1. Introducción
A NOSOTROS S20910 (comúnmente comercializado como Nitrónico 50 o XM-19) y UNS S21800 (comúnmente comercializado como Nitrónico 60 o Aleación 218) son austeníticos avanzados aceros inoxidables Diseñado para un servicio exigente..
Ambas ofrecen un mejor rendimiento que las calidades convencionales de la serie 300, pero están optimizados para diferentes prioridades:
- S20910 (Nitrónico 50) es un resistente a la corrosión, austenítico reforzado con nitrógeno Acero inoxidable optimizado para una alta resistencia a la corrosión. (incluyendo servicio amargo), buena fuerza, Excelente dureza (incluyendo criogénico), y buena soldabilidad.
A menudo se especifica donde la resistencia a las picaduras, Se requieren SCC y tenacidad a baja temperatura junto con una resistencia razonable.. - S21800 (Nitrónico 60) está formulado principalmente para resistencia al desgaste y a la abrasión manteniendo la resistencia a la corrosión típica de los austeníticos.
Contiene un alto contenido de silicio y manganeso para un rendimiento tribológico y se selecciona donde el contacto deslizante, mortificante, y el alto desgaste son los modos de falla dominantes.
Este artículo compara la composición., Comportamiento mecánico y a la corrosión., fabricación, y compensaciones de aplicaciones del mundo real para que pueda seleccionar la aleación adecuada para un componente o entorno específico.
2. ¿Qué es UNS S20910? (Nitrónico 50)
A NOSOTROS S20910, comúnmente conocido como Nitrónico 50 o XM-19, es un Acero inoxidable austenítico reforzado con nitrógeno de alto rendimiento..
Está diseñado para ofrecer una combinación de Excelente resistencia a la corrosión, alta fuerza, ductilidad, y dureza, incluso a temperaturas criogénicas.
Estos atributos lo hacen ideal para aplicaciones industriales exigentes, como el procesamiento químico., ambientes marinos, y condiciones de servicio amargo.
Designaciones y especificaciones de materiales clave incluir:
- ASTM A276 / A479 (como XM-19)
- EE. UU. S20910
- DE 1.3964
Características principales de UNS S20910 (Nitrónico 50):
- Resistencia a la corrosión: Mejorado por el aumento de cromo., molibdeno, y contenido de nitrógeno; Altamente resistente a la corrosión por picaduras y grietas en ambientes con cloruro..
- Resistencia mecánica: Más resistente que los aceros inoxidables convencionales de la serie 300, con excelentes propiedades de rendimiento y tracción.
- Ductilidad y tenacidad: Mantiene el rendimiento tanto a temperaturas elevadas como criogénicas..
- Fabricación y soldabilidad.: Se puede mecanizar, formado, y soldado con técnicas convencionales; El recocido en solución restaura la ductilidad después del trabajo en frío..
- Reforzado con nitrógeno: La adición de nitrógeno aumenta el límite elástico y contribuye a la resistencia a las picaduras sin comprometer la ductilidad austenítica..
- Idoneidad de la aplicación: Listado en Nace mr0175 para servicio amargo, adecuado para hardware marino, Equipo de proceso químico, componentes de presión, y aplicaciones estructurales que requieren resistencia a la corrosión y rendimiento mecánico..
3. ¿Qué es UNS S21800? (Nitrónico 60)
A NOSOTROS S21800, comúnmente conocido como Nitrónico 60 o Aleación 218, es un Acero inoxidable austenítico de alto rendimiento diseñado principalmente para resistencia al desgaste y a la abrasión., manteniendo al mismo tiempo un buen comportamiento frente a la corrosión típico de los austeníticos.
Su composición especializada lo hace ideal para aplicaciones donde contacto deslizante, desgaste adhesivo, y alta tensión superficial son preocupaciones principales.
Las designaciones y especificaciones de materiales clave incluyen:
- ASTM A276 / A479 (para bares, cañas, y otras formas labradas)
- EE. UU. S21800
Características principales de UNS S21800 (Nitrónico 60):
- Resistencia al desgaste y al desgaste: Contenido elevado de manganeso y silicio., combinado con una matriz austenítica reforzada con nitrógeno, proporciona una resistencia superior a mortificante, desgaste adhesivo, y agarre superficial.
- Resistencia a la corrosión: Aunque no es tan resistente a la corrosión como Nitronic 50 en ambientes altamente agresivos con cloro, ofrece buena resistencia a la corrosión general Adecuado para exposiciones químicas y marinas moderadas..
- Resistencia mecánica: Exhibe alta resistencia tanto en condiciones de recocido como de trabajo en frío., con excelente dureza superficial después del endurecimiento por trabajo.
- Fabricación y soldadura: Se puede soldar y fabricar utilizando métodos estándar., aunque su mayor contenido de silicio y manganeso puede requerir ajustes en la selección del relleno de soldadura y los parámetros de mecanizado..
- Idoneidad de la aplicación: Comúnmente utilizado para tallos de válvula, sujetadores, ejes de la bomba, superficies de apoyo, y otros componentes sujetos a contacto deslizante repetido o servicio intensivo.
4. Composiciones químicas típicas y diferencias de aleación
Un factor crítico que distingue al SNU S20910 (Nitrónico 50) y UNS S21800 (Nitrónico 60) es su estrategia de aleación, que influye directamente en la resistencia a la corrosión, resistencia mecánica, comportamiento de desgaste, y características de fabricación.
Si bien ambos son aceros inoxidables austeníticos reforzados con nitrógeno, están optimizados para diferentes prioridades de servicio.
Composiciones químicas representativas (wt%) y rol de desempeño
| Elemento | EE. UU. S20910 (Nitrónico 50) | EE. UU. S21800 (Nitrónico 60) | Papel clave en el rendimiento |
| Carbono (C) | ≤ 0.06 | ≤ 0.10 | Controla la fuerza, limita la formación de carburo; El bajo C mejora la resistencia a la corrosión y la soldabilidad. |
| Cromo (CR) | 20–23 | 16–18 | Contribuyente principal a la resistencia a la corrosión.; mayor Cr en S20910 aumenta PREN |
| Níquel (En) | 11–14 | 8–9 | Estabilizador de austenita; Mejora la dureza y la ductilidad; un nivel más alto de Ni en S20910 respalda el rendimiento criogénico |
| Manganeso (Mn) | 5–6 | 8–9 | Aumenta el endurecimiento por trabajo y la resistencia al irritamiento.; El alto Mn en S21800 ayuda al rendimiento contra el desgaste. |
| Silicio (Si) | ≤ 0.5 | 3.5–4.5 | Mejora la resistencia a la oxidación y al desgaste.; El Si más alto en S21800 soporta resistencia al desgaste |
| Molibdeno (Mes) | 1.5–3 | No especificado / rastro | Mejora la resistencia a la corrosión de picaduras y grietas; presente en S20910 para resistir cloruros |
| Nitrógeno (norte) | 0.10–0.20 | 0.08–0,18 | Fortalece la matriz austenítica; Mejora la resistencia a la corrosión; soporta resistencia al desgaste en S21800 |
| Hierro (Fe) | Balance | Balance | Elemento matriz; equilibrios de aleación; Proporciona una estructura austenítica básica. |
Interpretación: S20910 enfatiza CR + En + Mes + norte (Aleación austenítica clásica contra la corrosión con refuerzo de nitrógeno y Mo para resistencia a las picaduras.).
S21800 intercambia algo de cromo y níquel por silicio y manganeso elevados, que mejoran la dureza, resistencia al desgaste y a la abrasión.
4. Propiedades mecánicas y comportamiento de temperatura.
A NOSOTROS S20910 (Nitrónico 50) y UNS S21800 (Nitrónico 60) exhiben perfiles mecánicos distintos que reflejan sus estrategias de aleación.
Propiedades mecánicas clave
| Propiedad | EE. UU. S20910 (Nitrónico 50) | EE. UU. S21800 (Nitrónico 60) | Implicaciones prácticas |
| 0.2% Fuerza de rendimiento (MPA) | 350–420 | 320–380 | S20910 ofrece una resistencia base más alta para aplicaciones críticas contra la corrosión; S21800 gana fuerza mediante el endurecimiento por trabajo |
| Resistencia a la tracción (MPA) | 650–750 | 600–700 | S20910 proporciona una resistencia máxima ligeramente mayor; S21800 mantiene una resistencia a la tracción adecuada con foco en el desgaste |
| Alargamiento (%) | 30–45 | 25–40 | S20910 mantiene una excelente ductilidad; S21800 es ligeramente menos dúctil pero suficiente para conformado/fabricación |
| Dureza (HRB / HRC) | HRB ~85 recocido típico | HRB ~85, puede ser mayor con el endurecimiento por trabajo | El mayor contenido de Mn/Si del S21800 permite una dureza superficial superior después del trabajo en frío., mejorando la resistencia al irritamiento |
| Dureza de impacto (J a temperatura ambiente) | Excelente; Conserva la dureza a temperaturas criogénicas. (-196° C) | Bien; ligeramente inferior al S20910 en aplicaciones criogénicas | S20910 preferido en aplicaciones de carga altamente dinámicas o de baja temperatura |
| Rendimiento de temperatura elevada | Bueno hasta ~600–700°C | Razonable; El alto contenido de Si mejora la resistencia a la oxidación a temperaturas moderadas. | S20910 favorecido para la exposición a la corrosión a alta temperatura; S21800 para componentes de alta temperatura expuestos al desgaste |
Comportamiento de la temperatura
- Rendimiento criogénico:
S20910 conserva ~90% de la energía del impacto a temperaturas de helio líquido, haciéndolo adecuado para el almacenamiento de GNL, tubería criogénica, y aplicaciones aeroespaciales.
S21800 conserva una dureza razonable pero no está optimizado para temperaturas extremadamente bajas. - Rendimiento de temperatura elevada:
Ambas aleaciones mantienen estabilidad dimensional y resistencia a temperaturas moderadamente elevadas..
El contenido de Mo de Nitronic 50 proporciona resistencia adicional a la corrosión a alta temperatura., mientras que el alto contenido de Si de Nitronic 60 mejora la resistencia a la oxidación en aplicaciones de contacto deslizante. - Trabajar endureciendo:
Ambas aleaciones son austenítico y endurecido por trabajo, es decir propiedades mecánicas, especialmente dureza y límite elástico, se puede aumentar mediante trabajo en frío.
El S21800 se beneficia más debido al alto contenido de Mn y Si, mejorando el desgaste y el rendimiento irritante.
5. Resistencia a la corrosión y resistencia a las picaduras (Madera)
Número equivalente de resistencia a las picaduras (Madera) Es un indicador útil de la resistencia a las picaduras de cloruro.; se calcula a partir de Cr, Contenido de Mo y N (forma simplificada: TOMAR ≈ Cr + 3.3× MO + 16× n).
- Nitrónico 50 (S20910) — mayor Cr, Rendimiento de Mo y N Valores PREN en el rango bajo a medio de los 30 (figura típica de ingeniería ≈ ~34).
Eso lo coloca muy por encima de 316L (Madera ≈ 20–25) y lo hace adecuado para muchos entornos que contienen cloruro, Incluyendo algún servicio marino y amargo. (es comúnmente aceptado para la calificación NACE MR0175 en muchas condiciones: verifique el certificado). - Nitrónico 60 (S21800) — porque el Mo suele estar ausente y el Cr es menor, PREN es más bajo (típico entre 20 y 20 años o menos dependiendo de la química exacta).
Mientras que el S21800 resiste razonablemente bien la corrosión general, es no elegido principalmente por su resistencia a las picaduras; en cambio, se usa donde irritación y desgaste son preocupaciones principales.
6. Tener puesto, Rendimiento irritante y tribológico.
- Nitrónico 60 (S21800) está diseñado para Resistencia al rozamiento y desgaste por deslizamiento..
Alto contenido de silicio y manganeso., combinado con capacidad de endurecimiento por trabajo, Produce una superficie que resiste el desgaste adhesivo y el agarrotamiento de metal a metal..
Los usos típicos incluyen vástagos de válvulas., asiento, sujetadores, y componentes de la bomba donde se produce contacto deslizante repetido. - Nitrónico 50 (S20910) oferta buena resistencia al desgaste, pero sus puntos fuertes principales son la resistencia a la corrosión y la tenacidad en lugar de la resistencia optimizada al irritamiento..
A veces se utiliza en aplicaciones de desgaste donde también se requiere control de la corrosión., pero para ambientes extremos, el S21800 generalmente lo supera.
7. Fabricación, Consideraciones sobre soldadura y tratamiento térmico.
Soldadura
- Ambas aleaciones son soldable por procesos estándar (Tig, A MÍ, Marea).
- S20910 (mayor n/n) Es altamente soldable y conserva la resistencia a la corrosión después de soldar cuando se utilizan procedimientos y metales de aportación adecuados..
Las prácticas bajas en carbono y estabilizadas pueden minimizar el riesgo de sensibilización. - S21800 Requiere atención al aporte de calor y a la selección del relleno porque su alto contenido de Si y Mn puede influir en la composición del metal de soldadura.; Las prácticas de tratamiento térmico de precalentamiento/post-soldadura dependen del tamaño del componente y de los requisitos del código..
Conformado y mecanizado
- Ambos son endurecimiento del trabajo austeníticos; El Si/Mn más alto del S21800 puede hacer que el corte sea más desafiante: las herramientas y las velocidades necesitan ajuste.
El S20910 en estado recocido por solución es generalmente más fácil de mecanizar/formar..
Tratamiento térmico
- Estos son aleaciones austenticas—La resistencia proviene principalmente del trabajo en frío y la aleación.; el endurecimiento total por enfriamiento/revenido no es aplicable.
El recocido por solución puede restaurar la ductilidad y la resistencia a la corrosión. (recocido típico ~1000–1100 °C seguido de un enfriamiento rápido).
Servicio de hidrógeno/ácido
- La química del S20910 y su inclusión en algunas guías de servicio amargo lo hacen adecuado para entornos de H₂S. (verificar las certificaciones NACE/ISO).
Para procedimientos de soldadura de servicio amargo y límites de dureza (Umbrales HRC) normalmente se aplican.
8. Aplicaciones de acero inoxidable austenítico UNS S20910 frente a UNS S21800
Las distintas estrategias de aleación., propiedades mecánicas, y características de corrosión/desgaste de EE. UU. S20910 (Nitrónico 50) y EE. UU. S21800 (Nitrónico 60) definir su idoneidad en diferentes aplicaciones industriales.
Aplicaciones de UNS S20910 (Nitrónico 50)
UNS S20910 está diseñado para alta resistencia a la corrosión, Excelente dureza, y buena soldabilidad, haciéndolo ideal para entornos donde ambos corrosión y rendimiento mecánico son críticos.
| Industria / Sector | Aplicaciones típicas | Requisito clave de desempeño |
| Marina & Costa afuera | Accesorios de agua de mar, ejes de la bomba, sujetadores, válvulas | Alta resistencia a cloruro, Prevención de corrosión por picaduras o grietas. |
| Químico & Equipo de proceso | Intercambiadores de calor, reactores, tubería, tanques | Resistencia a los ácidos, cloruros, y servicio amargo (Exposición H₂S) |
| Aplicaciones criogénicas | Tuberías de almacenamiento y transferencia de GNL, válvulas criogénicas | Mantiene la dureza a temperaturas extremadamente bajas. (-196° C) |
| Aeroespacial | Líneas de combustible, componentes criogénicos | Alta fuerza, resistencia a la corrosión, ductilidad a baja temperatura |
| Energía & Fuerza | Componentes de caldera, Piezas de turbinas en ambientes corrosivos. | Combinación de resistencia a la corrosión e integridad mecánica. |
Aplicaciones de UNS S21800 (Nitrónico 60)
UNS S21800 está optimizado para resistencia al desgaste y al desgaste manteniendo al mismo tiempo un rendimiento razonable frente a la corrosión.
Es ideal para Componentes mecánicos sometidos a deslizamiento., contacto adhesivo, o tensión superficial alta.
| Industria / Sector | Aplicaciones típicas | Requisito clave de desempeño |
| Válvula & Industria de bombas | Tallos de válvula, asiento, ejes de la bomba, sujetadores | Alta resistencia al irritamiento, ropa deslizante, convulsión adhesiva |
| Maquinaria industrial | Aspectos, bujes, superficies de contacto de alto desgaste | Dureza de la superficie, capacidad de endurecimiento del trabajo, baja fricción |
| Automotor & Equipo pesado | Sujetadores, componentes de alto desgaste, actuadores | Prevención de irritación, Durabilidad bajo deslizamiento o contacto repetido. |
| Aplicaciones marinas | Hardware de cubierta, juntas mecanicas | Resistencia moderada a la corrosión con alta protección contra el desgaste y la abrasión. |
| Procesamiento químico | Ejes mezcladores, palas agitadoras | Componentes resistentes al desgaste donde se produce corrosión moderada. |
Guía de aplicación
- Elija UNS S20910 cuando la principal preocupación es Resistencia a la corrosión en ambientes agresivos o ácidos., especialmente cuando la dureza, soldadura, y se requiere rendimiento a baja temperatura.
- Elija UNS S21800 cuando mortificante, tener puesto, y contacto deslizante dominar los modos de falla, incluso si la resistencia a la corrosión es menos crítica.
- En montajes complejos, diseños híbridos Puede aprovechar ambas aleaciones: utilizando S20910 para piezas críticas para la corrosión y S21800 para superficies de contacto de alto desgaste..
Ingeniería de superficies como revestimiento, nitrurro, o tratamientos PVD puede extender aún más la vida útil cuando se combina con estas aleaciones.
9. Tabla de comparación directa: UNS S20910 frente a UNS S21800
| Característica / Propiedad | EE. UU. S20910 (Nitrónico 50) | EE. UU. S21800 (Nitrónico 60) | Implicaciones prácticas |
| Enfoque primario | Resistencia a la corrosión, tenacidad | Resistencia al desgaste/excoriación, dureza de la superficie | Selección de guías según el entorno y el estrés mecánico. |
| Fuerza de rendimiento (MPA) | 350–420 | 320–380 | S20910 tiene una resistencia base más alta; S21800 puede lograr una mayor dureza superficial mediante trabajo en frío |
| Resistencia a la tracción (MPA) | 650–750 | 600–700 | S20910 ligeramente más alto; S21800 optimizado para resistencia al desgaste en lugar de resistencia máxima |
| Alargamiento (%) | 30–45 | 25–40 | S20910 más dúctil; S21800 un poco menos pero adecuado para la fabricación |
| Dureza (HRB / HRC) | HRB ~85 recocido típico | HRB ~85, puede aumentar con el endurecimiento por trabajo | S21800 mejor para aplicaciones de desgaste superficial y excoriación |
| Dureza de impacto | Excelente; conserva el rendimiento criogénico | Bien; más bajo a temperaturas criogénicas | S20910 preferido en entornos de carga dinámica o de baja temperatura |
| Resistencia a la corrosión | Muy alto | Moderado | Elección de aleación de guías en productos químicos., marina, o aplicaciones de servicio ácido |
| Tener puesto / Resistencia irritante | Moderado | Muy alto | S21800 es la opción preferida para piezas móviles, tallos de válvula, y sujetadores |
| Fabricación & Soldadura | Excelente; recocido en solución o endurecido por deformación | Bien; requiere consideración para el relleno de soldadura y los parámetros de mecanizado | S20910 más fácil de fabricar en geometrías complejas; S21800 puede requerir ajustes de herramientas |
| Temperatura máxima de servicio | ~900°C | ~750°C | S20910 adecuado para exposición a corrosión a altas temperaturas; S21800 para temperaturas moderadas expuestas al desgaste |
| Madera (Número equivalente de resistencia a las picaduras) | ~34 | ~23.4 | S20910 proporciona una resistencia superior a la corrosión por picaduras y grietas, especialmente en |
10. Conclusión
A NOSOTROS S20910 VS S21800 Son aleaciones complementarias dentro de la familia Nitronic..
Elija S20910 donde la resistencia a la corrosión (especialmente servicio con picaduras/grietas y amargo) Además, la dureza y la soldabilidad son primordiales..
Elija S21800 donde dominan el desgaste y la corrosión y la corrosión es una preocupación secundaria.
En muchas aplicaciones reales, la solución óptima es una combinación: diseñar el sistema de modo que cada pieza considere la aleación que mejor se adapta a su modo de falla dominante., o aplicar ingeniería de superficies para extender la vida útil.
Preguntas frecuentes
¿Son magnéticos UNS S20910 y S21800??
No, ambos son completamente austeníticos (o casi completamente austenítico) en el estado recocido, con permeabilidad magnética <1.005 (ASTM A342). El trabajo en frío puede inducir un magnetismo débil, pero esto es reversible mediante recocido.
¿Puedo soldar S21800 con rellenos de acero inoxidable estándar??
Sí, pero seleccione rellenos y procedimientos para adaptarse a la alta química de Si/Mn del S21800; consulte las especificaciones de procedimientos de soldadura y la orientación del proveedor de rellenos..
¿Qué aleación resiste el agrietamiento por tensión de sulfuro? (SSC)?
S20910 Es comúnmente aceptado para muchos entornos SSC y se utiliza en aplicaciones sujetas a NACE.; verificar la certificación NACE/ISO específica y los límites de dureza.
es nitrónico 60 (S21800) adecuado para agua de mar?
Tiene una resistencia general razonable a la corrosión en agua de mar, pero carece de la resistencia a las picaduras de Nitronic. 50 o grados que contienen Mo; si las picaduras de agua de mar son críticas, Elija S20910 o una aleación PREN superior.
¿Se puede tratar térmicamente cualquiera de las aleaciones para aumentar la resistencia??
Estas aleaciones austeníticas ganan resistencia principalmente por trabajo frío y aleación; Los tratamientos convencionales de enfriamiento/revenido no se utilizan para aumentar significativamente la resistencia.. El recocido por solución restaura la ductilidad/resistencia a la corrosión..
