Le leghe di Inconel sono generalmente più resistenti degli acciai inossidabili più comunemente utilizzati, soprattutto quando il servizio richiede un'elevata resistenza alla trazione/snervamento a temperature elevate, un'eccezionale resistenza al creep e prestazioni durature in atmosfere ossidanti o carburizzanti. Per la tenacità a temperatura ambiente e la resistenza alla corrosione quotidiana in ambienti benigni, molti acciai inossidabili (ad esempio, 304/316) sono del tutto adeguati e molto più economici. Quando l'applicazione richiede temperature, durata di scorrimento o ambienti corrosivi estremi, l'Inconel (e altre superleghe a base di nichel) supera in genere gli acciai inossidabili.
Cosa sono l'Inconel e gli acciai inossidabili?
Inconel è un nome commerciale registrato per diverse leghe a base di nichel-cromo (talvolta con Fe, Mo, Nb, Ti, Al a seconda del grado) progettate per garantire un'elevata resistenza alla corrosione a temperature elevate. I gradi Inconel tipici dell'industria includono Inconel 600 (una lega Ni-Cr per usi generici), Inconel 625 (una lega Ni-Cr-Mo rinforzata in soluzione solida) e Inconel 718 (una lega Ni-Cr-Nb indurita per precipitazione ad altissima resistenza). Queste leghe sono classificate tra le "superleghe" a base di nichel e sono progettate intenzionalmente per ambienti aggressivi e ad alta temperatura.

Acciai inossidabili sono leghe a base di ferro con un minimo di ~10,5% di cromo che acquistano resistenza alla corrosione grazie a un film passivo di ossido di cromo. La famiglia è ampia: ferritici (es. 430), austenitici (es. 304, 316), martensitici (es. 410, 420) e acciai inossidabili indurenti per precipitazione (es. 17-4 PH). La resistenza e la capacità termica variano notevolmente in questa famiglia. I gradi austenitici offrono una buona resistenza alla corrosione e tenacità; i martensitici e i PH possono raggiungere un'elevata resistenza a temperatura ambiente, ma in genere perdono forza e resistenza all'ossidazione alle alte temperature.

Chimica e microstruttura: perché si comportano in modo diverso
-
Contenuto e matrice di nichel: Le leghe Inconel hanno un elevato contenuto di nichel (spesso 50%+), che stabilizza una matrice cubica a facce centrate (fcc) che resiste ai cambiamenti di fase ad alta temperatura e supporta le strategie di rafforzamento per soluzione solida e precipitazione. Il nichel rallenta inoltre la diffusione e la cinetica di ossidazione, aumentando la durata del creep.
-
Meccanismi di rafforzamento: L'Inconel 718 si rafforza principalmente per precipitazione di γ'' e altre fasi ricche di Nb/Ti; il 625 si basa sulla soluzione solida e sulla formazione di alcuni carburi; il 600 è un sistema Ni-Cr più semplice con una buona stabilità alle alte temperature. Gli acciai inossidabili ottengono la resistenza attraverso il rafforzamento in soluzione (austenitici), la trasformazione martensitica (martensitici) o l'indurimento per precipitazione (ad esempio, 17-4PH). I meccanismi determinano i limiti di temperatura e il modo in cui la resistenza cambia con il calore.
-
Stabilità di fase: Molti acciai inossidabili formano fasi deleterie (sigma, carburi) se esposti a determinate temperature o per tempi prolungati; le superleghe sono progettate per evitare tali fasi infragilenti nella finestra di servizio prevista.
Confronto meccanico diretto (tabelle)
Di seguito sono riportati gli intervalli di proprietà condensati e rappresentativi per i gradi comunemente confrontati. I dati dei materiali variano a seconda della tempra, della lavorazione e del fornitore; i valori elencati si riferiscono a condizioni tipiche di ricottura/temperatura standard e sono intesi per un confronto diretto e pratico.
Tabella 1 - Carico di rottura e di snervamento tipico (temperatura ambiente, riscaldamenti tipici)
| Lega / Condizione | Resistenza alla trazione finale tipica (MPa / ksi) | 0,2% Resistenza allo snervamento (MPa / ksi) | Fonte (scheda tecnica tipica) |
|---|---|---|---|
| Inconel 718 (invecchiamento di picco) | 1375 MPa (199 ksi) | ≈ 1035 MPa (150 ksi) | Metalli speciali / Dati ASM |
| Inconel 625 (ricotto) | ≈ 880 MPa (128 ksi) | ≈ 460 MPa (67 ksi) | Scheda tecnica dei metalli speciali |
| AISI 304 (ricotto) | ≈ 505 MPa (73 ksi) | ≈ 215 MPa (31 ksi) | ASM / MatWeb |
| AISI 316 (ricotto) | ≈ 580 MPa (84 ksi) | ≈ 290 MPa (42 ksi) | ASM / MatWeb |
| 17-4 PH (condizione H900) | ≈ 1310-1315 MPa (190-191 ksi) UTS, snervamento ≈ 1170 MPa (170 ksi) (varia a seconda della tempra) | PH inossidabile - elevata resistenza a temperatura ambiente | Schede tecniche del produttore |
Interpretazione: L'Inconel 718 offre una resistenza alla trazione e allo snervamento molto più elevata rispetto ai comuni acciai inossidabili austenitici; anche l'Inconel 625 supera tipicamente il 304/316 in termini di resistenza alla trazione. Un acciaio inossidabile a PH speciale come il 17-4PH, in determinate temprature, può rivaleggiare o superare alcuni gradi Inconel per quanto riguarda la resistenza a temperatura ambiente, ma non ha la stessa resistenza al creep e all'ossidazione ad alta temperatura.

Tabella 2 - Capacità alle alte temperature (qualitativa)
| Proprietà | Acciai inossidabili tipici (304/316) | Inconel (625 / 718) |
|---|---|---|
| Temperatura utile di servizio continuo | fino a ~400-600°C (alcuni gradi inferiori) | 600-700°C (resistenza allo scorrimento 718) e oltre per leghe specifiche |
| Resistenza allo scorrimento | Da scarso a moderato | Eccellente (soprattutto 718 e leghe di Ni ad alta temperatura) |
| Resistenza all'ossidazione a 600-800°C | Variabile; 304/316 formano ossido ma soffrono di più di incrostazione | Di gran lunga superiore; progettato per questo servizio |
Punto chiave: Se la temperatura è un fattore primario, l'Inconel e le altre superleghe a base di nichel sono state progettate per questo ambiente e mantengono l'integrità meccanica laddove gli acciai inossidabili si ammorbidiscono o si ossidano.
Gradi equivalenti di Inconel
| STANDARD | WERKSTOFF NR. | UNS | GOST | AFNOR | JIS | BS | IT | O |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Inconel 600 | 2.4816 | N06600 | МНЖМц 28-2,5-1,5 | NC15FE11M | NCF 600 | NA 13 | NiCr15Fe | ЭИ868 |
| Inconel 601 | 2.4851 | N06601 | XH60BT | NC23FeA | NCF 601 | NA 49 | NiCr23Fe | ЭИ868 |
| Inconel 617 | 2.4663 | N06617 | ||||||
| Inconel 625 | 2.4856 | N06625 | ХН75МБТЮ | NC22DNB4M | NCF 625 | NA 21 | NiCr22Mo9Nb | ЭИ602 |
| Inconel 690 | 2.4642 | N06690 | ||||||
| Inconel 718 | 2.4668 | N07718 | ||||||
| Inconel 725 | - | N07725 | ||||||
| Inconel X-750 | 2.4669 | N07750 |
Punto di fusione, densità e resistenza alla trazione dell'Inconel
| Densità | Punto di fusione | Resistenza alla trazione | Resistenza allo snervamento (0,2%Offset) | Allungamento | |
|---|---|---|---|---|---|
| 600 | 8,47 g/cm3 | 1413 °C (2580 °F) | Psi - 95.000 , MPa - 655 | Psi - 45.000 , MPa - 310 | 40 % |
| 601 | 8,1 g/cm3 | 1411 °C (2571 °F) | Psi - 80.000 , MPa - 550 | Psi - 30.000 , MPa - 205 | 30 % |
| 617 | 8,3 g/cm³ | 1363°C | ≥ 485 MPa | ≥ 275 MPa | 25 % |
| 625 | 8,4 g/cm3 | 1350 °C (2460 °F) | Psi - 135.000 , MPa - 930 | Psi - 75.000 , MPa - 517 | 42.5 % |
| 690 | 8,3 g/cm³ | 1363°C | ≥ 485 MPa | ≥ 275 MPa | 25 % |
| 718 | 8,2 g/cm3 | 1350 °C (2460 °F) | Psi - 135.000 , MPa - 930 | Psi - 70.000 , MPa - 482 | 45 % |
| 725 | 8,31 g/cm3 | 1271°C-1343 °C | 1137 MPa | 827 MPa | 20 % |
| X-750 | 8,28 g/cm3 | 1430°C | 1267 MPa | 868 MPa | 25 % |
Acciaio inox
Gradi equivalenti di acciaio inossidabile
| STANDARD | WERKSTOFF NR. | UNS | JIS | BS | GOST | AFNOR | IT |
| SS 304 | 1.4301 | S30400 | SUS 304 | 304S31 | 08Х18Н10 | Z7CN18-09 | X5CrNi18-10 |
| SS 304L | 1.4306/1.4307 | S30403 | SUS 304L | 304S11 | 03Х18Н11 | Z3CN18-10 | X2CrNi18-9 / X2CrNi19-11 |
| SS 310 | 1.4845 | S31000 | - | - | - | - | - |
| SS 310S | 1.4845 | S31008 | SUS310S | - | 20Ch23N18 | - | X8CrNi25-21 |
| SS 316 | 1.4401 / 1.4436 | S31600 | SUS 316 | 316S31 / 316S33 | - | Z7CND17-11-02 | X5CrNiMo17-12-2 / X3CrNiMo17-13-3 |
| SS 316L | 1.4404 / 1.4435 | S31603 | SUS 316L | 316S11 / 316S13 | 03Ch17N14M3 / 03Ch17N14M2 | Z3CND17-11-02 / Z3CND18-14-032 | X2CrNiMo17-12-2 / X2CrNiMo18-14-3 |
| SS 317 | 1.4449 | S31700 | SUS 317 | - | - | - | X6CrNiMo19-13-4 |
| SS 317L | 1.4438 | S31703 | SUS 317L | - | - | - | X2CrNiMo18154 |
| SS 321 | 1.4541 | S32100 | SUS 321 | - | 08Ch18N10T | - | X6CrNiTi18-10 |
| SS 321H | 1.4541 | S32109 | SUS 321H | - | - | - | X6CrNiTi18-10 |
| SS 347 | 1.4550 | S34700 | SUS 347 | - | 08Ch18N12B | - | X6CrNiNb18-10 |
| SS 347H | 1.4961 | S34709 | SUS 347H | - | - | - | X7CrNiNb18-10 |
| SS 446 | 1.4762 | S44600 | - | - | - | - | - |
Composizione in acciaio inox
| Grado | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N |
| SS 304 | 0,08 max | 2 max | 0,75 max | 0,040 max | 0,030 max | 18 - 20 | - | 8 - 11 | - |
| SS 304L | 0,03 max | 2 max | 0,75 max | 0,045 max | 0,030 max | 18 - 20 | - | 8 - 12 | 0,10 max |
| SS 310 | 0,25 max | 2 max | 1,50 max | 0,045 max | 0,030 max | 24 - 26 | - | 19 - 22 | - |
| SS 310S | 0,08 max | 2 max | 1,50 max | 0,045 max | 0,030 max | 24 - 26 | - | 19 - 22 | - |
| SS 316 | 0,08 max | 2 max | 0,75 max | 0,045 max | 0,030 max | 16 - 18 | 2 - 3 | 10 - 14 | 0,1 max |
| SS 316L | 0,3 max | 2 max | 0,75 max | 0,045 max | 0,030 max | 16 - 18 | 2 - 3 | 10 - 14 | 0,10 max |
| SS 317 | 008 max | 2 max | 1 max | 0,040 max | 0,03 max | 18 - 20 | 3 - 4 | 11 - 14 | 0,10 max |
| SS 317L | 0,035 max | 2 max | 1 max | 0,040 max | 0,03 max | 18 - 20 | 3 - 4 | 11 - 15 | - |
| SS 321 | 0,08 max | 2 max | 0,75 max | 0,045 max | 0,03 max | 17 - 19 | 5xC min 0,60% max |
9 - 12 | 0,10 max |
| SS 321H | 0,04 - 0,10 max | 2 max | 0,75 max | 0,045 max | 0,03 max | 17 - 19 | 4xC min 0,60% max |
9 - 12 | 0,10 max |
| SS 347 | 0,08 max | 2 max | 0,75 max | 0,045 max | 0,03 max | 17 - 20 | 10xC min 1,00 max |
9 - 13 | 62.74 |
| SS 347H | 0.04 - 0.10 | 2 max | 0,75 max | 0,045 max | 0,03 max | 17 - 20 | 8xC min 1,00 max |
9 - 13 | 62.74 |
| SS 446 | 0,2 max | 1,5 max | 0,75 max | 0,040 max | 0,03 max | 23 - 30 | 0.10 - 0.25 | 0,50 max | Equilibrio |
Punto di fusione, densità e resistenza alla trazione dell'acciaio inossidabile
| Grado | Densità | Punto di fusione | Resistenza alla trazione | Resistenza allo snervamento (0,2%Offset) | Allungamento |
| SS 304 | 8,0 g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi - 75000 , MPa - 515 | Psi - 30000 , MPa - 205 | 35 % |
| SS 304L | 8,0 g/cm3 | 1400 °C (2550 °F) | Psi - 75000 , MPa - 515 | Psi - 30000 , MPa - 205 | 40 % |
| SS 310 | 8,0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi - 75000 , MPa - 515 | Psi - 30000 , MPa - 205 | 35 % |
| SS 310S | 8,0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi - 75000 , MPa - 515 | Psi - 30000 , MPa - 205 | 35 % |
| SS 316 | 8,0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi - 75000 , MPa - 515 | Psi - 30000 , MPa - 205 | 35 % |
| SS 316L | 8,0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi - 75000 , MPa - 515 | Psi - 30000 , MPa - 205 | 40 % |
| SS 317 | 8,0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi - 75000 , MPa - 515 | Psi - 30000 , MPa - 205 | 35 % |
| SS 317L | 8,0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi - 75000 , MPa - 515 | Psi - 30000 , MPa - 205 | 35 % |
| SS 321 | 8,0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi - 75000 , MPa - 515 | Psi - 30000 , MPa - 205 | 35 % |
| SS 321H | 8,0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi - 75000 , MPa - 515 | Psi - 30000 , MPa - 205 | 35 % |
| SS 347 | 8,0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi - 75000 , MPa - 515 | Psi - 30000 , MPa - 205 | 40 % |
| SS 347H | 8,0 g/cm3 | 1454 °C (2650 °F) | Psi - 75000 , MPa - 515 | Psi - 30000 , MPa - 205 | 40 % |
| SS 446 | 7,5 g/cm3 | 1510 °C (2750 °F) | Psi - 75.000 , MPa - 485 | Psi - 40.000 , MPa - 275 | 20 % |
Comportamento alle alte temperature: dove l'Inconel è in vantaggio
-
Mantenimento della forza: Molti tipi di Inconel mantengono una frazione molto più elevata della loro resistenza a temperatura ambiente a temperature elevate rispetto agli acciai inossidabili. Ad esempio, l'Inconel 718 mantiene un'elevata resistenza alla trazione e al creep fino a ~650°C grazie alla sua microstruttura indurita per precipitazione.
-
Vita di scorrimento e di rottura: Il creep - la deformazione sotto carico dipendente dal tempo - è una modalità di guasto critica per i componenti a caldo. Le leghe a base di nichel hanno tassi di diffusione più lenti e precipitati ingegnerizzati per resistere al creep; ciò si traduce in una durata del creep sostanzialmente più lunga a una determinata sollecitazione e temperatura rispetto alla maggior parte degli acciai inossidabili. Le guide pratiche del Nickel Institute e i dati ASM descrivono la classificazione delle leghe in base alla resistenza allo scorrimento e al servizio previsto.
-
Stabilità termica e controllo di fase: Le superleghe resistono alle trasformazioni microstrutturali che infragiliscono o ammorbidiscono le leghe a determinati intervalli di temperatura. Molti gradi inossidabili possono formare sigma o carburi che indeboliscono la matrice dopo una lunga esposizione a temperature intermedie - un problema raramente riscontrato nelle superleghe di nichel appositamente progettate.
Implicazioni pratiche: Per i dischi delle turbine a gas, i dispositivi di fissaggio per sezioni calde, la ferramenta per scarichi ad alta temperatura e i componenti di impianti chimici che operano a temperature elevate, le superleghe di nichel sono la soluzione accettata; gli acciai inossidabili non sono solitamente adatti per la resistenza a lungo termine a tali temperature.
Resistenza alla corrosione e all'ossidazione
-
Corrosione generale in ambienti acquosi: Gli acciai inossidabili austenitici (304/316) sono eccellenti per molti ambienti idrici, alimentari e a basso contenuto di cloruri, grazie al loro film passivo ricco di cromo. Le leghe Inconel (ad esempio, 625) hanno una resistenza eccezionale a molti mezzi aggressivi (vaiolatura, interstizio, acidi riducenti, acqua di mare) grazie agli elevati livelli di nichel, molibdeno e cromo. Quale sia "migliore" dipende molto dalla chimica dell'ambiente.
-
Pitting e corrosione interstiziale: In ambienti ricchi di cloruri (acqua di mare, salamoia), il 316 si spacca prima dell'Inconel 625, che è stato progettato specificamente per resistere agli attacchi localizzati.
-
Ossidazione ad alta temperatura: Le leghe di Inconel formano scaglie stabili di cromo e allumina e resistono alla rapida incrostazione/ossidazione rispetto alla maggior parte degli acciai inossidabili, consentendo un servizio più lungo in atmosfere ossidanti ad alta temperatura.
In conclusione: Le prestazioni di corrosione sono specifiche dell'applicazione. L'Inconel offre spesso prestazioni superiori nei regimi di corrosione aggressiva e ad alta temperatura; gli acciai inossidabili si comportano bene in molti ambienti acquosi meno severi e sono più economici.
Considerazioni su fabbricazione, saldatura e trattamento termico
-
Formatura e lavorazione: Gli acciai inossidabili (soprattutto gli austenitici come il 304/316) sono generalmente più facili ed economici da formare e tagliare rispetto alle superleghe di nichel. Le superleghe possono incrudirsi rapidamente e sono abrasive per gli utensili; le strategie di lavorazione e gli utensili in metallo duro sono comuni.
-
Saldatura: Entrambe le famiglie possono essere saldate, ma con problemi diversi. Le leghe di Inconel (618/625/718) possono essere saldate con metalli d'apporto compatibili e mantengono la resistenza dopo un adeguato trattamento termico; alcuni tipi di Inconel richiedono procedure specifiche per evitare cricche. Gli acciai inossidabili sono ben conosciuti per la saldatura nell'industria, ma possono richiedere un trattamento termico post-saldatura (PWHT) per i martensitici o un'attenzione per evitare la sensibilizzazione degli austenitici.
-
Trattamento termico: Molte leghe di Inconel sono indurite per invecchiamento (ad esempio, 718) e richiedono cicli controllati di soluzione + invecchiamento per raggiungere le proprietà massime. Anche gli acciai inossidabili PH (17-4PH) necessitano di cicli di invecchiamento specifici per sviluppare un'elevata resistenza. Un trattamento termico inadeguato riduce le prestazioni.
Costo, disponibilità e scala di produzione
-
Costo delle materie prime: Il nichel e alcuni elementi di lega (Nb, Mo) rendono l'Inconel notevolmente più costoso dei comuni acciai inossidabili. La differenza di costo può essere di più volte a seconda del mercato. L'acciaio inossidabile rimane la scelta più economica quando le prestazioni richieste lo consentono.
-
Tempi di consegna e disponibilità: Gli acciai inossidabili sono ampiamente disponibili a magazzino in tutto il mondo in molte dimensioni e tempre. Alcuni gradi di Inconel sono disponibili a magazzino, ma tempre speciali, sezioni di grandi dimensioni o fasi di lavorazione esotiche richiedono tempi di consegna più lunghi.
-
Costo del ciclo di vita: Per i servizi ad alta temperatura o altamente corrosivi, il costo più elevato della lega può essere compensato da una maggiore durata, da un minor numero di arresti e da una minore manutenzione. L'analisi dei costi del ciclo di vita è essenziale per la scelta dei componenti.
Standard, specifiche e riferimenti autorevoli
Quando si specificano i materiali per la progettazione, fare riferimento agli standard riconosciuti (ASTM, AMS, EN, UNS) e alle schede tecniche dei fornitori. Esempi:
-
Inconel 718: UNS N07718 / AMS 5662 / ASTM B637 ecc. (consultare i bollettini tecnici di Special Metals per il comportamento e le pratiche raccomandate).
-
Inconel 625: UNS N06625 / ASTM B443 / AMS 5666 ecc. (la scheda tecnica dei metalli speciali illustra le applicazioni e i limiti).
-
Acciai inossidabili: Specifiche AISI/ASTM per 304/316 e documenti AMS/ASTM per gli inossidabili PH o martensitici. Utilizzare le certificazioni dei materiali del fornitore (rapporti di prova della cartiera) per la tracciabilità.
Come scegliere: lista di controllo pratica per la selezione
Utilizzate questa rapida lista di controllo per decidere tra Inconel e acciaio inossidabile:
-
Temperatura di esercizio > 400-500°C? Se sì, dare priorità all'Inconel o agli inossidabili ad alta temperatura (ad es. 309/310) - l'Inconel è preferibile per carichi sostenuti/scorrimento.
-
È richiesta una vita di scorrimento o di rottura? Probabilmente è necessario l'Inconel.
-
Cloruro, salamoia acida o atmosfera ossidante ad alta temperatura? Considerare Inconel 625/718 o altre leghe di nichel.
-
Il costo è il fattore principale e le condizioni sono moderate? L'acciaio inossidabile (304/316) è solitamente adeguato.
-
È necessaria una resistenza statica a temperatura ambiente molto elevata, ma la temperatura è bassa? L'inossidabile PH (17-4PH) potrebbe essere conveniente rispetto all'Inconel.
Matrice decisionale (semplificata)
| Requisiti | Raccomandare Inox | Raccomandare Inconel |
|---|---|---|
| Basso costo, temperatura ambiente, resistenza alla corrosione generica | ✔ | |
| Elevata resistenza a temperatura ambiente (budget limitato) | 17-4PH (✔) | |
| Carico sostenuto a 600°C+ | ✔ | |
| Grave corrosione localizzata (acqua di mare, alogenuri) | ✔ (soprattutto 625) | |
| Resistenza all'ossidazione ad alta temperatura | ✔ |
Applicazioni rappresentative e brevi note di caso
-
Inconel 718: dischi di turbina, elementi di fissaggio criogenici (utilizzati anche a bassa temperatura), componenti di motori a razzo, bulloni e alberi per alte temperature. L'elevata resistenza e tenacità in un ampio intervallo di temperature ne fanno una superlega di riferimento per il settore aerospaziale e la produzione di energia.
-
Inconel 625: tubazioni per processi chimici, scambiatori di calore in ambienti corrosivi, componenti marini, connettori sottomarini - scelti per la resistenza alla corrosione localizzata e l'elevata resistenza.
-
Inox 304/316: utensili da cucina, lavorazione degli alimenti, componenti architettonici, molti interni di impianti chimici dove le temperature e le sollecitazioni sono moderate.
-
17-4 PH: alberi, elementi di fissaggio, componenti in cui sono richieste un'elevata resistenza statica e una buona resistenza alla corrosione a temperatura ambiente (spesso utilizzati nel settore aerospaziale e petrolchimico).
Domande frequenti
1. L'Inconel è sempre "migliore" dell'acciaio inossidabile?
No. Il termine "migliore" dipende dall'applicazione. Per le alte temperature e le sollecitazioni di corrosione estreme, l'Inconel è spesso superiore; per gli impieghi di routine, a bassa sollecitazione e sensibili ai costi, gli acciai inossidabili sono superiori dal punto di vista economico e pienamente capaci.
2. Un acciaio inossidabile può mai eguagliare la resistenza dell'Inconel?
Alcuni acciai inossidabili PH (ad esempio, 17-4PH in determinate temprature) possono avvicinarsi o eguagliare la resistenza a temperatura ambiente di alcune leghe di nichel, ma in genere non riescono ad eguagliare le prestazioni di creep/ossidazione ad alta temperatura.
3. L'Inconel si corrode in acqua di mare?
Alcuni gradi di Inconel (in particolare il 625) hanno un'eccellente resistenza all'acqua di mare, compresa la resistenza alla vaiolatura e agli interstizi. Tuttavia, la scelta deve tenere conto della temperatura, dell'ossigeno disciolto e della geometria degli interstizi.
4. Perché l'Inconel è così costoso?
L'elevato contenuto di nichel e le leghe con elementi costosi (Nb, Mo, Ti), oltre alla lavorazione e al trattamento più difficili, aumentano i costi delle materie prime e di produzione.
5. Inconel e "Hastelloy" sono la stessa cosa?
No, sono entrambe famiglie di nichel-base, ma con marchi e prodotti chimici diversi. Le denominazioni Hastelloy (Haynes) e Inconel (Special Metals) si riferiscono a composizioni proprietarie e prestazioni diverse.
6. Quali leghe sono standard per le sezioni calde delle turbine a gas?
Le superleghe a base di nichel (famiglia Inconel e leghe con caratteristiche simili) dominano grazie all'eccezionale resistenza allo scorrimento e all'ossidazione; gli acciai inossidabili non sono adatti alle sezioni più calde.
7. È possibile saldare l'Inconel all'acciaio inossidabile?
Sì, ma è necessario selezionare metalli d'apporto compatibili e gestire i cicli di diluizione/termici. La saldatura di metalli dissimili richiede un controllo ingegneristico per evitare problemi galvanici e mantenere le proprietà meccaniche necessarie.
8. Quale materiale è più leggero?
La densità delle leghe di nichel (~8,4-8,5 g/cm³) è generalmente simile a quella degli acciai inossidabili (circa 7,7-8,0 g/cm³). Le differenze di peso sono quindi modeste; la scelta sarà guidata dalle proprietà piuttosto che dal risparmio di massa.
9. L'Inconel richiede un trattamento termico speciale?
Molte leghe di Inconel, in particolare la 718, richiedono cicli di soluzione e di invecchiamento specifici per sviluppare la resistenza prevista; attenersi ai programmi di trattamento termico del fornitore.
10. Come specificare tra di loro negli appalti?
Definire la temperatura di servizio, le sollecitazioni, l'ambiente (corrosivi), l'obiettivo di durata e il budget; richiedere i certificati di laminazione e chiedere ai fornitori le qualità raccomandate e la tracciabilità. Per le parti critiche, specificare le norme ASTM/AMS/EN pertinenti.
Breve riassunto
Se i principali vincoli di progettazione sono il carico meccanico sostenuto ad alta temperatura, la lunga durata di scorrimento, la resistenza all'ossidazione a temperature elevate o la corrosione aggressiva localizzata, Inconel (e altre superleghe di nichel) di solito forniscono prestazioni superiori, a fronte di un costo maggiore per il materiale e la lavorazione. Per la resistenza alla corrosione di tutti i giorni, la formabilità e il costo inferiore, acciaio inox è la scelta pratica. Scegliere la lega che corrisponde al campo di applicazione (temperatura, carico meccanico, ambiente, durata di vita consentita e budget) e utilizzare le schede tecniche dei fornitori, gli standard e i rapporti di prova delle fabbriche per le specifiche e i dati di progetto.
Riferimenti autorevoli
- Lega INCONEL® 718 - Bollettino tecnico dei metalli speciali (PDF)
- Lega INCONEL® 625 - Bollettino tecnico dei metalli speciali (PDF)
- MatWeb / ASM: Dati del materiale INCONEL® lega 718
- MatWeb / ASM: Dati sui materiali dell'acciaio inossidabile AISI tipo 304
- Istituto del nichel - Guida pratica alle leghe ad alta temperatura (PDF)
