Inconel Alloy 718 (UNS N07718) es una aleación a base de nĆquel endurecida por precipitación con ~50-55% de Ni, 17-21% de Cr, 4,75-5,5% de Nb+Ta, 2,8-3,3% de Mo y trazas de Ti y Al. Estos elementos forman dos fases de refuerzo clave, γⲠy γā³, que ofrecen un rendimiento mecĆ”nico excepcional.
especificación completa
CategorĆa | Propiedad | Valor / Descripción | Notas |
---|---|---|---|
Composición quĆmica | NĆquel (Ni) | 50,0-55,0% | Elemento base |
Cromo (Cr) | 17,0-21,0% | Resistencia a la oxidación/corrosión | |
Hierro (Fe) | Saldo | ||
Niobio (Nb) + TÔntalo (Ta) | 4,75-5,50% | Fortalecimiento primario (forma γⳠprecipitados). | |
Molibdeno (Mo) | 2,80-3,30% | Refuerzo de la solución sólida | |
Titanio (Ti) | 0,65-1,15% | Forma γⲠprecipitados | |
Aluminio (Al) | 0,20-0,80% | ||
Carbono (C) | ā¤0.08% | ||
Manganeso (Mn) | ā¤0.35% | ||
Silicio (Si) | ā¤0.35% | ||
Azufre (S) | ā¤0.015% | ||
Cobre (Cu) | ā¤0.30% | ||
Propiedades fĆsicas | Densidad | 8,19-8,24 g/cm³ | |
Intervalo de fusión | 1260-1340°C | ||
Conductividad tƩrmica (RT) | 11,2-14,7 W/m-K | Aumenta con la temperatura | |
Coeficiente de dilatación térmica (20-100°C) | 11,8-13,9 μm/m-°C | ||
Módulo elÔstico (RT) | 199-214 GPa | ||
Resistividad eléctrica | 1,18-1,25 μΩ-m | ||
Propiedades mecĆ”nicas (RT, recocido) | Resistencia a la tracción (UTS) | ā„965 MPa | MĆnimo especificado |
LĆmite elĆ”stico (0.2% Offset) | ā„550 MPa | ||
Alargamiento (A5) | ā„30% | ||
Dureza | ā¤363 HB (Brinell) / HRC 36-42 | Alcance tĆpico | |
Rendimiento a altas temperaturas | LĆmite elĆ”stico (650°C) | ā„620 MPa | Estado endurecido por la precipitación |
Resistencia a la ruptura por tensión (650°C, 1000h) | ~70 MPa | ||
LĆmite de servicio a corto plazo | 800°C | Resistencia a la oxidación hasta 1000°C | |
LĆmite de servicio a largo plazo | -253°C a 650°C | ||
Tratamiento térmico | Solución Tratamiento | 955-1020°C, enfriamiento rÔpido (agua/aire) | Disuelve las fases secundarias |
Endurecimiento por precipitación (envejecimiento) | 718-760°C durante 8-16h, enfriar al aire | Optimiza los precipitados γā³/γā². | |
CaracterĆsticas principales | Resistencia a la corrosión | Excelente resistencia a la oxidación, picaduras, agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) en cloruros/sulfuros; buen comportamiento en entornos Ć”cidos/nucleares. | |
Soldabilidad | Excelente (TIG, haz de electrones, soldadura por resistencia) | Bajo riesgo de agrietamiento posterior a la soldadura | |
Maquinabilidad | DifĆcil (requiere herramientas de carburo, bajas velocidades de corte) | Alto Ćndice de endurecimiento por deformación | |
Normas internacionales | Bar/Rod | ASTM B637, AMS 5662/5663/5664 | |
Hoja/tira | ASTM B670, AMS 5596 | ||
Piezas forjadas | ASTM B564, AMS 5662 | ||
Tubos | AMS 5589/5590 | ||
Aplicaciones | Aeroespacial | Ćlabes de turbina, cĆ”maras de combustión, elementos de fijación | |
Nuclear | Componentes del nĆŗcleo del reactor, elementos combustibles | ||
Petróleo y gas | Herramientas de fondo de pozo, vÔlvulas, bombas (conforme a NACE MR0175) |
Notas sobre variabilidad y pruebas
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Condición Dependencia: Las propiedades mecĆ”nicas (especialmente la resistencia/ductilidad) varĆan con la forma del producto (barra, chapa, forja) y el tratamiento tĆ©rmico (recocido vs. envejecido). Los valores indicados son los mĆnimos para material recocido, a menos que se especifique lo contrario.
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Datos de alta temperatura: La resistencia disminuye por encima de 650°C; los valores de rotura por tensión son los tĆpicos de un material endurecido por precipitación.
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Normas de ensayo:
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Tracción: ASTM E8
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Dureza: ASTM E10 (Brinell), E18 (Rockwell)
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Fluencia: ASTM E139
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Variantes nucleares/de grado: Controles de composición mÔs estrictos (por ejemplo, bajo Co, B) para aplicaciones nucleares (ASTM B637 Grado SB-637N).
comparación global de precios
Formulario | Región | Gama de precios (USD/kg) | Fuente / Notas |
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Placa/Hoja | China | $36-40/kg | Placa Inconel 718, MOQ 50 kg |
India | ā$35,6/kg (~ā¹2.698) | Placa (2,5 mm): ā¹2,698 (USD 35.55) | ||
EAU | $40-50/kg (FOB Mumbai) | Precios de chapa/placa/bobina | ||
Bar/Rod | China | $20-35/kg | Barra redonda, MOQ 10 kg | |
EAU | $40-55/kg | Precio de la barra | ||
Bobina/Tira | China | $22-28/kg | Precio bobina/tira/barra | |
Alambre | China | $11,2-45/kg | Alambre de muelle $30-45/kg; algunos a $11,23-17,41/kg | |
Global | $20-50/kg | Alambre de soldadura 718, MOQ ~20 kg |
š Principales observaciones
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Precios de las placas/hojas suelen oscilar entre $36-40/kg en China, $35,6/kg en la India, con ofertas FOB mƔs bajas (tan bajas como $10/kg) en pequeƱos lotes de proveedores indios.
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Bar/Rod los precios varĆan mĆ”s: $16-35/kg, influida por el tamaƱo del pedido y la calidad del acabado.
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Bobina/Tira tiene un precio de $22-28/kg de proveedores chinos.
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Alambre muestra la gama mƔs amplia: de $11,2/kg (alambre de muelle a granel) hasta $45/kg (alambre de soldadura de pequeƱo lote).
¿Por qué elegir la aleación 718?
Ofrece una combinación poco común de alta resistencia a la tracción y a la corrosión. El mecanismo de endurecimiento por envejecimiento le confiere un sólido rendimiento mecÔnico, mientras que su soldabilidad y estabilidad entre temperaturas criogénicas y elevadas le confieren una versatilidad única.
Fabricación y conformado Aleación 718
Funciona bien en fundición, forja, mecanizado, conformado en frĆo y en caliente. El tratamiento tĆ©rmico consiste en:
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Solución: recocido a 1.700-1.850 °F, envejecimiento a 1.325 °F durante 8 h + 1.150 °F durante 10-18 h.
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Variante de alta temperatura: recocido a 1.900-1.950 °F, envejecimiento a 1.400 °F durante 10 h + 1.200 °F durante 20 h .
Comparación con aleaciones similares
Propiedad | Aleación 718 | Inconel Aleación 625 | Aleación Inconel X-750 |
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Rendimiento @ RT | ā 1.380 MPa | ā 550 MPa | ā 1.290 MPa |
Resistencia a la fluencia | Hasta 700 °C | Hasta 982 °C | Hasta 800 °C |
Facilidad de soldadura | Excelente | Excelente | Requiere envejecimiento |
Resistencia a la corrosión | Excelente | Excelente | Muy buena |
PrƔcticas de soldadura
Soldar utilizando relleno a base de Ni (por ejemplo, ERNiCr-3). Precalentamiento ~150-200 °C, paso intermedio ā¤300 °C, seguido de solución completa + envejecimiento para restaurar las propiedades. La resistencia a la fisuración es excelente debido a una respuesta de precipitación mĆ”s lenta.
Preguntas frecuentes
1. ¿Qué tratamiento térmico requiere el Inconel 718 para obtener una resistencia óptima?
El Inconel 718 se refuerza mediante un proceso de envejecimiento en dos fases tras el recocido en solución. Normalmente, la aleación se trata en solución entre 1.700-1.850 °F, después se envejece a ~1.325 °F durante 8 horas, seguido de ~1.150 °F durante 10-18 horas. De este modo se desarrollan los precipitados γⲠy γⳠque proporcionan una alta resistencia a la tracción y a la fluencia hasta ~700 °C..
2. ¿Se puede soldar la aleación 718 sin perder prestaciones mecÔnicas?
SĆ, es posible. Inconel 718 es conocido por su excelente soldabilidad. Se recomienda la soldadura por arco de gas-tungsteno (GTAW) y la soldadura por arco de gas-metal (GMAW) con metales de aportación adecuados a base de nĆquel (por ejemplo, ERNiCr-3). Un tratamiento completo de envejecimiento posterior a la soldadura es esencial para restaurar las propiedades de endurecimiento por precipitación y minimizar las anomalĆas microestructurales. .
3. ¿CuÔl es la temperatura mÔxima de servicio y la resistencia ambiental del Inconel 718?
El Inconel 718 mantiene su resistencia a la tracción y a la fluencia hasta ~700 °C (1.300 °F) y resiste la oxidación en zonas de temperaturas aún mÔs elevadas. También se comporta bien en entornos corrosivos y cargados de cloruros, por lo que es adecuado para aplicaciones marinas, de petróleo, gas y vapor..
4. ¿Cómo afecta el mecanizado o la soldadura a su vida a fatiga?
El Inconel 718 soldado presenta una vida a la fatiga reducida -hasta 30% menos en fatiga de ciclo alto y >50% en condiciones de ciclo bajo- en comparación con el material base. Las causas microscópicas mĆ”s comunes son la tensión residual, la segregación de la fase Laves y las zonas afectadas por el calor. A pesar de ello, los componentes tratados tĆ©rmicamente despuĆ©s de la soldadura mantienen un rendimiento adecuado durante su ciclo de vida para aplicaciones crĆticas.
5. ¿Es el Inconel 718 no magnético?
SĆ, el Inconel 718 es amagnĆ©tico tanto en estado recocido como endurecido por precipitación, lo que es fundamental para aplicaciones en las que se requiere neutralidad magnĆ©tica, como en la instrumentación aeroespacial y los componentes criogĆ©nicos.