Inconel 625 vs Incoloy 825 – Composición, tratamiento térmico, propiedades y aplicaciones

Introducción

Inconel 625 e Incoloy 825 son dos aleaciones de níquel de uso común que suelen considerarse como alternativas para aplicaciones en ambientes corrosivos o de alta temperatura. Al elegir entre ellas, ingenieros, responsables de compras y planificadores de producción evalúan las ventajas y desventajas de la resistencia a la corrosión, la resistencia mecánica, la soldabilidad y el coste. Algunos contextos típicos de decisión incluyen sistemas marinos y submarinos, equipos para procesos químicos, intercambiadores de calor y entornos con gases o chimeneas a alta temperatura.

La principal diferencia entre ambas aleaciones radica en sus estrategias de aleación: Inconel 625 es una aleación de Ni-Cr-Mo-Nb de alta resistencia, diseñada para el fortalecimiento por solución sólida y una excepcional resistencia a la corrosión por picaduras y grietas; mientras que Incoloy 825 es una aleación de Ni-Fe-Cr con adiciones deliberadas de Cu y Ti que proporciona una resistencia a la corrosión equilibrada en ambientes reductores y ácidos mixtos, con buena ductilidad y facilidad de fabricación. Esta diferencia en el sistema de aleación determina su comportamiento mecánico, su resistencia a la corrosión y sus posibilidades de fabricación, razón por la cual se comparan con frecuencia.

1. Normas y designaciones

• Inconel 625
• Designación común: UNS N06625.
• Cubierto por numerosas especificaciones de productos forjados y fabricados según ASTM/ASME para aleaciones de níquel (barras forjadas, placas, láminas, tuberías y piezas forjadas), y por equivalentes internacionales (EN, JIS, GB) para aleaciones de Ni-Cr-Mo.
• Clasificación: Aleación a base de níquel (no es acero al carbono, acero para herramientas ni HSLA).
• Incoloy 825
• Designación común: UNS N08825.
• Disponible según las especificaciones de productos forjados ASTM/ASME y listados equivalentes EN/JIS/GB para aleaciones de Ni-Fe-Cr.
• Clasificación: Aleación de níquel-hierro-cromo (a base de níquel pero rica en Fe en relación con las aleaciones de alto contenido en Ni).

Nota: Los números de pieza ASTM/ASME específicos varían según el formato del producto (lámina, barra, tubo). Para la adquisición, confirme la especificación exacta (p. ej., forjado o fundido, y el código ASME aplicable para componentes a presión).

2. Composición química y estrategia de aleación

Rangos de composición típicos (en % peso). Los valores mostrados son indicativos de las especificaciones de productos forjados y recocidos comunes y de las hojas de datos publicadas; verifique el rango exacto del proveedor y la especificación que pretende adquirir.

Elemento	Inconel 625 (peso típico %)	Incoloy 825 (peso típico %)
do	≤ 0,10 (normalmente ≤ 0,10)	≤ 0,05
Minnesota	≤ 0,50–1,00	≤ 1.00
Si	≤ 0,50	≤ 0,50
PAG	≤ 0,015–0,03	≤ 0,035
S	≤ 0,015	≤ 0,03
Cr	20–23	19,5–23,5
Ni	Saldo (~58)	~38–46
Mes	8–10	2–3
V	rastro	rastro
Nb (±Ta)	3.15–4.15 (Nb principal)	rastro
Ti	traza / ≤0,40	0,6–1,2
B	trazas (ppm)	trazas (ppm)
norte	rastro	rastro
Cu	rastro	1.0–2.0
Fe	~5–10 (saldo restante)	resto (fracción mayoritaria de Fe)

Cómo afecta la aleación a las propiedades Inconel 625: Su alto contenido en níquel proporciona una matriz resistente a la corrosión; el cromo aporta resistencia a la oxidación y a la corrosión por picaduras; el molibdeno y el niobio permiten un fuerte fortalecimiento por solución sólida y resistencia a la corrosión localizada (Mo), así como la estabilización frente a la precipitación de carburos (Nb). El contenido de Nb y Mo es fundamental para lograr una alta resistencia tanto a temperatura ambiente como a temperaturas elevadas. Incoloy 825: El equilibrio Ni-Fe proporciona una matriz menos costosa que las aleaciones con muy alto contenido de Ni, manteniendo una buena resistencia a la corrosión. El Cr aporta pasividad; el Cu mejora la resistencia a los ácidos reductores y al agrietamiento por corrosión bajo tensión en ciertos entornos; el Ti estabiliza frente al ataque intergranular y ayuda a mantener la ductilidad. El Mo se encuentra en menor proporción, por lo que la resistencia a la corrosión por picaduras es inferior a la de las aleaciones con alto contenido de Mo, como la 625.

3. Microestructura y respuesta al tratamiento térmico

• Inconel 625
• Microestructura típica: una matriz austenítica cúbica centrada en las caras (FCC) de una sola fase con Nb y Mo en solución sólida; en algunas condiciones, pueden formarse precipitados finos ricos en Nb (por ejemplo, Ni3Nb) con una exposición prolongada a temperaturas intermedias (la sensibilización es un problema menor que para los aceros inoxidables).
• Respuesta al tratamiento térmico: el recocido de solubilización (p. ej., a 1000–1150 °C según el producto) seguido de un enfriamiento rápido restaura la estructura monofásica y la tenacidad óptima. El Inconel 625 no se endurece mediante los ciclos convencionales de temple y revenido (no presenta transformación martensítica); su resistencia se debe principalmente a la acción de la solución sólida y a la precipitación.
• Incoloy 825
• Microestructura típica: una matriz austenítica estable (FCC) con estabilizadores distribuidos (Ti) y pequeñas cantidades de carburos o intermetálicos posibles después de una exposición al calor inadecuada.
• Respuesta al tratamiento térmico: la práctica habitual es el recocido para disolver precipitados no deseados y recuperar la ductilidad. El Incoloy 825 no se endurece por envejecimiento; los métodos de normalización/templado utilizados para los aceros no son aplicables. El procesamiento termomecánico afecta al tamaño de grano y, por tanto, a la tenacidad y la conformabilidad.

Ambas aleaciones están diseñadas para permanecer estables en condiciones de recocido comunes; ninguna alcanza una alta resistencia mediante endurecimiento martensítico; sin embargo, el envejecimiento térmico puede producir fases de fragilidad si los componentes se mantienen durante largos períodos en ciertos rangos de temperatura.

4. Propiedades mecánicas

Las propiedades típicas a temperatura ambiente dependen en gran medida de la forma del producto (lámina, placa, barra) y del temple (recocido, trabajado en frío). Los valores que se muestran a continuación son rangos representativos para productos recocidos; consulte los certificados de fábrica del proveedor para obtener los valores exactos.

Propiedad (recocida, típica)	Inconel 625	Incoloy 825
Resistencia a la tracción (MPa)	~760–930	~550–750
Límite elástico (0,2% de prueba, MPa)	~310–550	~200–450
Alargamiento (%)	~30–50	~35–50
Resistencia al impacto (Charpy o equivalente)	Bueno; conserva su resistencia a bajas temperaturas	Bueno; generalmente más dúctil
Dureza (HV)	~200–300 (varía según el producto)	~150–250 (recocido)

Interpretación - Resistencia: El Inconel 625 generalmente tiene mayor resistencia a la tracción y a la fluencia gracias a la solución sólida de Mo y Nb y al sutil fortalecimiento por precipitación. - Ductilidad y tenacidad: Ambas aleaciones son dúctiles y tenaces en estado recocido; Incoloy 825 a menudo exhibe una ductilidad ligeramente mayor con una dureza comparable debido a una menor resistencia de la solución sólida. - Implicación práctica: Para aplicaciones que requieren mayor resistencia estática o a la fluencia, o donde las secciones delgadas deben resistir la deformación a temperaturas elevadas, se suele preferir el Inconel 625.

5. Soldabilidad

La soldabilidad de ambas aleaciones es generalmente excelente en comparación con muchos aceros, pero deben tenerse en cuenta diferentes factores: - Carbono y templabilidad: Ambas aleaciones tienen bajo contenido de carbono y son austeníticas; el riesgo de martensita/endurecimiento en la zona de soldadura es mínimo. La sensibilización intergranular es menos problemática que en algunos aceros inoxidables debido a la estabilización (Inconel 625 con Nb; Incoloy 825 con Ti). - Efectos de la microaleación: El alto contenido de Mo y Nb en 625 aumenta la susceptibilidad al agrietamiento en caliente si se utilizan consumibles o diseños de juntas inadecuados, pero existen metales de aporte compatibles y la práctica común produce soldaduras confiables. - Fórmulas de soldadura (uso cualitativo) El equivalente de carbono en los aceros puede ser informativo para los aceros al carbono, pero es menos aplicable a las aleaciones a base de níquel. A modo de referencia, una métrica común de soldabilidad para los aceros es: $$CE_{IIW} = C + \frac{Mn}{6} + \frac{Cr+Mo+V}{5} + \frac{Ni+Cu}{15}$$ Esta fórmula muestra cómo el Ni y el Mo aumentan la templabilidad en los aceros; en las aleaciones de Ni la interpretación difiere porque la matriz base es austenítica y el Ni es el elemento principal. - Una fórmula más detallada centrada en el acero: $$P_{cm} = C + \frac{Si}{30} + \frac{Mn+Cu}{20} + \frac{Cr+Mo+V}{10} + \frac{Ni}{40} + \frac{Nb}{50} + \frac{Ti}{30} + \frac{B}{1000}$$ Una vez más, estas fórmulas resaltan cómo elementos como el Nb y el Ti influyen en la propensión al agrietamiento de las soldaduras en los aceros; útiles únicamente como guía cualitativa al considerar los efectos de la aleación. - Orientación práctica: - Utilice metales de aporte compatibles o recomendados; siga las recomendaciones de precalentamiento/postcalentamiento y diseño de juntas que figuran en las fichas técnicas del proveedor. - El Inconel 625 tiene un amplio historial de soldadura en servicios exigentes (submarinos, plantas químicas); el Incoloy 825 se suelda fácilmente, pero la selección del material de aporte es importante cuando el servicio implica ácidos reductores fuertes o entornos clorados.

6. Corrosión y protección de superficies

• Inconel 625
• Excelente resistencia a la corrosión por picaduras, corrosión por hendiduras y agrietamiento por corrosión bajo tensión en ambientes clorados debido a su alto contenido de Mo y Ni y a la estabilización con Nb. También es resistente a medios oxidantes y a la mayoría de los reductores, así como al agua de mar y a la corrosión a altas temperaturas.
• El PREN (Número Equivalente de Resistencia a la Picadura) se utiliza normalmente para aceros inoxidables; para aleaciones a base de níquel, el PREN se aplica con menos frecuencia, pero la fórmula es: $$ \text{PREN} = \text{Cr} + 3.3 \times \text{Mo} + 16 \times \text{N} $$ Para las aleaciones de Ni con un contenido significativo de Mo, un PREN alto sugiere una fuerte resistencia a la corrosión por picaduras.
• Incoloy 825
• Buena resistencia a una amplia gama de entornos ácidos (sulfúrico, fosfórico) y a la corrosión bajo tensión en muchos entornos clorurados, especialmente donde el Cu proporciona una mayor resistencia a los ácidos reductores. Menos eficaz que el acero 625 para condiciones severas de corrosión por cloruros/picaduras debido a su menor contenido de Mo.
• Protección de superficies
• Para los aceros no inoxidables, son comunes los recubrimientos galvanizados o orgánicos; para las aleaciones de níquel, la protección superficial suele ser innecesaria, ya que son intrínsecamente resistentes a la corrosión. Si se utilizan recubrimientos por motivos estéticos o de resistencia a la abrasión, conviene elegir sistemas compatibles con las aleaciones de níquel.

7. Fabricación, maquinabilidad y conformabilidad

• Maquinabilidad
• Inconel 625: maquinabilidad de moderada a deficiente en comparación con los aceros al carbono; el endurecimiento por deformación y la alta resistencia requieren materiales de herramientas robustos (carburo/CBN), configuraciones rígidas y parámetros de corte conservadores.
• Incoloy 825: algo más fácil de mecanizar que el 625 debido a su menor resistencia; aún así, más difícil de mecanizar que los aceros inoxidables comunes.
• conformabilidad y doblado
• Ambas aleaciones se conforman y doblan en estado recocido, pero la recuperación elástica y el desgaste de las herramientas son factores a considerar. La mayor resistencia del Inconel 625 puede dificultar el embutido profundo o los dobleces cerrados.
• Refinamiento
• Ambos admiten acabados superficiales estándar (rectificado, pulido); tenga cuidado con la acumulación de temperatura para evitar la oxidación o precipitación de la superficie.

8. Aplicaciones típicas

Inconel 625	Incoloy 825
Elevadores marinos, componentes submarinos y fijaciones marinas (excelente resistencia a cloruros/picaduras)	Tuberías y recipientes para procesos químicos que manejan ácidos reductores (sulfúrico, fosfórico)
Escapes de alta temperatura, cámaras de combustión, piezas de turbina (resistencia a la temperatura)	Tubos y accesorios para intercambiadores de calor donde se prioriza la resistencia a los ácidos y la ductilidad.
Equipos de procesamiento químico expuestos a fluoruros, cloruros y gas ácido	plantas químicas nucleares, depuradores de control de la contaminación
Revestimiento y recubrimiento de soldadura para superficies resistentes a la corrosión	Aplicaciones generales de fabricación donde se requiere alta ductilidad y soldabilidad a un coste menor que el de las aleaciones con alto contenido en Mo.

Justificación de la selección - Elija Inconel 625 cuando la corrosión localizada (picaduras/grietas), la resistencia a altas temperaturas o la exposición a ambientes altamente oxidantes o ricos en cloruros sean preocupaciones principales. - Elija Incoloy 825 cuando la resistencia a los ácidos reductores, el costo económico del material, la buena ductilidad y la facilidad de fabricación sean los factores clave.

9. Costo y disponibilidad

• Coste relativo: El Inconel 625 suele ser más caro que el Incoloy 825 debido a su mayor contenido en níquel, molibdeno y niobio. El coste del material depende de los mercados mundiales de Ni/Mo/Nb.
• Disponibilidad: Ambas aleaciones están ampliamente disponibles a nivel mundial en formatos comunes (tubos, placas, láminas, barras, alambres, forjados), pero los plazos de entrega pueden variar según el formato del producto y las condiciones del mercado. Los plazos de entrega prolongados y las cantidades mínimas de pedido suelen ser un problema con los formatos gruesos o especiales de Inconel 625.

10. Resumen y recomendación

Métrico	Inconel 625	Incoloy 825
Soldabilidad	Excelente con los procedimientos adecuados; atención al riesgo de fisuración en caliente debido al Nb/Mo	Excelente; generalmente tolerante y fácil de soldar
Resistencia-Tenacidad	Mayor resistencia, excelente resistencia a altas temperaturas; buena tenacidad.	Buena tenacidad y ductilidad; menor resistencia que el 625.
Costo	Mayor contenido (de Ni, Mo, Nb)	Menor (menos Mo/Nb; más Fe)

Recomendación - Elija Inconel 625 si necesita una resistencia superior a la corrosión por picaduras y grietas, una mayor resistencia estática y a altas temperaturas, y el mejor rendimiento en entornos agresivos de cloruros u oxidantes, incluso a un mayor costo del material. - Elija Incoloy 825 si su servicio implica la reducción de ácidos o entornos de ácidos mixtos, necesita una ductilidad muy buena y facilidad de fabricación, y el costo o la disponibilidad favorecen una química de Ni-Fe-Cr con menor contenido de Mo.

Nota final: Confirme siempre la selección final con datos de corrosión específicos del entorno, requisitos de propiedades mecánicas, especificaciones del procedimiento de soldadura y certificados de fábrica del proveedor. Para piezas sometidas a presión o críticas para la seguridad, asegúrese del cumplimiento de los códigos ASME/EN aplicables y verifique la aceptación del producto por parte del fabricante y las autoridades certificadoras.