Acero inoxidable austenítico rico en níquel. El "talón de Aquiles" de los aceros inoxidables austeníticos es la propensión al agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC). Pero cuando el contenido de níquel es superior a 20%, la resistencia a la corrosión bajo tensión mejora considerablemente (figura 1).

El acero inoxidable austenítico rico en níquel (NiASS) se puede considerar como un tipo separado de acero inoxidable. De hecho, cuando el contenido de níquel del acero inoxidable austenítico supera el 30%, su resistencia a la corrosión bajo tensión es comparable a la del acero inoxidable dúplex y el acero inoxidable ferrítico.

En la figura 1, la curva de Copson muestra el efecto del níquel sobre el umbral de tensión-corrosión resistencia a la tensión en aleaciones de hierro-níquel-cromo que contienen cromo 16% a 21% (105 ° C, solución acuosa de NaCl 22%). X e Y son superaleaciones alemanas y 444 es un acero inoxidable ferrítico ultrapuro. Esta figura se vuelve a dibujar según Speidel (1981).

El níquel es un elemento de aleación costoso y solo se usa cuando es necesario para el rendimiento. Sin embargo, en algunas aplicaciones, cuando se requieren tanto resistencia a la corrosión por tensión como estructura austenítica, el níquel también es esencial.

Por ejemplo, la resistencia a la fluencia es extremadamente importante en entornos de alta temperatura, donde se requiere acero inoxidable austenítico. Al igual que con los aceros inoxidables austeníticos tradicionales, debido a su baja energía de falla de apilamiento (ver Figura 2), los límites gemelos son una característica distintiva de los aceros inoxidables austeníticos ricos en níquel. La Tabla 1 enumera varios grados limitados de acero inoxidable austenítico rico en níquel.

Aceros inoxidables súper austeníticos tubos 254SMO y 654SMO están diseñados específicamente para la industria del petróleo y el gas. Las aplicaciones típicas son equipos como refrigeración por agua de mar, blanqueo de pulpa y tuberías hidráulicas y de instrumentos.

Sanicro 25: Una aleación de 22Cr-25Ni diseñada para calderas a 700 ° C y más. Debido a su buena resistencia a la rotura por fluencia y resistencia a la corrosión a altas temperaturas, es un material adecuado para sobrecalentadores y recalentadores.

De hecho, Sanicro 25 tiene una mejor resistencia a la rotura por fluencia que la mayoría de los aceros inoxidables austeníticos en el rango de 600 ~ 750 ℃. En ambientes altamente corrosivos y ácidos, Sanicro 28 suele ser la mejor opción.

Se utiliza en perforaciones de alta resistencia con tuberías, revestimientos y revestimientos de pozos de gas ácido. Otras aplicaciones incluyen calentadores, sistemas de bombeo y bombas y recipientes en plantas húmedas y de ácido superfosfórico.

Aleación de usos múltiples 800: comúnmente utilizado en entornos de 550 ~ 1100 ℃, tales entornos requieren materiales con excelente resistencia a la fluencia, buena resistencia a la corrosión a altas temperaturas y resistencia a altas temperaturas. Este tipo de aleación también se utiliza en la importación y exportación de amoníaco, metanol y gas civil, y la aleación 800 también es una buena opción para los tubos de horno utilizados en la producción de cloruro de vinilo y etileno.

Otras aplicaciones incluyen tubos de intercambio de calor de lecho de combustión fluidizado, tubos radiantes y componentes de hornos de tratamiento térmico, como tubos de silenciador y manguitos de protección de termopar.

La aleación 25Cr-35Ni 353MA está diseñada para usarse en entornos donde existen problemas potenciales con la carburación y la absorción de nitrógeno, y es adecuada para hornos de craqueo y reformado de tubos que procesan gas de síntesis. Aunque existen otros materiales alternativos que contienen más cromo, el 353MA es óptimo. Una de las razones es que contiene elemento Ce, que ayuda a formar una capa de óxido superficial muy estable.

Aleación 69: Níquel 60%, utilizado principalmente en la tubería de generadores de vapor en centrales nucleares (Figura 3). La temperatura de funcionamiento es de 365 ° C. A esta temperatura, el agrietamiento por corrosión bajo tensión entre granos es un problema potencial. En las condiciones dadas, la aleación 690 apenas se corroe, por lo que se convierte en la aleación preferida.

Curiosamente, hemos notado que los ricos en níquel acero inoxidable austenítico 254SMO también se utiliza en la producción de arte.

El "Dios, nuestro Padre, en el arco iris", diseñado por Carl Milles, se terminó de construir en 1995 en la costa sur de Stockholm Strand (Figura 4). La escultura tiene unos 23 m de altura. Un gran número de marineros pasan por aquí todos los días. Es una atracción famosa. El agua de mar que la rodea contiene sales y los cloruros pueden provocar corrosión externa. Si se utiliza acero de baja aleación para hacer el arco iris, se oxidará casi instantáneamente.