Diferencias entre CuNi 90/10 y CuNi 70/30

• CuNi 90/10 es una opción rentable con buena resistencia a la corrosión y buena conductividad térmica, ideal para tuberías marinas estándar e intercambiadores de calor.

• CuNi 70/30 ofrece mayor resistencia mecánica y mejor desempeño frente a ambientes marinos agresivos o de alta velocidad, ideal para plataformas offshore y plantas de desalinización.

• La elección de la aleación correcta depende del entorno operativo, las exigencias mecánicas y el presupuesto disponible.
  

Las aleaciones de cobre-níquel (CuNi) son reconocidas por su excepcional resistencia a la corrosión, especialmente en entornos marinos. Entre estas, las composiciones 90/10 y 70/30 son las más comunes, cada una con propiedades únicas que las hacen adecuadas para aplicaciones específicas. Comprender sus diferencias es esencial para ingenieros y diseñadores que buscan optimizar el rendimiento y la durabilidad en sus proyectos.

• CuNi 90/10 (C70600): Aproximadamente 90% de cobre y 10% de níquel, con pequeñas cantidades de hierro y manganeso para mejorar la resistencia a la corrosión y la resistencia mecánica.

• CuNi 70/30 (C71500): Contiene un 70% de cobre y 30% de níquel, con niveles ligeramente más altos de hierro y manganeso que el 90/10. Esta composición proporciona una mayor resistencia y mejor desempeño en ambientes agresivos.

El mayor contenido de níquel en el 70/30 mejora sus propiedades mecánicas y su resistencia a la corrosión, haciéndolo más adecuado para condiciones exigentes.

Ambas aleaciones presentan excelente ductilidad y facilidad de fabricación, pero CuNi 70/30 ofrece mayor resistencia a la tracción y al límite elástico, lo que lo convierte en la opción preferida para aplicaciones con mayores exigencias mecánicas.

Ambas aleaciones son altamente resistentes a la corrosión en agua de mar, gracias a la formación de una capa de óxido protectora. No obstante, su rendimiento varía según las condiciones específicas:

• CuNi 90/10: Adecuado para condiciones menos agresivas y velocidades de flujo moderadas. Ideal para agua de mar limpia.

• CuNi 70/30: Superior en ambientes marinos contaminados, agua de mar de alta velocidad y zonas con incrustaciones biológicas. Su alto contenido de níquel y aditivos mejoran significativamente su rendimiento.

Velocidades de flujo permitidas:

• CuNi 90/10: hasta 3,5 m/s en sistemas de tuberías.

• CuNi 70/30: hasta 4,0 m/s en sistemas de tuberías.

Superar estas velocidades puede provocar corrosión por erosión, por lo que la selección del material adecuado es fundamental.

CuNi 90/10 ofrece mejor conductividad térmica, lo que lo hace más eficiente para transferencia de calor. Sin embargo, CuNi 70/30 compensa su menor conductividad con una mayor resistencia mecánica y superior resistencia a la corrosión.

Ambas aleaciones son conocidas por sus excelentes propiedades de manufactura:

• Formabilidad: CuNi 90/10 es más maleable, ideal para instalaciones complejas que requieren doblado o conformado.

• Soldabilidad: Ambas aleaciones se pueden soldar con técnicas estándar. Se recomienda usar material de aporte 70/30 para garantizar juntas resistentes y duraderas.

• Endurecimiento por trabajo en frío: Ninguna aleación puede endurecerse por tratamiento térmico, pero su resistencia puede aumentar mediante deformación en frío.
  

Factores a considerar:

• Condiciones de operación: CuNi 90/10 es adecuado para la mayoría de las aplicaciones marinas; CuNi 70/30 para condiciones más extremas.
  

• Presión y temperatura: Un mayor contenido de níquel mejora la resistencia.
  

• Tamaño y espesor de pared: Deben adaptarse al diseño del sistema.
  

• Normas industriales: Verificar que cumplan con especificaciones ASTM, ASME e ISO.

La diferencia de precio se debe principalmente al contenido de níquel:

• CuNi 90/10: Más económico, ideal para proyectos a gran escala con limitaciones presupuestarias.

• CuNi 70/30: Más costoso, pero con mejor desempeño en entornos exigentes, lo que justifica su inversión en aplicaciones críticas.

La elección entre estas dos aleaciones debe basarse en las condiciones ambientales, las exigencias mecánicas y el presupuesto del proyecto.

Las aleaciones CuNi 90/10 y 70/30 se emplean ampliamente en proyectos de infraestructura crítica en los sectores marino, energético y offshore. Por ejemplo, CuNi 90/10 es común en la construcción naval para sistemas de tuberías, líneas de sentina y sistemas de lastre, gracias a su equilibrio entre coste y resistencia a la corrosión.

En cambio, CuNi 70/30 se utiliza en entornos de alto rendimiento como plataformas petroleras offshore, unidades FPSO (producción, almacenamiento y descarga flotante) y plantas desalinizadoras. Estas instalaciones requieren mayor resistencia mecánica y protección contra agua de mar agresiva e incrustaciones biológicas. En plantas de desalinización, CuNi 70/30 se emplea en sistemas de ósmosis inversa y de destilación multietapa debido a su excelente resistencia a la erosión por salmuera de alta velocidad.

En centrales eléctricas costeras, ambas aleaciones se utilizan: CuNi 70/30 se destina normalmente a los tubos de los condensadores expuestos directamente al agua de mar, mientras que CuNi 90/10 se aplica en sistemas menos exigentes.

Estos ejemplos ilustran la importancia de elegir la aleación adecuada para maximizar el rendimiento y reducir los costes a largo plazo.

Nota: Para especificaciones detalladas y asistencia técnica en la selección de la aleación más adecuada, contacte con el equipo técnico de Admiralty Industries.