Acero inoxidable superdúplex 2507 / F53: normas, composición y propiedades
UNS S32750, 1.4410
El superdúplex 2507 es el inoxidable austenítico-ferrítico UNS S32750 (cerca de 50/50 de ferrita y austenita), con 24–26 % de Cr, 3–5 % de Mo y 0,24–0,32 % de N, concebido para un PREN ≥ 40 y un límite elástico de 550 MPa, el doble que el de los austeníticos. En forjas y bridas es ASTM A182 F53; en EN, 1.4410; como fundición, grado 5A (CE3MN). El F55 (S32760, Zeron 100) es otro superdúplex, con cobre y tungsteno, y tiene su propia página.
Una composición, varias normas
El nombre cambia según la forma del producto. Al especificar, cite la norma, el grado y la clase.
| Forma | ASTM/ASME | Grado/clase | EN | ABNT/otras |
|---|---|---|---|---|
| Forja y brida (B16.5) | A182 / SA-182 | F53 (S32750) | EN 10250-4 / EN 10222-5: 1.4410* | NORSOK M-630 MDS D54* |
| Barra | A479 / SA-479; A276 | S32750 | EN 10088-3 / EN 10272: 1.4410 | NORSOK MDS D57*; JIS G4303 SUS327L1 (S32750)* |
| Chapa, bobina, fleje | A240 / SA-240 | S32750 | EN 10088-2 / EN 10028-7: 1.4410 | NORSOK MDS D55*; JIS G4304 SUS327L1* |
| Tubo sin costura (conducción) | A790 / SA-790 | S32750 | EN 10216-5: 1.4410 | NORSOK MDS D51* |
| Tubo para intercambiador de calor | A789 / SA-789 | S32750 | EN 10216-5 | NORSOK MDS D58* |
| Tubo soldado | A790 (soldado); A928 (soldado por fusión, clases 1–5) | S32750 | EN 10217-7: 1.4410* | NORSOK MDS D52* |
| Conexiones (para soldar a tope) | A815 / SA-815 | WPS32750 (clases WP-S, WP-W, WP-WX, CR)* | EN 10253-4* | NORSOK MDS D53* |
| Fundición | A890 / A995 (presión) | 5A = CE3MN (J93404) | EN 10213 / EN 10283: 1.4469 GX2CrNiMoN26-7-4 | NORSOK MDS D56* |
| Consumible de soldadura | AWS A5.9 / A5.4 / A5.22 | ER2594, E2594, E2594T | EN ISO 14343: 25 9 4 N L | ASME IX: P-No. 10H |
| Arandela/perno, servicio ácido | A182 / A479 / A276 + NACE | S32750 | — | NACE MR0175/ISO 15156-3; NACE MR0103; API 6A* |
La NBR 5601 no tiene un grado superdúplex (no confirmado*); especifique por UNS + norma de producto ASTM/EN. Los números de MDS de NORSOK provienen de una lista de revisión antigua y pueden haber cambiado en las ediciones vigentes de la M-630*.
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 por norma (%)
Los rangos de cada norma lado a lado, para ver dónde difieren.
| Norma / grado | C máx | Mn máx | P máx | S máx | Si máx | Cr | Ni | Mo | N | Otros |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A240/A182 F53 (S32750) | 0,030 | 1,20 | 0,035 | 0,020 | 0,80 | 24,0–26,0 | 6,0–8,0 | 3,0–5,0 | 0,24–0,32 | Cu 0,50 máx |
| A890/A995 5A (CE3MN) | 0,03 | 1,50 | 0,04 | 0,04 | 1,00 | 24,0–26,0 | 6,0–8,0 | 4,0–5,0 | 0,10–0,30 | — |
| EN 1.4410 (X2CrNiMoN25-7-4) | 0,030 | 2,00* | 0,035 | 0,015 | 1,00 | 24,0–26,0 | 6,0–8,0 | 3,0–4,5* | 0,24–0,35* | — |
Calcule el PREN de Superdúplex 2507 / F53 / S32750 en la calculadora de PREN →
Propiedades mecánicas por norma
Valores mínimos a temperatura ambiente, en la condición de suministro indicada.
| Norma y condición | LE mín | RT | Alarg. | RA | Dureza |
|---|---|---|---|---|---|
| FORJADOS | |||||
| A182 F53, solubilizado, ≤ 50 mm | 550 MPa (80 ksi) | 800 MPa mín (116 ksi) | 15 % | no especificada* | 310 HBW máx |
| A182 F53, > 50 mm | 515 MPa (75 ksi) | 730 MPa mín (106 ksi) | 15 % | — | 310 HBW máx |
| LAMINADOS | |||||
| A240 S32750, chapa | 550 MPa | 795 MPa mín | 15 % | — | 310 HBW / 32 HRC máx |
| TUBOS, CONEXIONES Y FUNDICIONES | |||||
| A790 / A789 S32750 | 550 MPa | 800 MPa mín | 15 % | — | 300 HBW / 32 HRC máx |
| A890 / A995 5A (CE3MN) | 515 MPa (75 ksi) | 690 MPa mín (100 ksi) | 18 % | — | — |
| CONEXIONES | |||||
| A815 WPS32750 | según el material de partida* | 800 MPa mín* | 15 %* | — | * |
Calcule el peso de barra, chapa o tubo de Superdúplex 2507 / F53 / S32750 →
F53 (S32750) frente a F55 (S32760): 2507 frente a Zeron 100
Ambas aleaciones comparten la misma base 25Cr-7Ni y el mismo LE de 550 MPa. El S32750 (2507) usa más Mo (hasta 5 %) y N (0,24–0,32 %) y no tiene W; tiene una RT mínima más alta (800 MPa) y un menor alargamiento (15 %). El S32760 (Zeron 100) añade Cu y W (0,5–1,0 % cada uno), tiene Mo máx. de 4 % y lleva el PREN ≥ 40 como exigencia en la propia composición; la RT está en 750–895 MPa con 25 % de alargamiento. En la práctica son intercambiables en muchos MDS (NORSOK enumera ambos en la misma hoja de datos), pero no son el mismo grado: verifique qué UNS exige la especificación y use un consumible compatible (ER2594 o tipo Zeron 100X).
Tratamientos térmicos exigidos por las normas
| Norma | Condición de entrega | Temperatura |
|---|---|---|
| A182 F53 / A240 S32750 | Solubilizado y enfriado rápidamente en agua o medio líquido | 1025 °C mín (1880 °F); A240: 1025–1125 °C* |
| A890 / A995 5A | Solubilizado y templado en agua | 1120 °C mín* |
Planifique un forjado libre en Superdúplex 2507 / F53 / S32750: reducción, esbeltez y cuánto material enviar →Simule el plan de corte del lingote o de la barra →
Variantes de la familia
| Variante | Normas | Diferencia | LE / RT |
|---|---|---|---|
| S32750 (2507, SAF 2507, 1.4410) | A182 F53, A240, A479, A790, A789, A815, A928 | Mo 3–5 %, N 0,24–0,32 %, sin W/Cu | 550 / 800 MPa |
| S32760 (Zeron 100, 1.4501) | A182 F55, A240, A276, A479, A790, A789, A815, A928 | Cu 0,5–1 % y W 0,5–1 %; PREN ≥ 40 exigido | 550 / 750–895 MPa |
| S32550 (Ferralium 255, 1.4507) | A182 F61, A240, A479, A276, A790 | Cu 1,5–2,5 %, menor Ni y N; el PREN mínimo puede ser < 40 | 550 / 750–760 MPa |
| S32520 (UR 52N+, Ferralium 255-SD50, 1.4507) | A182 F59, A240, A789, A790, A928 | Cu 0,5–3 %*, N hasta 0,35 %; PREN > 40 | 550 / 770 MPa |
| CE3MN (5A, J93404) | A890 / A995 5A | Fundición equivalente al 2507; Mo 4–5 % | 515 / 690 MPa |
| CD3MWCuN (6A, J93380) | A890 / A995 6A | Fundición equivalente al Zeron 100 (Cu + W) | 450 / 690 MPa |
Corrosión, PREN y temperatura
- PREN: Cr + 3,3 Mo + 16 N. En los mínimos ASTM, el S32750 puede dar ~38; por eso las compras offshore exigen PREN ≥ 40 calculado sobre la colada.
- Corrosión por picaduras y por hendiduras: el ensayo habitual es el ASTM G48 método A a 50 °C durante 24 h, sin picaduras (22Cr: 40 °C). La CPT típica está muy por encima de la del dúplex 22Cr y del 316L.
- Fases intermetálicas (sigma, chi): precipitan rápidamente entre ~600 y 1000 °C; el rango crítico de formación va de ~320 a 955 °C (A923). El enfriamiento lento tras el solubilizado, o la soldadura con alto aporte térmico, hunde la tenacidad y la resistencia a las picaduras.
- Fragilización a 475 °C: la ferrita se endurece con exposición prolongada entre ~300 y 525 °C, lo que limita el uso continuo a cerca de 250 °C (ASME suele aceptar hasta ~315 °C)*.
- Baja temperatura: tenacidad comprobada por Charpy a −46 °C (NORSOK: 45 J promedio / 35 J individual) o a −40 °C (A923 método B).
- NACE MR0175/ISO 15156-3: el superdúplex solubilizado se acepta con límites de pH2S, cloruros y temperatura que dependen del rango de PREN (40–45); NACE MR0103 limita el superdúplex a 32 HRC; las compras NORSOK suelen exigir 28 HRC / 270 HB*.
Compare aleaciones por medio corrosivo, concentración y temperatura →
Ensayos exigidos para superdúplex (ASTM A923, G48, NORSOK)
- ASTM A923: detecta fases intermetálicas: método A (ataque con NaOH, solo aceptación), método B (Charpy) y método C (cloruro férrico).
- A923 método C: S32750, S32550 y S32520 ensayados a 40 °C, pérdida máxima de 10 mdd. El S32760 no aparecía en la edición de 2008; confirme en la edición vigente*.
- A923 método B: S32750 a −40 °C con energía acordada entre comprador y proveedor; fundición J93404 (5A) a −46 °C, 54 J mín.
- ASTM G48 A a 50 °C / 24 h: sin picaduras y con pérdida de masa ≤ 4 g/m² es el criterio habitual de NORSOK M-630/M-650*.
- Ferrita (ASTM E562): 35–55 % en metal base; en la soldadura, 30–70 % (NORSOK M-601)*.
- NORSOK M-650: calificación del fabricante (forja, fundición, laminación) para 25Cr; exige una pieza de calificación con los ensayos anteriores.
Soldadura
| Ítem | Práctica habitual |
|---|---|
| Consumible | ER2594 (AWS A5.9), E2594 (A5.4), E2594T (A5.22); EN ISO 14343 25 9 4 N L |
| Gas | Ar + 2 % N2 (protección) y Ar o Ar + N2 para la purga, para evitar la pérdida de nitrógeno en la raíz |
| Precalentamiento | No se usa |
| Interpase | Máx. 100–150 °C (100 °C es común para 25Cr)* |
| Aporte térmico | Bajo y controlado, ~0,5–1,5 kJ/mm, para equilibrar la ferrita sin precipitar sigma* |
| TTPS | No se hace alivio de tensiones; si es necesario, solo solubilizado completo con temple en agua |
| Control | Ferrita y dureza en la calificación (350 HV10 máx. habitual), G48 y Charpy según NORSOK M-601/M-650* |
Metal de aporte para soldadura
La composición del alambre normalmente no es idéntica a la del material: cada página explica por qué.
Equivalentes internacionales
| Sistema | Designación |
|---|---|
| UNS | S32750; fundición equivalente J93404 (5A) |
| Forja ASTM | F53 (S32750) |
| EN / W.Nr. | 1.4410 X2CrNiMoN25-7-4; fundido 1.4469 GX2CrNiMoN26-7-4 |
| Nombres comerciales | SAF 2507 (Alleima), Forta SDX 2507 (Outokumpu), UR 2507 |
| JIS | SUS327L1 (≈ S32750)* |
| GB | 022Cr25Ni7Mo4N / S25073 (≈ S32750)* |
| ABNT / SAE / AISI | Sin designación AISI/SAE; la NBR 5601 no tiene un grado correspondiente* |
La equivalencia es por composición aproximada; las propiedades mínimas, los ensayos y el tratamiento térmico cambian de una norma a otra.
Aplicaciones típicas
| Forma o industria | Dónde se usa |
|---|---|
| Petróleo y gas offshore | Líneas de agua de mar, inyección, manifolds, umbilicales y sistemas contra incendio (NORSOK) |
| Submarino | Conectores, bridas F53, hubs y válvulas en contacto con agua de mar |
| Desalinización (SWRO) | Tuberías y recipientes de alta presión con salmuera |
| Química y celulosa | Intercambiadores, bombas y equipos con cloruros y ácidos |
| Bombas y válvulas | Cuerpos fundidos 5A, ejes y componentes internos en barra A479 |
| Fijación | Espárragos y tuercas de superdúplex para servicio con cloruros y H2S |
Preguntas frecuentes
¿F53 y F55 son lo mismo?
No. F53 es S32750 (2507) y F55 es S32760 (Zeron 100, con Cu y W). Tienen el mismo LE de 550 MPa y la misma base 25Cr, pero la composición, la RT y el tratamiento térmico difieren.
¿Cuál es el PREN mínimo del 2507?
La práctica del mercado y NORSOK exigen PREN ≥ 40. En los mínimos ASTM, el S32750 puede dar cerca de 38; por eso el PREN debe calcularse sobre la colada e indicarse en el certificado.
¿Cuál es la diferencia entre dúplex y superdúplex?
El dúplex 22Cr (S31803/S32205, F51/F60) tiene PREN ~34 y LE de 450 MPa. El superdúplex 25Cr tiene PREN ≥ 40 y LE de 550 MPa, para agua de mar y cloruros más agresivos.
¿Qué fundición corresponde al 2507?
El grado 5A de ASTM A890/A995 (CE3MN, J93404).
