Inconel 690

Introducción al Inconel 690

Inconel 690 es una aleación de níquel con alto contenido de cromo, diseñada específicamente para ofrecer una resistencia superior a la corrosión en entornos acuosos agresivos y a alta temperatura, especialmente aquellos que contienen gases con azufre u oxidantes fuertes. Es ampliamente reconocida por su desempeño en intercambiadores de calor, generadores de vapor y tuberías de reactores nucleares, gracias a su excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y a la oxidación.

Con una composición química basada en níquel (≥58%), cromo (27–31%) y hierro (7–11%), Inconel 690 ofrece una estabilidad metalúrgica excepcional y buena resistencia mecánica a temperaturas elevadas. Esto la convierte en una opción preferente para industrias como la energía nuclear, el procesamiento petroquímico y los sistemas de sobrecalentamiento (superheaters).

Propiedades químicas, físicas y mecánicas del Inconel 690

Inconel 690 (UNS N06690 / W.Nr. 2.4642) cumple los requisitos de ASTM B167 y ASTM B564, y es especialmente adecuado para entornos corrosivos y oxidantes a altas temperaturas.

Composición química (ASTM B167)

Propiedades físicas

Propiedades mecánicas (condición recocida – ASTM B167)

Características clave del Inconel 690

• Resistencia a la oxidación: desempeño superior en atmósferas oxidantes hasta 1000°C, formando una capa tenaz de óxido de cromo que minimiza la formación de cascarilla y el desprendimiento (spalling) bajo ciclos térmicos.

• Resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión: especialmente resistente al ataque intergranular y al SCC inducido por cloruros, por lo que es adecuada para tuberías de generadores de vapor nucleares y plantas químicas.

• Comportamiento frente a la corrosión acuosa: tasa de corrosión inferior a 0.02 mm/año en ácido nítrico al 10% en ebullición, y excelente resistencia a soluciones cáusticas (NaOH al 50%) y agua de alta pureza.

• Estabilidad térmica: estabilidad de los límites de grano bajo exposición térmica prolongada, minimizando la precipitación de carburos y la formación de intermetálicos.

Retos y soluciones de mecanizado CNC para Inconel 690

Retos de mecanizado

Degradación de herramienta

• El alto contenido de cromo y níquel favorece el endurecimiento por trabajo e introduce inclusiones de óxidos abrasivos que reducen significativamente la vida útil de la herramienta.

Generación de calor

• La conductividad térmica moderada provoca concentración de calor en el filo de corte, lo que deriva en microastillado (microchipping) y peor calidad superficial.

Formación de filo recrecido (BUE)

• La naturaleza dúctil y la sensibilidad a la velocidad de deformación generan adhesión y embadurnamiento a bajas velocidades, afectando tolerancias y acabado.

Estrategias de mecanizado optimizadas

Selección de herramienta

Parámetros de corte (ISO 3685)

Tratamientos para piezas mecanizadas de Inconel 690

Prensado isostático en caliente (HIP)

HIP consolida microvacíos y elimina porosidad interna bajo presión de gas de 100–200 MPa a 1100–1200°C, mejorando significativamente la resistencia a la fluencia y la vida a fatiga en componentes de grado nuclear.

Tratamiento térmico

Heat Treatment estabiliza la microestructura tras el mecanizado. El recocido de solución a 1065–1095°C seguido de enfriamiento rápido mejora la ductilidad y prepara el material para temperaturas de servicio superiores a 900°C.

Soldadura de superaleaciones

Superalloy Welding con metales de aporte equivalentes garantiza una resistencia de la unión a tracción ≥95% de la del metal base. El control preciso del arco minimiza la degradación en la zona afectada por el calor.

Recubrimiento barrera térmica (TBC)

TBC Coating aplica capas cerámicas de 100–300 µm mediante proyección térmica (plasma spray) para reducir la temperatura superficial hasta 200°C, extendiendo la vida útil en entornos de turbinas y calderas.

Mecanizado por descarga eléctrica (EDM)

EDM logra tolerancias de ±0.01 mm y acabados inferiores a Ra 0.4 µm en componentes de Inconel 690 tratados térmicamente, con un esfuerzo mecánico mínimo.

Taladrado profundo

Deep Hole Drilling permite perforaciones con relaciones L/D de hasta 50:1, esencial para tuberías de generadores de vapor y colectores de intercambiadores de calor.

Ensayo y análisis de materiales

Material Testing incluye evaluación ultrasónica, radiográfica (rayos X) y microestructural según normas ASTM E112 y E292, garantizando integridad interna y fiabilidad del desempeño.

Aplicaciones industriales de componentes de Inconel 690

Generación de energía nuclear

• Tuberías de generadores de vapor, placas deflectoras y intercambiadores de calor.

• Funciona en agua de alta pureza y bajo radiación sin fragilización.

Procesamiento químico

• Reformadores catalíticos, equipos de decapado (pickling) y rehervidores (reboilers).

• Maneja oxidantes fuertes, ácidos nítrico/clorhídrico y medios multifase.

Incineración de residuos y control de contaminación

• Revestimientos de chimeneas y componentes de oxidadores térmicos.

• Resiste el ataque de gases de combustión con SOx, NOx y halógenos.

Sobrecalentadores y calderas

• Componentes de horno, tubos elevadores (riser tubes) y colectores de alta presión.

• Mantiene la integridad estructural bajo calor continuo y ciclos de presión.