Inconel 600 vs Inconel 625 – Composición, tratamiento térmico, propiedades y aplicaciones

Introducción

Inconel 600 (UNS N06600) e Inconel 625 (UNS N06625) son dos aleaciones de níquel ampliamente utilizadas en entornos industriales de alta temperatura, corrosivos y sometidos a altas tensiones. Ingenieros, responsables de compras y planificadores de producción a menudo deben elegir entre ambas al especificar materiales para intercambiadores de calor, tuberías de proceso, turbinas, recipientes químicos y equipos submarinos. Los factores que suelen influir en la decisión son el comportamiento frente a la corrosión y el coste, la resistencia estática o a la fluencia requerida frente a la facilidad de fabricación, y la soldabilidad frente a la estabilidad a largo plazo.

La principal diferencia práctica entre ambas aleaciones radica en su estrategia de aleación: el Inconel 625 se enriquece deliberadamente con molibdeno y niobio (y presenta un menor contenido de hierro) para proporcionar una resistencia sustancialmente mayor y una mejor resistencia a la corrosión localizada en comparación con el Inconel 600, que es una aleación de níquel-hierro más estabilizada con cromo, con menor contenido de aleación y menor resistencia a temperatura ambiente. Debido a esta diferencia en la aleación, estos grados se comparan habitualmente cuando los diseñadores necesitan encontrar un equilibrio entre resistencia, resistencia a la corrosión localizada, soldabilidad y coste.

1. Normas y designaciones

Las principales normas/códigos que cubren Inconel 600 e Inconel 625 incluyen: - ASTM / ASME: - Inconel 600: ASTM B166 / ASME SB‑166 (para láminas, tiras y placas); otras normas de producto para barras, forjados y alambre. - Inconel 625: ASTM B446 (tubería), ASTM B443/B444/B446 para diversas formas de producto y equivalentes ASME. - EN: cubierto por las normas europeas de aleación de níquel (por ejemplo, EN 2.4816 para aleaciones similares a 625). - JIS / GB: Las normas japonesas y chinas tienen designaciones equivalentes para las aleaciones de níquel-cromo; consulte las tablas nacionales para conocer la equivalencia exacta. - UNS: N06600 (Inconel 600), N06625 (Inconel 625).

Clasificación del material: Ambas son aleaciones resistentes a la corrosión a base de níquel (no aceros al carbono, aceros para herramientas ni HSLA). Generalmente se consideran aleaciones austeníticas de níquel-cromo de alto rendimiento (análogas al acero inoxidable en la familia de las aleaciones de níquel).

2. Composición química y estrategia de aleación

La siguiente tabla muestra los rangos de composición típicos que se citan comúnmente en las especificaciones de productos UNS/ASTM. Los valores se expresan en porcentaje en peso y son rangos típicos; verifique con la norma de producto o el certificado de fábrica aplicable para la adquisición.

Elemento	Inconel 600 (rango típico, % en peso)	Inconel 625 (rango típico, % en peso)
do	≤ 0,15	≤ 0,10
Minnesota	≤ 1.0	≤ 0,50
Si	≤ 0,50	≤ 0,50
PAG	≤ 0,015	≤ 0,015
S	≤ 0,015	≤ 0,015
Cr	14.0–17.0	20.0–23.0
Ni	Balance (≈72 min)	≈58 min
Mes	—	8.0–10.0
V	traza / no especificado	traza / no especificado
Nb (Nb+Ta)	—	3,15–4,15 (predominantemente Nb)
Ti	≤ 0,50 (a menudo muy bajo)	≤ 0,40
B	trazas (muy bajas)	trazas (muy bajas)
norte	≤ 0,10 (normalmente bajo)	≤ 0,05 (normalmente bajo)
Fe	≈6,0–10,0	≤ 5.0
Cu	≤ 0,50	≤ 0,50

Cómo afecta la aleación al rendimiento - Cromo (Cr): proporciona resistencia a la oxidación y a la corrosión en general en ambas aleaciones. La aleación 625 tiene un contenido de Cr superior al de la 600, lo que favorece la pasividad en ciertos entornos. - Níquel (Ni): elemento base que proporciona la matriz cúbica centrada en las caras (austenítica) y estabilidad a altas temperaturas. - Molibdeno (Mo) y niobio (Nb): presentes en cantidades sustanciales en 625; el Mo aumenta la resistencia a la corrosión por picaduras y grietas y mejora la resistencia a través de efectos de solución sólida; el Nb (con Ni) contribuye al fortalecimiento por solución sólida y estabiliza la microestructura contra ciertos precipitados de carburo / intermetálicos. - Hierro (Fe): mayor en 600; diluye otros elementos de aleación y reduce el costo. - El carbono y los oligoelementos afectan la soldabilidad y el potencial de formación de carburos; ambos tienen un bajo contenido de C permitido.

En resumen, el Inconel 625 es un grado de aleación superior y mayor contenido de Mo/Nb, diseñado para una mayor resistencia y una mejor resistencia a la corrosión localizada en comparación con el Inconel 600.

3. Microestructura y respuesta al tratamiento térmico

Microestructura (tal como se fabrica) Ambas aleaciones son esencialmente soluciones sólidas austeníticas (FCC) de níquel a temperatura ambiente. El Inconel 600 presenta típicamente una matriz austenítica monofásica relativamente simple, con la posible presencia de carburos dispersos en los límites de grano tras exposiciones prolongadas. El Inconel 625 también es una matriz austenítica monofásica en estado de recocido de solubilización, pero contiene mayores cantidades de Mo y Nb, lo que incrementa el fortalecimiento por solución sólida y la posibilidad de formar fases intermetálicas o de Laves, o precipitados de Ni₃Nb (delta o tipo γ″/γ′′), bajo exposición térmica prolongada o tratamientos de envejecimiento específicos.

respuesta al tratamiento térmico - Inconel 600: Su respuesta se basa principalmente en el recocido de alivio de tensiones y el recocido de solubilización; no es una aleación endurecida por precipitación. Los conceptos de normalización/templado utilizados para el acero no son aplicables; el tratamiento térmico busca restaurar la ductilidad y homogeneizar la microestructura. Inconel 625: Se suministra generalmente en estado de solubilización (blando). Su principal mecanismo de endurecimiento es la solución sólida; el envejecimiento controlado no se utiliza comúnmente para obtener un estado de alta resistencia por precipitación como el Inconel 718. Sin embargo, bajo ciertas exposiciones prolongadas a altas temperaturas, pueden formarse precipitados (por ejemplo, Ni₃Nb, nitruros o fases de Laves), que pueden aumentar la dureza pero reducir la ductilidad y la tenacidad. Se emplea un procesamiento térmico cuidadoso (solubilización seguida de enfriamiento rápido) para evitar la formación de precipitados perjudiciales cuando la ductilidad o la soldabilidad son prioritarias.

Efecto del trabajo mecánico - Ambas aleaciones pueden trabajarse en frío y se endurecen por deformación; la 625 tiende a endurecerse por deformación más fuertemente debido a la aleación, lo que hace que el conformado y el mecanizado sean más difíciles después del endurecimiento parcial.

4. Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas dependen de la forma del producto (lámina, placa, barra, tubo), el tratamiento térmico y la temperatura. La tabla siguiente muestra rangos representativos de temperatura ambiente para facilitar las comparaciones de ingeniería; siempre confirme con la certificación del proveedor.

Propiedad (RT)	Inconel 600 (típico, recocido)	Inconel 625 (típico, recocido en solución)
Resistencia a la tracción (UTS)	~500–900 MPa	~700–1100 MPa
Límite elástico (0,2% de prueba)	~200–400 MPa	~350–700 MPa
Alargamiento (en 50 mm)	~30–50%	~30–50%
Resistencia al impacto (Charpy, típica)	Bueno — valores moderados según la forma	Bueno — generalmente comparable o superior en secciones pesadas
Dureza (HV / HRB)	Más bajo (más suave)	Mayor (depende de la temperatura y el envejecimiento)

Interpretación - Resistencia: El Inconel 625 es generalmente más resistente (mayor UTS y límite elástico) que el Inconel 600 debido al fortalecimiento por solución sólida del Mo y el Nb y al mayor contenido total de aleación. - Ductilidad/tenacidad: Ambas aleaciones conservan una buena ductilidad y tenacidad en estado recocido/recocido de solubilización. La aleación 625 puede presentar una tenacidad reducida si se forman intermetálicos gruesos tras una exposición prolongada a altas temperaturas. Para aplicaciones que requieren mayor resistencia estática/a la fluencia y mejor resistencia a la corrosión localizada o al agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruros, el acero 625 es la opción más robusta. Para servicios a temperatura y presión moderadas, donde el costo y la simplicidad de fabricación son prioritarios, suele seleccionarse el acero 600.

5. Soldabilidad

Las consideraciones sobre la soldabilidad dependen del contenido de carbono y aleación, así como de la propensión a formar fases propensas al agrietamiento. Ambas aleaciones son soldables con los procedimientos comunes de soldadura de aleaciones de níquel; sin embargo, existen diferencias importantes.

• Inconel 600: Buena soldabilidad utilizando metales de aporte de níquel compatibles con N06600. Menor riesgo de templabilidad en comparación con los aceros; la susceptibilidad al agrietamiento en caliente es baja, pero se necesita cuidado para evitar la contaminación y controlar la entrada de calor en secciones gruesas.
• Inconel 625: Excelente soldabilidad en muchos casos; es común el uso de metales de aporte compatibles (p. ej., ERNiCrMo-3). Un mayor contenido de aleación puede aumentar el riesgo de fisuración por solidificación si la composición o el procedimiento de soldadura son incorrectos; en general, se considera que el 625 es soldable con la técnica y la selección de aporte adecuadas.

Índices de soldabilidad (uso cualitativo) - Se pueden utilizar índices de ejemplo aplicables a los aceros para la interpretación cualitativa de la soldabilidad. Para los aceros: $$CE_{IIW} = C + \frac{Mn}{6} + \frac{Cr+Mo+V}{5} + \frac{Ni+Cu}{15}$$ y $$P_{cm} = C + \frac{Si}{30} + \frac{Mn+Cu}{20} + \frac{Cr+Mo+V}{10} + \frac{Ni}{40} + \frac{Nb}{50} + \frac{Ti}{30} + \frac{B}{1000}$$ Si bien estas fórmulas se desarrollaron para aceros y no son directamente aplicables a las aleaciones de níquel, ilustran el papel de los elementos de aleación: un mayor contenido de Nb y Mo incrementa los índices numéricos, lo que indica una mayor propensión a problemas de soldabilidad en los aceros. En las aleaciones de níquel, una mayor relación Mo/Nb aumenta el rango de solidificación y modifica el comportamiento de fusión; los profesionales utilizan guías de soldadura específicas para cada aleación en lugar de los índices CE del acero.

Consejos prácticos Tratamientos térmicos previos y posteriores a la soldadura: Generalmente no son necesarios para los aceros 600 y 625 en la mayoría de las aplicaciones; en casos específicos, se puede recurrir al alivio de tensiones o al recocido de solubilización. Controle el aporte térmico y utilice alambres de relleno adecuados para que coincidan con las propiedades mecánicas y de corrosión.

6. Corrosión y protección de superficies

• Inconel 600: Excelente resistencia general a la corrosión y oxidación hasta altas temperaturas gracias al Cr y Ni. Buena resistencia a la carburización y a muchos medios corrosivos; menos resistente que el 625 a la corrosión por picaduras, la corrosión por hendiduras y el ataque localizado inducido por cloruros debido a su menor contenido de Mo y Nb.
• Inconel 625: Resistencia superior a la corrosión por picaduras, corrosión por hendiduras y agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruros gracias a su alto contenido de Mo y Nb. También ofrece una excelente resistencia a la oxidación a temperaturas elevadas.

Uso de PREN - El PREN (Número Equivalente de Resistencia a la Picadura) se utiliza comúnmente para los aceros inoxidables: $$\text{PREN} = \text{Cr} + 3.3 \times \text{Mo} + 16 \times \text{N}$$ En el caso de las aleaciones de níquel, el método PREN tiene una utilidad limitada, ya que el comportamiento frente a la corrosión depende de un equilibrio diferente de elementos (Ni, Mo, Nb) y de sus efectos en la química de la película pasiva. Sin embargo, la fórmula PREN explica por qué un mayor contenido de Mo en la aleación 625 mejora la resistencia a la corrosión localizada.

Protección de superficies Para materiales que no sean de acero inoxidable o de baja aleación, se suelen utilizar galvanizados o pinturas. En el caso del Inconel, rara vez se requiere un recubrimiento superficial para la resistencia a la corrosión; sin embargo, para el desgaste o la abrasión, se pueden aplicar recubrimientos duros o chapados según las necesidades específicas de cada servicio.

7. Fabricación, maquinabilidad y conformabilidad

• Maquinabilidad: Ambas aleaciones son más difíciles de mecanizar que los aceros inoxidables o al carbono comunes. En general, el Inconel 600 presenta una maquinabilidad ligeramente superior a la del 625, debido a que este último se endurece más por deformación y contiene una mayor proporción de Mo/Nb, lo que reduce su cortabilidad. Se recomienda utilizar herramientas afiladas de carburo o CBN, velocidades bajas y avances elevados para minimizar el endurecimiento por deformación; es importante mantener un refrigerante constante y controlar las virutas.
• Conformabilidad: Ambos materiales pueden conformarse mediante técnicas estándar de conformado de metales tras recocido/recocido de solubilización. El mayor endurecimiento por deformación del 625 requiere un control específico; para conformados extensos, podrían ser necesarios recocidos intermedios.
• Soldadura y conformado térmico: utilice procedimientos calificados; el 625 requiere atención para evitar el agrietamiento por solidificación en ciertas geometrías de soldadura, aunque se suelda comúnmente en la industria.

8. Aplicaciones típicas

Inconel 600 — Usos típicos	Inconel 625 — Usos típicos
muflas para hornos, cestas de tratamiento térmico, calentadores industriales y retortas	Tuberías y recipientes de procesamiento químico expuestos a cloruros o entornos corrosivos.
Componentes de electrodomésticos, elementos de resistencia eléctrica	Sistemas marinos y submarinos, incluyendo elevadores y umbilicales
Tubos para generadores de vapor (diseños antiguos), herrajes resistentes a la oxidación	Sujetadores de alta resistencia, componentes para motores de cohetes y la industria aeroespacial, sistemas de escape
Revestimientos de hornos resistentes a la corrosión, intercambiadores de calor en entornos con cloruros moderados	Bridas, columnas y equipos de proceso para altas temperaturas donde se requiere resistencia a la corrosión por picaduras y mayor resistencia mecánica.

Justificación de la selección - Elija Inconel 600 para una resistencia a la oxidación a temperaturas moderadas, una fabricación más sencilla y un menor coste cuando no se requiera una alta corrosión localizada o una resistencia muy alta. - Elija Inconel 625 cuando la alta resistencia estática/a la fluencia, la resistencia superior a la corrosión por picaduras y grietas, y la estabilidad de la aleación en entornos agresivos justifiquen el mayor costo del material.

9. Costo y disponibilidad

• Coste relativo: El Inconel 625 suele ser más caro por kilogramo que el Inconel 600. El mayor coste refleja el contenido de Mo y Nb y los controles de producción más exigentes.
• Disponibilidad: Ambas aleaciones se producen a nivel mundial en diversos formatos, como placas, láminas, barras, tuberías y tubos soldados. El Inconel 600 suele estar ampliamente disponible en sus formatos comunes debido a su larga trayectoria y amplio uso industrial. El Inconel 625 también está ampliamente disponible, pero los productos especiales o las piezas forjadas de gran sección pueden tener plazos de entrega más largos y cantidades mínimas de pedido más elevadas.
• Consejo de compras: Especifique el grado UNS exacto, la forma del producto y los requisitos de prueba de fábrica (por ejemplo, análisis térmico, prueba de tracción, PMI) para evitar sustituciones.

10. Resumen y recomendación

Tabla resumen

Característica	Inconel 600	Inconel 625
Soldabilidad	Excelente en prácticas comunes; selección de relleno más sencilla	Excelente al usar rellenos de Ni-Mo-Nb adecuados; mayor atención al procedimiento.
Resistencia-Tenacidad	Resistencia moderada, excelente tenacidad	Mayor resistencia y buena tenacidad en estado de recocido de solución.
Costo	Más bajo (más económico)	Aleación superior (de primera calidad)

Recomendación final - Elija Inconel 600 si: - Su aplicación requiere una buena resistencia a la oxidación y a la corrosión general a temperaturas elevadas, pero no requiere el nivel más alto de resistencia a la corrosión por picaduras/grietas ni una elevada resistencia estática/a la fluencia. - La sencillez de fabricación, el menor coste de los materiales y la buena soldabilidad son prioritarios. - Usos típicos: equipos de tratamiento térmico, componentes de hornos de temperatura moderada y donde el costo o la disponibilidad de la aleación sea una limitación.

• Elija Inconel 625 si:
• El entorno de servicio contiene cloruros, sulfuros u otras especies agresivas donde se requiere resistencia a la corrosión por picaduras/grietas y a la corrosión bajo tensión por cloruros.
• Se requiere una mayor resistencia estática, a la fluencia o a la fatiga a temperaturas elevadas o ambiente, y es deseable un menor espesor de sección.
• Usos típicos: sistemas de procesos químicos, aplicaciones submarinas, componentes aeroespaciales expuestos a fluidos agresivos o estrés mecánico donde una mayor vida útil y mayores márgenes de seguridad justifican un mayor coste del material.

Nota final Confirme siempre la selección final mediante una evaluación integral de las cargas mecánicas, los datos de corrosión del entorno previsto (incluida la temperatura), los planes de fabricación y soldadura, el coste del ciclo de vida y la certificación del proveedor. Para aplicaciones críticas, solicite análisis térmicos del material, certificados de ensayos mecánicos y, si fuera necesario, ensayos de corrosión o cualificación técnica de los conjuntos soldados.