Inconel 718: Composición, Características y Aplicaciones en Fundición

HDCMFG
noviembre 22, 2023

¿Qué es el Inconel 718?

Inconel 718 es una superaleación robusta a base de níquel reconocida por su alta resistencia y resistencia a la corrosión en condiciones extremas. Compuesta principalmente por níquel, cromo, hierro y otras aleaciones, se destaca en diversas aplicaciones exigentes. La composición única de la aleación, junto con un tratamiento térmico preciso, contribuye a su excelente resistencia, durabilidad y resistencia a la oxidación y la corrosión, lo que la convierte en un material preferido para componentes críticos en entornos difíciles.

El “718” en Inconel 718 representa lo que

El 718 en Inconel 718 no le da al número ninguna personificación de las cualidades o elementos de la aleación como en otros códigos de materiales. Sin embargo, no es un número único lo que lo diferencia de las otras aleaciones de Inconel sino que forma parte de la serie de números que definen la aleación en sí. La familia de aleaciones Inconel es un grupo de superaleaciones de níquel-cromo que cubren los requisitos de desempeño en cuanto a resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, así como resistencia estructural. La designación del sistema de numeración, que incluye "718", es en realidad una designación o un identificador de la composición de molibdenuma particular que estuvo involucrada en el desarrollo y comercialización de esta aleación. Incoloy 718 es bastante apreciado por sus propiedades de corrupción de gran altitud, compresión y fluencia hasta aproximadamente 1300 °F (700 °C) y se utiliza adecuadamente en motores de turbina de gas, equipos aeroespaciales y de perforación de petróleo y gas.

Composición química del Inconel 718

Propiedades de los elementos componentes	Métrico	inglés
Aluminio	0,20 – 0,80 %	0,20 – 0,80 %
Boro, B.	<= 0,0060 %	<= 0,0060 %
Carbono, C	<= 0,080 %	<= 0,080 %
Cromo, Cr	17 – 21 %	17 – 21 %
Cobalto, Co	<= 1,0 %	<= 1,0 %
Cobre	<= 0,30 %	<= 0,30 %
Hierro, Fe	17%	17%
Manganeso	<= 0,35 %	<= 0,35 %
Molibdeno, Mo	2.8 – 3.3 %	2.8 – 3.3 %
Níquel	50 – 55 %	50 – 55 %
Niobio, Nb (Columbio, Cb)	4,75 – 5,5 %	4,75 – 5,5 %
Fósforo, P	<= 0,015 %	<= 0,015 %
Silicio, Si	<= 0,35 %	<= 0,35 %
Azufre, S	<= 0,015 %	<= 0,015 %
Titanio, Ti	0,65 – 1,15 %	0,65 – 1,15 %

Influencia de la composición química en las propiedades del Inconel 718

Inconel 718, una excelente superaleación a base de níquel apreciada por sus extraordinarias propiedades mecánicas, así como por su capacidad para soportar altas temperaturas y corrosión, es por diseño una composición química cuidadosamente equilibrada. El níquel forma la estructura de la aleación que la fortalece y la hace resistente a la corrosión y luego el cromo refuerza su resistencia a la oxidación. El niobio y el titanio son fuentes de refuerzo, formando precipitados durante el tratamiento térmico que aportan rigidez y estabilidad. La fuerza y la resistencia a la fluencia las proporciona el molibdeno, mientras que el fortalecimiento por precipitación es lo que aporta el aluminio. El hierro, así como oligoelementos como el carbono, el azufre y el silicio, influyen en las características de soldabilidad y corrosión. La interacción entre estos elementos es el ingrediente esencial en el diseño de Inconel 718 para satisfacer las necesidades de la aplicación.

Propiedades físicas del Inconel 718

Propiedades físicas	Métrico	inglés
Densidad	8,19 g/cc	0,296 libras/pulg³

Propiedades mecánicas del Inconel 718

Propiedades mecánicas	Métrico	inglés
Resistencia a la tracción, máxima	1100MPa @Temperatura 650 °C	160000 psi @Temperatura 1200 °F
Resistencia a la tracción, máxima	1375MPa @Temperatura 23,0 °C	199400 psi @Temperatura 73,4 °F
Resistencia a la tracción, rendimiento	1100MPa @Cepa 0.200 %	160000 psi @Cepa 0.200 %
Resistencia a la tracción, rendimiento	980MPa @Cepa 0,200 %, Temperatura 650°C	142000 psi @Cepa 0,200 %, Temperatura 1200 °F
Alargamiento a la rotura	25%	25%
Alargamiento a la rotura	18 % @Temperatura 650 °C	18 % @Temperatura 1200 °F
Fuerza de ruptura	593MPa @Temperatura 649 °C, Tiempo 3.60e+6 seg	86000 psi @Temperatura 1200 °F, Tiempo 1000 horas
Fuerza de ruptura	703MPa @Temperatura 649 °C, Tiempo 360000 seg	102000 psi @Temperatura 1200 °F, Tiempo 100 horas

Propiedades eléctricas del Inconel 718

Propiedades electricas	Métrico	inglés
Resistividad electrica	0,000125 ohmios-cm	0,000125 ohmios-cm
Permeabilidad magnética	1.0011	1.0011
Temperatura curie	-112ºC	-170°F

Propiedades térmicas del Inconel 718

Propiedades termales	Métrico	inglés
CTE, lineal	13,0 µm/m-°C a temperatura de 20,0 a 100 °C	7,22 µin/in-°F a temperatura de 68,0 a 212 °F
Capacidad calorífica específica	0,435 J/g-°C	0,104 BTU/libra-°F
Conductividad térmica	11,4 W/mK	79,1 BTU-pulg/h-pie²-°F
Punto de fusion	1260 – 1336 °C	2300 – 2437 °F
Solidus	1260°C	2300°F
Líquido	1336ºC	2437°F

Aplicación común de Inconel 718

Inconel 718 encuentra una amplia aplicación en diversas industrias debido a sus propiedades excepcionales. Los usos comunes incluyen componentes aeroespaciales, maquinaria industrial y aplicaciones que requieren materiales de alta resistencia a la corrosión. Su versatilidad lo convierte en una opción ideal en situaciones donde la confiabilidad y la durabilidad son primordiales, como en la fabricación de motores de turbina, motores de cohetes y componentes expuestos a temperaturas extremas y ambientes hostiles.

Beneficios de utilizar Inconel 718 en fundición a la cera perdida

La utilización de Inconel 718 en microfusión ofrece una variedad de beneficios importantes:

Resistencia a altas temperaturas y corrosión:
- Mantiene la fuerza en condiciones de calor extremo y exhibe una resistencia a la corrosión excepcional.
Impresionantes propiedades mecánicas:
- Cuenta con un alto límite elástico y límite elástico, lo que garantiza un rendimiento sólido.
Durabilidad y longevidad:
- Los componentes ofrecen durabilidad duradera, mejorando la confiabilidad general del equipo.
Resistencia a la fatiga y a la fluencia:
- Exhibe resistencia a la fatiga y a la deformación por fluencia para una estabilidad prolongada.
Facilidad de conformado y mecanizado:
- Facilita la creación de componentes complejos durante el proceso de fundición a la cera perdida.
Amplia gama de personalización:
- Permite la producción de componentes diseñados a medida y adaptados a necesidades específicas.

En resumen, el uso de Inconel 718 en fundición de inversión ofrece una solución versátil, duradera y confiable para componentes críticos en diversas industrias.

Desafíos del uso de Inconel 718 en fundición a la cera perdida

Alto punto de fusión: Exige equipos especializados y requisitos de alta energía.
Fluidez y llenado de moldes: Inconel 718 tiene poca fluidez, lo que requiere un diseño cuidadoso del molde para un llenado adecuado.
Esfuerzos térmicos: La susceptibilidad a las tensiones térmicas puede provocar grietas durante la fundición.
Oxidación y Descarburación: Propenso a la oxidación y descarburación, necesitando atmósferas o recubrimientos especiales.
Control del tamaño de grano: El control preciso de las velocidades de enfriamiento y los parámetros de solidificación es crucial para la microestructura deseada.
Acabado superficial y porosidad: Es difícil lograr un acabado suave debido a la alta viscosidad; y susceptibilidad a la porosidad del gas.
Tratamiento térmico posterior a la fundición: Requiere un control cuidadoso para evitar tensiones o distorsiones adicionales.
Consideraciones de costos: Inconel 718 es una aleación premium que afecta la viabilidad económica general.

A pesar de estos desafíos, las propiedades excepcionales del Inconel 718 a menudo lo convierten en la opción preferida en aplicaciones específicas, lo que requiere un cuidadoso equilibrio entre experiencia y recursos para una utilización exitosa.

Inconel 718 comparado con Inconel 625 en fundición a la cera perdida

Inconel 718 e Inconel 625, comparados en el ámbito de la fundición a la cera perdida, presentan características distintas. Inconel 718, con su mayor contenido de níquel, cuenta con una fuerza superior y resistencia a la temperatura, lo que lo convierte en una opción principal para aplicaciones aeroespaciales e industriales, pero a un costo mayor. Por el contrario, Inconel 625, conocido por su excepcional resistencia a la corrosión, encuentra su nicho en las industrias de procesamiento químico y marinas, ofreciendo una solución rentable. La decisión entre ellos depende de los requisitos de aplicación específicos, consideraciones presupuestarias y el equilibrio deseado entre resistencia a la temperatura, resistencia mecánica y resistencia a la corrosión, lo que guía a los fabricantes en la selección óptima de materiales para la fundición a la cera perdida.

Consideración de costos cuando se fabrican piezas de fundición personalizadas de Inconel 718

Costo material: Inconel 718 es una aleación premium con altos costos de material.
Equipo especializado: El alto punto de fusión requiere costosos equipos especializados.
Requisitos de energía: El proceso de fundición exige un elevado consumo de energía.
Procesos posteriores al casting: El tratamiento térmico para obtener propiedades óptimas aumenta los costos.
Complejidad del proceso: El intrincado diseño de moldes y los controles precisos aumentan los costos operativos y de mano de obra.
Desperdicios y Chatarra: Los desafíos en la fundición pueden generar mayores niveles de desperdicio, lo que impacta la eficiencia de costos.
Seguro de calidad: Los rigurosos procesos de prueba e inspección contribuyen a los costos de producción.
Herramientas y mantenimiento: la aLa naturaleza abrasiva puede aumentar el desgaste de las herramientas, lo que requiere un mantenimiento regular.

Una consideración cuidadosa de estos factores es esencial para determinar la viabilidad económica de la fundición a la cera perdida de Inconel 718, equilibrando sus beneficios de rendimiento con los costos asociados.

inconel 718 fundición a la cera perdida 7

Piezas de fundición a la cera perdida Inconel 718 personalizadas

Cuando busque piezas de fundición de inversión de Inconel 718 personalizadas de los fabricantes, es fundamental investigar empresas de confianza con experiencia comprobada en el manejo de Inconel 718. Evalúe sus capacidades, asegurándose de que cumplan con sus requisitos específicos de diseño y dimensiones. Verifique el compromiso del fabricante con el aseguramiento de la calidad, la trazabilidad del material y el cumplimiento de los estándares de la industria. Analice los plazos de entrega, obtenga estimaciones de costos detalladas y establezca canales de comunicación claros para la producción colaborativa. Además, pregunte sobre el soporte posventa y las políticas de garantía. Este enfoque integral garantiza la producción confiable de piezas de Inconel 718 personalizadas para su aplicación específica.