Inconel 718 Matériau

Aperçu de l'Inconel 718

Inconel 718 est un superalliage réputé pour ses performances exceptionnelles dans les environnements soumis à de fortes contraintes et à des températures élevées. Il s'agit d'un alliage nickel-chrome conçu pour résister à des conditions extrêmes, ce qui le rend précieux dans des secteurs tels que l'aérospatiale, le pétrole et le gaz, et la production d'énergie. Grâce à sa résistance exceptionnelle à la corrosion et à l'oxydation, l'Inconel 718 est un choix de premier ordre pour les applications critiques.

Mais qu'est-ce qui rend l'Inconel 718 si spécial ? Nous allons nous pencher sur sa composition, ses propriétés et ses applications afin de comprendre pourquoi ce matériau se distingue dans le monde des alliages à hautes performances.

Principaux détails de l'Inconel 718 :

• Composition : Nickel (50-55%), chrome (17-21%), fer (équilibre), plus molybdène, colombium (niobium), titane et aluminium.
• Propriétés : Haute résistance à la traction, résistance au fluage et excellente soudabilité.
• Applications : Aérospatiale, réacteurs nucléaires, turbines à gaz, etc.
• Caractéristiques : Résistance élevée à la fatigue, excellente résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte et bonne aptitude au façonnage.

Composition de l'Inconel 718

Les propriétés remarquables de l'Inconel 718 découlent de sa composition unique. En voici une description détaillée :

élément	Contenu (%)	Rôle
Nickel	50-55	Métal de base, résistance à la corrosion
Chromium	17-21	Résistance à l'oxydation
Fer	Équilibre	Stabilité structurelle
Molybdène, molybdène	2.8-3.3	Résistance et dureté
Columbium (Niobium)	4.75-5.5	Renforcement
Titane	0.65-1.15	Résistance à haute température
Aluminium	0.2-0.8	Résistance à l'oxydation
Autres éléments	Montants mineurs	Diverses améliorations

Propriétés des Inconel 718

Propriété immobilière	Description
Résistance à la traction	Jusqu'à 1 250 MPa (180 000 psi)
Limite d'élasticité	Environ 1 030 MPa (150 000 psi)
Résistance au fluage	Excellent, maintien de la résistance à des températures élevées
Dureté	Élevée, généralement autour de 330-370 HB
Résistance à la corrosion	Exceptionnel, en particulier dans les environnements à haute température
Stabilité thermique	Maintien des propriétés à des températures allant jusqu'à 700°C
Soudabilité	Bonne, peut être soudée avec des techniques standard

Applications du matériau Inconel 718

Les propriétés de l'Inconel 718 lui permettent de répondre à un large éventail d'applications exigeantes. Voici quelques domaines clés dans lesquels ce superalliage est utilisé :

Industrie	Application
Aérospatial	Moteurs à réaction, moteurs de fusée et engins spatiaux
Pétrole et gaz	Matériel de forage, vannes et appareils à pression
Production d'électricité	Turbines à gaz, réacteurs nucléaires
Automobile	Rotors de turbocompresseurs, systèmes d'échappement
Traitement chimique	Échangeurs de chaleur, cœurs de réacteurs
Marine	Composants sous-marins, plates-formes de forage en mer

Modèles spécifiques de poudres métalliques Inconel 718

Voici un examen plus approfondi de certains modèles de poudres métalliques d'Inconel 718, chacun adapté à des applications différentes :

1. Inconel 718 Plus: Version améliorée avec une meilleure résistance à la traction et au fluage, idéale pour les applications aérospatiales à haute température.
2. Inconel 718 AQ: Conçu pour la fabrication additive avec une imprimabilité et des propriétés matérielles supérieures.
3. Inconel 718 VIM/VAR: Produit par fusion par induction sous vide et refonte à l'arc sous vide pour les applications nécessitant une très grande pureté.
4. Inconel 718SPF: Grade de formage super plastique pour les pièces complexes à haute résistance.
5. Inconel 718 à faible teneur en soufre: Optimisé pour une meilleure soudabilité et une réduction du risque de fissuration à chaud.
6. Inconel 718 modifié: Composition personnalisée pour améliorer les propriétés spécifiques telles que la ténacité ou la résistance à la corrosion.
7. Inconel 718 DA: Version vieillie directement, offrant une limite d'élasticité et une dureté élevées pour des applications industrielles spécifiques.
8. Inconel 718 AM: Spécialement conçu pour les procédés de fabrication additive tels que SLM et EBM.
9. Inconel 718 HSC: Variante à haute résistance à la corrosion pour les environnements difficiles.
10. Inconel 718 HP: Version haute pureté pour les applications critiques dans les secteurs médical et aérospatial.

Avantages du matériau Inconel 718

L'Inconel 718 offre de nombreux avantages qui en font un choix privilégié dans de nombreuses industries :

• Haute résistance et durabilité: Doté d'une excellente résistance à la traction et à la déformation, l'Inconel 718 conserve son intégrité structurelle sous des contraintes extrêmes.
• Résistance à la corrosion et à l'oxydation: Résiste à la corrosion dans une large gamme d'environnements, y compris à haute température.
• Stabilité thermique: Conserve ses propriétés à des températures élevées, ce qui est essentiel pour les applications aérospatiales et de production d'énergie.
• Bonne soudabilité: Peut être soudé sans se fissurer, ce qui le rend polyvalent pour les assemblages complexes.
• Résistance au fluage: Résiste à une exposition prolongée à des températures élevées et à des contraintes sans se déformer.

Inconvénients du matériau Inconel 718

Malgré ses nombreux avantages, l'Inconel 718 présente également certaines limites :

• Coût: Il est plus cher que les autres alliages, ce qui peut constituer un inconvénient pour les projets sensibles aux coûts.
• Usinabilité: Bien qu'il soit utilisable, l'usinage de l'Inconel 718 peut être difficile et nécessite des équipements et des techniques spécialisés.
• Poids: Plus lourd que certains matériaux alternatifs, ce qui peut être un inconvénient dans les applications sensibles au poids.
• Disponibilité: En fonction de la qualité et de la forme spécifiques, la disponibilité peut être limitée, ce qui entraîne des délais de livraison plus longs.

Comparaison de l'Inconel 718 avec d'autres alliages

Propriété immobilière	Inconel 718	Alliage de titane (Ti-6Al-4V)	Acier inoxydable (316L)
Résistance à la traction	Jusqu'à 1 250 MPa	Jusqu'à 1 100 MPa	Jusqu'à 580 MPa
Limite d'élasticité	Environ 1 030 MPa	Environ 900 MPa	Environ 290 MPa
Résistance à la corrosion	Excellent	Très bien	Bien
Stabilité de la température	Jusqu'à 700°C	Jusqu'à 400°C	Jusqu'à 870°C
Soudabilité	Bien	Modéré	Bien
Coût	Élevé	Élevé	Modéré
Usinabilité	Modéré	Difficile	Facile
Poids	Lourd	Lumière	Lourd

Spécifications, tailles, qualités et normes

L'Inconel 718 est disponible en différentes spécifications, tailles et qualités pour répondre à différentes applications. En voici un aperçu complet :

Spécifications et normes

Standard	Description
ASTM B637	Spécification standard pour les barres, les pièces forgées et les pièces de forge en alliage de nickel durcissant par précipitation
AMS 5662	Spécification des matériaux aérospatiaux pour les barres, les pièces forgées et les bagues en Inconel 718
AMS 5596	Spécification des matériaux aérospatiaux pour les tôles, bandes et plaques d'Inconel 718
UNS N07718	Désignation de l'Inconel 718 par le système de numérotation unifié
DIN 2.4668	Norme allemande pour l'Inconel 718

Dimensions et formes

Formulaire	Tailles disponibles
Barre	Diamètre de 6 mm à 200 mm
Feuille/plaque	0,25 mm à 100 mm d'épaisseur
Fil de fer	Diamètre de 0,1 mm à 10 mm
Tube	Diamètre de 1 mm à 100 mm, différentes longueurs

Notes

L'Inconel 718 est disponible en différentes qualités en fonction des applications spécifiques et des méthodes de traitement :

Qualité	Description
Qualité standard	Usage général, convient à la plupart des applications
Haute pureté	Pour les applications critiques nécessitant un minimum d'impuretés
Grade de fabrication additive	Optimisé pour l'impression 3D et les processus similaires
Direct Vieillissement	Pré-vieillissement pour des propriétés mécaniques spécifiques

Fournisseurs et détails des prix

Il est essentiel de trouver le bon fournisseur pour garantir la qualité et la disponibilité de l'Inconel 718. Voici une liste de quelques fournisseurs réputés et leurs tarifs :

Fournisseur	Lieu	Gamme de prix (par kg)	Coordonnées
Métaux spéciaux	États-Unis	$40 – $60	www.specialmetals.com
ATI	États-Unis	$45 – $65	www.atimetals.com
VDM Metals	Allemagne	$50 – $70	www.vdm-metals.com
Haynes International	États-Unis	$42 – $68	www.haynesintl.com
ThyssenKrupp	Allemagne	$48 – $72	www.thyssenkrupp.com
Aperam	France	$47 – $69	www.aperam.com

Avantages et inconvénients de la Inconel 718

Comprendre les avantages et les limites de l'Inconel 718 permet de prendre des décisions éclairées quant à son utilisation dans diverses applications.

Avantages

• Haute résistance : L'Inconel 718 conserve sa résistance dans des conditions extrêmes, ce qui est essentiel pour les applications aérospatiales et industrielles.
• Résistance à la corrosion : La résistance de l'alliage à la corrosion et à l'oxydation le rend adapté aux environnements difficiles.
• Stabilité thermique : Il se comporte bien à haute température, tout en conservant ses propriétés mécaniques.
• Soudabilité : Une bonne soudabilité réduit les complications lors de l'assemblage.

Restrictions

• Coût : Le coût plus élevé par rapport à d'autres matériaux peut constituer un inconvénient pour les projets dont le budget est limité.
• Usinabilité : Nécessite des techniques d'usinage spécialisées, ce qui peut augmenter le temps et les coûts de fabrication.
• Poids : Plus lourd que certains matériaux alternatifs, ce qui peut ne pas être idéal pour les applications sensibles au poids.

L'Inconel 718 dans diverses industries

Aérospatial

L'inconel 718 est un matériau de choix dans l'industrie aérospatiale en raison de sa grande résistance et de sa capacité à supporter des températures extrêmes. Il est couramment utilisé dans les composants des moteurs à réaction, les aubes de turbine et les moteurs de fusée. La résistance de l'alliage à l'oxydation et à la fatigue thermique en fait un matériau idéal pour ces environnements soumis à de fortes contraintes.

Pétrole et gaz

Dans le secteur du pétrole et du gaz, l'Inconel 718 est utilisé pour les équipements de forage, les composants des têtes de puits et les réservoirs sous pression. Son excellente résistance à la corrosion et à la température élevée est cruciale pour les équipements qui fonctionnent en haute mer et dans des conditions de haute pression.

Production d'électricité

Les turbines à gaz et les réacteurs nucléaires bénéficient de l'utilisation de l'Inconel 718 en raison de sa capacité à conserver sa solidité et à résister à l'oxydation à des températures élevées. La résistance au fluage de l'alliage est particulièrement précieuse dans ces applications.

Automobile

L'Inconel 718 est utilisé dans des applications automobiles de haute performance telles que les rotors de turbocompresseurs et les systèmes d'échappement. Sa capacité à résister aux températures élevées et aux environnements corrosifs en fait un choix privilégié pour ces composants exigeants.

Traitement chimique

L'industrie chimique utilise l'Inconel 718 dans les échangeurs de chaleur et les cœurs de réacteurs, où la résistance aux produits chimiques corrosifs et aux températures élevées est essentielle. La durabilité et la stabilité de l'alliage dans ces conditions garantissent une longue durée de vie et une grande fiabilité.

Marine

Dans les environnements marins, l'Inconel 718 est utilisé dans les composants sous-marins et les plates-formes de forage offshore. Sa résistance à la corrosion par l'eau salée et sa grande solidité en font un matériau adapté à ces applications difficiles.

FAQ

Question	Réponse
Qu'est-ce que l'Inconel 718 ?	L'Inconel 718 est un superalliage nickel-chrome connu pour sa grande solidité, sa résistance à la corrosion et sa stabilité thermique.
Quelles sont les principales applications de l'Inconel 718 ?	Il est utilisé dans les secteurs de l'aérospatiale, du pétrole et du gaz, de la production d'électricité, de l'automobile, du traitement chimique et de la marine.
Pourquoi l'Inconel 718 est-il si cher ?	Ce coût est dû à la complexité du processus de fabrication et au prix élevé des matières premières telles que le nickel et le chrome.
L'Inconel 718 peut-il être soudé ?	Oui, l'Inconel 718 présente une bonne soudabilité et peut être soudé à l'aide de techniques standard.
Quelles sont les températures auxquelles l'Inconel 718 peut résister ?	L'Inconel 718 conserve ses propriétés à des températures allant jusqu'à 700°C (1292°F).
L'Inconel 718 est-il magnétique ?	Non, l'Inconel 718 est non magnétique en raison de sa teneur en nickel.
Comment l'Inconel 718 se compare-t-il à l'acier inoxydable ?	L'inconel 718 offre une plus grande solidité et une meilleure résistance à la corrosion que la plupart des aciers inoxydables, mais il est également plus cher et plus lourd.
Quelles sont les limites de l'Inconel 718 ?	Les principales limitations sont son coût élevé, sa difficulté d'usinage et son poids élevé par rapport à d'autres matériaux.
Comment l'Inconel 718 est-il fabriqué ?	Il est produit par des procédés tels que la fusion par induction sous vide (VIM) et la refonte à l'arc sous vide (VAR) afin de garantir une pureté et des performances élevées.
Sous quelles formes l'Inconel 718 se présente-t-il ?	L'Inconel 718 est disponible sous différentes formes : barres, feuilles, plaques, fils et tubes.

Conclusion

L'inconel 718 est un superalliage de haute performance qui excelle dans les environnements exigeants. Sa combinaison unique de haute résistance mécanique, de résistance à la corrosion et de stabilité thermique le rend indispensable dans des industries telles que l'aérospatiale, le pétrole et le gaz, la production d'énergie, etc. Malgré son coût plus élevé et sa difficulté d'usinage, les avantages de l'Inconel 718 l'emportent souvent sur ces inconvénients, en particulier pour les applications critiques où la performance et la fiabilité sont primordiales.

Comprendre les spécificités de l'Inconel 718, depuis sa composition et ses propriétés jusqu'à ses applications et ses limites, fournit des informations précieuses aux ingénieurs, aux concepteurs et aux décideurs. En exploitant les qualités exceptionnelles de l'Inconel 718, les industries peuvent atteindre de nouveaux niveaux de performance et de durabilité dans leurs produits et systèmes.

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