Ferralium 255 / F61 – UNS S32550
Acero inoxidable superdúplex 25Cr-6Ni-3,5Mo-2Cu-N
Superdúplex con cobre (1,5–2,5%), desarrollado por Langley Alloys (Reino Unido); el Cu mejora la resistencia en ácido sulfúrico y a la corrosión-erosión. Tiene ~50% de ferrita (35–55%) y PREN ≈ 38–41 según la química (versión SD50 ≥ 40). El S32520 (UR 52N+, F59) es una aleación próxima con más N y se acepta como alternativa en chapa. Ensayos habituales: ASTM A923 (A: metalografía; B: Charpy; C: FeCl3 a 40 °C), ASTM G48 método A a 50 °C/24 h (criterio NORSOK M-630), Charpy a −46 °C (45 J prom./35 J ind.) y ferrita según ASTM E562 (35–55%).
Designaciones y equivalentes
| Sistema | Designación |
|---|---|
| UNS | S32550 (S32520 = variante próxima, F59) |
| W.Nr./EN | 1.4507 – X2CrNiMoCuN25-6-3 |
| DIN | X2CrNiMoCuN25-6-3 |
| Denominación comercial | Ferralium 255, Ferralium 255-SD50 (Langley Alloys); UR 52N+ (S32520) |
| Otras | ASTM A182 F61 |
Normas por forma de producto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Barra | ASTM A479 / A276 – S32550 |
| Forjado | ASTM A182 F61 (S32520: F59) |
| Chapa | ASTM A240 – S32550 / S32520 |
| Tubo | ASTM A790 / A789 |
| Offshore | NORSOK M-630 MDS D54/D57; API 6A |
| H2S | NACE MR0175 / ISO 15156-3 |
Tolerancias y códigos HS
- Barras forjadas (redondas y cuadradas): sobremedida de mecanizado desde 2 mm (Ø 6–16 mm) hasta 24 mm (Ø 400–500 mm) en el diámetro. Ej.: Ø 100–125 mm terminado: +7 mm, tolerancia +6 / −0 (longitud hasta 3.500 mm).
- Discos forjados: sobremedida de 4 a 9 mm en el diámetro y de 3 a 11 mm en la altura, tolerancia solo positiva.
- Corte y mecanizado: sierra de cinta −0 / +5 a +15 mm en la longitud; chorro de agua +10 % del espesor en el diámetro (mín. 2 mm); piezas mecanizadas −0 / +2 a +5 mm en el diámetro. Vea las tablas completas (INF 002 e INF 003, iguales para todas las aleaciones).
| Forma | NCM (Brasil, 8 dígitos) | HS (internacional, 6 dígitos) | HTS (EE. UU., 10 dígitos)* | CN (Unión Europea, 8 dígitos)* |
|---|---|---|---|---|
| Barra forjada | 7222.30.00 | 7222.30 | 7222.30.0024 | 7222 30 51 |
| Barra laminada en caliente | 7222.11.00 | 7222.11 | 7222.11.0059 | 7222 11 11 |
| Chapa (> 10 mm, ancho ≥ 600 mm) | 7219.21.00 | 7219.21 | 7219.21.0020 | 7219 21 10 |
| Tubo sin costura | 7304.41.90 | 7304.41 | 7304.41.6045 | 7304 41 00 |
| Tubo con costura | 7306.40.00 | 7306.40 | 7306.40.5085 | 7306 40 80 |
| Brida y conexión | 7307.21.00 | 7307.21 | 7307.21.5000 | 7307 21 00 |
Clase arancelaria: acero inoxidable (por composición química, según las Notas del Capítulo 72 y la Nota 5 de la Sección XV).
*: códigos de EE. UU. y de la UE a modo de referencia. NCM según la legislación vigente (Reglas Generales de Interpretación, Notas de los Capítulos 72, 74 y 75 y Nota 5 de la Sección XV). Confirme el código definitivo con su agente de aduanas según el tamaño y el acabado del ítem. HS = primeros 6 dígitos de la NCM.
Composición química (%)
ASTM A182 F61 / A479 (UNS S32550)
| Elemento | Rango (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,04 |
| Mn | ≤ 1,50 |
| P | ≤ 0,040 |
| S | ≤ 0,030 |
| Si | ≤ 1,00 |
| Cr | 24,0 – 27,0 |
| Ni | 4,5 – 6,5 |
| Mo | 2,9 – 3,9 |
| N | 0,10 – 0,25 |
| Cu | 1,50 – 2,50 |
| Fe | resto |
Calcule el PREN de Ferralium 255 / F61 en la calculadora de PREN →
Propiedades mecánicas
Solubilizado y templado en agua (ASTM A182 F61)
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Límite elástico (0,2%) | ≥ 550 MPa (SD50: ≥ 586 MPa) |
| Resistencia a la tracción | ≥ 750 MPa (SD50: ≥ 790 MPa) |
| Alargamiento | ≥ 25% |
| Reducción de área | ≥ 50% |
| Dureza | 220 – 270 HB (SD50); NACE ≤ 28 HRC |
| Charpy (SD50, −46 °C) | ≥ 45 J promedio / 35 J individual |
Propiedades físicas típicas
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 7,81 g/cm³ |
| Módulo de elasticidad | 199 GPa |
| Conductividad térmica (20 °C) | 14,2 W/m·K |
| Dilatación térmica (20–100 °C) | 11,1 µm/m·K |
| Ferrita (solubilizado) | 35 – 55% |
Calcule el peso de barra, chapa o tubo de Ferralium 255 / F61 →
Tratamiento térmico, soldadura y mecanizado
| Ítem | Práctica habitual |
|---|---|
| Temperatura de servicio | El fabricante recomienda hasta 275 °C en servicio continuo; por encima, fragilización a 475 °C y precipitación de fase sigma (700–1.000 °C). Buena tenacidad hasta ~−46 °C. |
| Tratamiento térmico | Solubilización a 1.050–1.125 °C según ASTM A182 F61 (el fabricante recomienda 1.060–1.120 °C) con temple inmediato en agua. Forjado entre 1.050 y 1.250 °C, seguido de solubilización. |
| Soldadura | Consumible casado AWS A5.9 ER2553 / A5.4 E2553 (tipo Ferralium) o ER2594/E2594. Aporte térmico 0,5–1,5 kJ/mm, interpase ≤ 100 °C, purga con N2; sin precalentamiento y sin TTPS. |
| Mecanizado | Similar a los grados superdúplex: requiere metal duro, baja velocidad y refrigerante; se suministra descascarillado/pulido para facilitar el acabado. |
Planifique un forjado libre en Ferralium 255 / F61: reducción, esbeltez y cuánto material enviar →Simule el plan de corte del lingote o de la barra →
Metal de aporte para soldadura
La composición del alambre normalmente no es idéntica a la del material: cada página explica por qué.
Aplicaciones típicas
- Bombas, válvulas y ejes para agua de mar
- Equipos de cabeza de pozo y submarinos (API 6A)
- Hélices, ejes y timones marinos
- Procesos con ácido sulfúrico y fosfórico (vía húmeda)
- Lavadores de gases y ventiladores de control de contaminación
- Digestores y blanqueo en celulosa y papel
- Saneamiento y desalinización
Alternativas: El F53 (2507) y el F55 (Zeron 100) tienen un PREN similar y mayor disponibilidad; preferir el Ferralium donde haya H2SO4 o erosión; para ácidos reductores fuertes, aleaciones de níquel.
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Ferralium 255 / F61: guía completa
Qué es el Ferralium 255
El Ferralium 255 pertenece a la familia de los aceros inoxidables especiales, dentro del grupo superdúplex: estructura de mitad ferrita y mitad austenita, 25% de cromo y un PREN típico de 38 a 41 (la versión SD50 garantiza PREN ≥ 40). Fue el primer superdúplex comercial y se diferencia de los demás por la adición de 1,5 a 2,5% de cobre. Ferralium es el nombre comercial; el UNS es S32550 y, en ASTM A182, el forjado es F61. No tiene relación con el F60, que es el dúplex 2205, aunque el menú del sitio agrupe a los dos.
Composición química y función de los elementos
El cromo (24 – 27%), el molibdeno (2,9 – 3,9%) y el nitrógeno (0,10 – 0,25%) dan resistencia a las picaduras y a la corrosión en frestas, con un PREN de 35 a 44; el níquel ajusta el equilibrio de fases; el cobre, de 1,5 a 2,5%, mejora la resistencia en ácido sulfúrico y en frestas y le da identidad a la aleación. El hierro es el resto, entre 57 y 67%.
Corrosión y límites de uso
Resiste la corrosión por picaduras y en frestas en agua de mar, salmueras y soluciones de cloruros calientes, con excelente resistencia a la corrosión bajo tensión, a la corrosión-erosión y a la cavitación, lo que lo hace preferido en impulsores y ejes de bombas de agua de mar. El cobre amplía la resistencia al ácido sulfúrico y a medios reductores suaves, pero la aleación no se indica para ácido clorhídrico ni para ácidos reductores calientes. El uso continuo llega hasta unos 275 °C y el mínimo es −50 °C.
Ferralium en celulosa y papel
Cuando las leyes ambientales empezaron a exigir circuitos de agua cerrados en las fábricas de papel, los cloruros y otros productos químicos se concentraron en el proceso. Los equipos de acero inoxidable común comenzaron a corroerse. Los grados superdúplex como el Ferralium entraron en esos puntos por combinar resistencia a los cloruros, a la abrasión y a la cavitación con alta resistencia mecánica.
Aplicaciones y grados similares
Ejes, impulsores y carcasas de bombas de agua de mar y salmuera, vástagos y cuerpos de válvulas, pernos y componentes offshore, desulfuración de gases, equipos de celulosa y de ácido sulfúrico, y piezas sujetas a erosión y cavitación. Los grados superdúplex F53 y F55 son las alternativas sin y con tungsteno; el 254 SMO es la opción austenítica no magnética.
Formas de suministro y servicios Dustre
Barras redondas y bloques forjados en matriz abierta, cortados a medida en sierra de cinta, con mecanizado de desbaste o acabado, solubilización en hornos propios y ensayos de dureza, tracción e impacto. Todo el material se entrega con certificado de inspección 3.1 y trazabilidad de colada.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la composición química de Ferralium 255 / F61?
Según ASTM A182 F61 / A479 (UNS S32550): C ≤ 0,04; Mn ≤ 1,50; P ≤ 0,040; S ≤ 0,030; Si ≤ 1,00; Cr 24,0 – 27,0.
¿Qué normas cubren Ferralium 255 / F61?
Barra: ASTM A479 / A276 – S32550. Forjado: ASTM A182 F61 (S32520: F59). Chapa: ASTM A240 – S32550 / S32520. Tubo: ASTM A790 / A789. Offshore: NORSOK M-630 MDS D54/D57; API 6A. H2S: NACE MR0175 / ISO 15156-3.
¿Hasta qué temperatura se puede usar Ferralium 255 / F61?
El fabricante recomienda hasta 275 °C en servicio continuo; por encima, fragilización a 475 °C y precipitación de fase sigma (700–1.000 °C). Buena tenacidad hasta ~−46 °C.
¿Qué materiales pueden sustituir a Ferralium 255 / F61?
El F53 (2507) y el F55 (Zeron 100) tienen un PREN similar y mayor disponibilidad; preferir el Ferralium donde haya H2SO4 o erosión; para ácidos reductores fuertes, aleaciones de níquel.
¿El Ferralium es más resistente que el dúplex 2205?
Sí. El límite elástico mínimo del Ferralium 255 es 550 MPa, frente a 450 MPa del 2205 (S31803) y 241 MPa de la Alloy 20, y el PREN es mayor (≈ 38 – 41 frente a ≈ 35 típico del 2205).
¿Dónde comprar Ferralium 255 / F61 en Brasil?
Dustre suministra Ferralium 255 / F61 en forma de barra, chapa, tubo, bloque y piezas forjadas o mecanizadas, sujeto a disponibilidad, con certificado de calidad. Casa matriz en Osasco/SP, sucursales en Joinville/SC y Baixo Guandu/ES, con entrega en todo Brasil. Para cotizar, escriba a Helena, nuestra asistente en WhatsApp +55 11 98649-0075, o a [email protected].
