Nel campo dell’impiantistica, non esiste un materiale che possa definirsi migliore in assoluto. La scelta è sempre determinata dal contesto in cui un determinato prodotto è chiamato a operare, dai fluidi e/o gas in circolazione, dalle pressioni e temperature richieste.
Ogni applicazione, infatti, richiede una valutazione tecnica accurata: scegliere la lega più adatta significa ottimizzare prestazioni, sicurezza e costi di esercizio ed è per questo motivo che è fondamentale valutare attentamente il contesto applicativo prima di selezionare il materiale più adatto.
Pertanto, soprattutto in condizioni di esercizio fortemente critiche e severe, laddove sono richieste ottima resistenza alla corrosione e stabilità meccanica, la scelta del materiale ricopre un ruolo cruciale e decisivo. Optare per gli acciai tradizionali potrebbe risultare di scarso valore. In questi casi, sarebbe più opportuno individuare materiali con caratteristiche superiori al fine di rendere più affidabile l’impianto nel tempo, garantire maggior sicurezza e ridurre i costi di manutenzione.
Cos’è l’inconel
Tra le leghe più apprezzate nei settori ad alta intensità tecnologica troviamo l’inconel, un materiale progettato per garantire eccellenti performance anche negli ambienti più impegnativi.
Facente parte delle cosiddette superleghe prestazionali o ad alta prestazione, a base di nichel, viene generalmente utilizzato in contesti altamente corrosivi quali ambienti marini, centrali, raffinerie ecc.
Parlando di inconel il riferimento primario è all’inconel 625 (UNS N06625), molto simile all’incoloy 825 (UNS N08825) dal quale differisce per composizione chimica e, quindi, caratteristiche che rendono la seconda lega più adatta in contesti ancora più estremi.
Quando si parla di inconel, quindi, il riferimento è a una famiglia di leghe e non a un singolo materiale: leghe che condividono la base di nichel ma che, a seconda degli elementi aggiunti, rispondono in modo diverso ai vari meccanismi di corrosione.
Composizione chimica e proprietà
L’inconel 625 è composto da nichel, cromo, molibdeno e niobio che conferiscono una resistenza superiore alla corrosione e alla sollecitazione meccanica.
Ogni elemento contribuisce in modo specifico. Grazie all’elevata concentrazione di nichel, la lega presenta un’eccezionale resistenza alla formazione di crepe da tensione durante i processi di corrosione, fenomeno noto come corrosione sotto tensione. La durezza viene invece conferita dalla presenza di molibdeno con l’aggiunta di niobio, senza che si rendano necessari processi termici di indurimento.
Resistenza alla corrosione e all’ossidazione
L’inconel 625 è una lega molto resistente sia all’ossidazione che alla corrosione, compresa la corrosione da vaiolatura e per fessurazione. Presenta, infatti, una buona resistenza all’acido nitrico, fosforico, solforico e cloridrico. Per questo motivo viene impiegato in ambienti altamente corrosivi come l’acqua di mare o a contatto con sostanze acide.
Comportamento alle temperature di esercizio
Sopporta temperature elevate fino a circa 1000 °C e mantiene un’eccellente resistenza meccanica fino a 700-800 °C. Si comporta bene anche alle temperature criogeniche, ampiamente al di sotto dello zero.
Lavorabilità e saldabilità
È una lega che si presta bene anche per essere lavorata e saldata, aspetto non secondario in fase di installazione e di manutenzione.
Inconel 625 e incoloy 825: dove cambia la scelta
Le due leghe vengono spesso valutate in alternativa, ma rispondono a esigenze diverse.
| Inconel 625 | Incoloy 825 | |
|---|---|---|
| Composizione | Nichel, cromo, molibdeno e niobio | Nichel, cromo, molibdeno, ferro, rame e titanio |
| Punto di forza | Resistenza alla corrosione da cloruri, acqua di mare e ambienti aggressivi | Resistenza alla corrosione da acidi forti come solforico e fosforico |
| Corrosione intergranulare | Ottima resistenza | Buona resistenza a cloruri e ambienti ossidanti |
| Temperature | Eccellente fino a 700-800 °C con buona resistenza meccanica | Buone proprietà fino a temperature moderate, di poco superiori ai 500 °C |
| Proprietà meccaniche | Non richiede trattamenti di indurimento | Può essere rinforzata attraverso processi a freddo |
| Impiego tipico | Applicazioni marine e chimiche | Ambienti corrosivi fortemente acidi |
In presenza di acqua di mare, cloruri aggressivi, ambienti salini o alcalini e alte temperature, l’inconel 625 è generalmente la scelta migliore ed è anche la più versatile.
Dove invece la corrosione è determinata da acidi forti e da soluzioni con presenza di ioni solfato, l’incoloy 825 può offrire prestazioni migliori grazie alla presenza di rame.
Settori d’utilizzo e applicazioni
L’inconel trova applicazione nell’industria chimica, petrolchimica, oil&gas, aerospaziale e in ambienti marini, impianti a biomassa, impiantistica navale, centrali termoelettriche o a ciclo combinato, impianti offshore, siti estrattivi in mare aperto e, in generale, in ambienti salini, quindi, in presenza di acqua di mare, cloruri aggressivi o condizioni che favoriscono la corrosione.
In questi contesti, viene, per esempio, utilizzato per rivestire tubazioni e accessori, per realizzare scambiatori di calore, per componenti di motori aeronautici e di turbine a vapore.
Alcuni esempi più concreti:
- Oil&gas e offshore: linee di iniezione e tubing in pozzi sour, quindi in presenza di acido solfidrico, rivestimento interno dei riser, giunti e valvole subsea, raccordi e flange ad alta pressione;
- Centrali termoelettriche e a ciclo combinato: tubi degli scambiatori esposti ad acqua di mare e a condensati ricchi di cloruri, tubi lato gas e collettori soggetti a cicli termici;
- Impianti a biomassa e waste-to-energy: rivestimento delle caldaie, tubi surriscaldatori e componenti esposti ai fumi caldi contenenti cloruri e composti solforati;
- Aerospaziale e turbine: camere di combustione e ugelli di scarico dei motori aeronautici, bulloneria ad alta resistenza ed elementi di giunzione esposti a ossidazione e a cicli termici ripetuti;
- Industria chimica e navale: tubazioni, accessori e scambiatori a contatto con sostanze acide o con acqua di mare.
Quando l’inconel è la scelta giusta
Non tutte le applicazioni richiedono una superlega di nichel: nelle condizioni di esercizio meno severe gli acciai tradizionali restano una soluzione adeguata ed economicamente più equilibrata. L’inconel diventa la scelta corretta quando si presentano una o più di queste condizioni:
- Presenza di acqua di mare, cloruri aggressivi o ambienti salini;
- Temperature elevate con cicli termici ripetuti o, all’opposto, temperature criogeniche;
- Rischio di corrosione sotto tensione, da vaiolatura o per fessurazione;
- Combinazione di aggressione chimica e sollecitazione meccanica sullo stesso componente;
- Componenti difficilmente ispezionabili, per i quali la durata nel tempo è un requisito di progetto.
Un investimento da valutare sul ciclo di vita
Rispetto agli acciai tradizionali, l’investimento iniziale è sicuramente superiore, ma il costo viene ripagato nel lungo periodo in quanto la sua scelta ridurrà i costi di manutenzione e i fermi impianto aumentando la durata dell’impianto stesso.
È una valutazione che va fatta sul ciclo di vita e non sul solo prezzo di acquisto. Su un componente esposto ad acqua di mare o a fumi contenenti cloruri, il conto reale comprende manutenzioni, sostituzioni, mancata produzione durante i fermi e interventi su parti di impianto difficili da raggiungere, voci sulle quali la differenza di costo del materiale incide in misura marginale.
Perché scegliere di rivolgersi a Tecra
Negli anni l’incremento della domanda di soluzioni in inconel 625 ha portato Tecra a diversificare la propria gamma specializzandosi e proponendo anche questa tipologia di materiale per rispondere in modo più completo alle richieste dei propri clienti attraverso lo sviluppo di sinergie con importanti produttori.
Un supporto tecnico qualificato permette di individuare la soluzione che offre il miglior equilibrio tra prestazioni, durata e costi. Il nostro team è a disposizione per soddisfare le esigenze dei nostri clienti.
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Domande frequenti
Qual è la differenza tra inconel 625 e incoloy 825?
Differiscono per composizione chimica e, di conseguenza, per il tipo di ambiente in cui rendono al meglio. L’inconel 625 è preferibile in presenza di acqua di mare, cloruri e alte temperature; l’incoloy 825, grazie alla presenza di rame, rende meglio dove la corrosione è determinata da acidi forti come il solforico e il fosforico.
A quali temperature resiste l’inconel 625?
Sopporta temperature elevate fino a circa 1000 °C, con un’eccellente resistenza meccanica tra 700 e 800 °C. Mantiene buone caratteristiche anche alle temperature criogeniche.
L’inconel 625 si può saldare?
Sì, si presta bene sia alla lavorazione che alla saldatura e non richiede trattamenti termici di indurimento per ottenere elevate proprietà meccaniche.
Perché l’inconel costa più di un acciaio tradizionale?
Il maggior costo è legato alla composizione della lega e alle prestazioni che ne derivano. La valutazione va fatta sul ciclo di vita dell’impianto, considerando la riduzione di manutenzioni, fermi e sostituzioni.