes no portantes en caliente |
| Alargamiento A5 (600 C) | – | ~25% | Mantiene ductilidad a alta temperatura |
| Modulo elastico (E, 20 C) | – | 207-211 GPa | Valor tipico a temperatura ambiente |
| Modulo elastico (E, 600 C) | – | ~175 GPa | Disminucion gradual con la temperatura; sin transicion ductil-fragil |
Propiedades fisicas: Densidad 8.19 g/cm3 | Punto de fusion 1343-1377 C | No magnetico (austenita FCC, permeabilidad ≤1.02 a 200 Oe) | Conductividad termica ~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 termica 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 corrosion — PWSCC: Inconel 690 es el material de referencia mundial para resistencia a la corrosion bajo tension en agua primaria de reactores PWR (PWSCC). Ensayos de laboratorio en agua a 360 C con litio y acido borico muestran que el tiempo de iniciacion de grietas de Inconel 690 supera en mas 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 termico 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 solubilizacion posterior. SHUNFU METAL certifica la soldabilidad mediante cupones de cada lote ensayados segun 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 corrosion intergranular en HNO3 hirviendo muy superior debido a la matriz de niquel y al mayor contenido de cromo. Inconel 690 no compite en resistencia mecanica a alta temperatura con aleaciones de endurecimiento por precipitacion (Inconel 718, X-750, Nimonic 80A): su valor reside en la resistencia a la corrosion en medios acuosos y oxidantes agresivos a temperaturas moderadas (hasta ~600 C).
