Inconel 718 Matériau

Aperçu

Inconel 718 est un matériau nickel-chrome à haute résistance, résistant à la corrosion et utilisé à des températures allant de la cryogénie à 1200°F. Il est largement connu pour sa combinaison impressionnante de résistance à la traction, à la fatigue, au fluage et à la rupture, ce qui en fait un choix populaire pour les applications exigeantes dans des industries telles que l'aérospatiale, la marine et le traitement chimique. Mais qu'est-ce qui rend l'Inconel 718 si spécial ? Nous allons nous pencher sur ses caractéristiques, ses propriétés et ses applications pour comprendre pourquoi il s'agit d'un matériau de choix pour de nombreux ingénieurs et fabricants.

Types et composition

L'Inconel 718 est disponible sous différentes formes : barres, feuilles, plaques, tubes et poudres métalliques. Il est principalement composé de nickel (50-55%) et de chrome (17-21%), avec des quantités significatives de fer, de niobium et de molybdène.

Formulaire	Composition
Barre	Nickel (50-55%), Chrome (17-21%), Fer (Bal), Niobium (4.75-5.5%), Molybdène (2.8-3.3%)
Feuille	Nickel (50-55%), Chrome (17-21%), Fer (Bal), Niobium (4.75-5.5%), Molybdène (2.8-3.3%)
Assiette	Nickel (50-55%), Chrome (17-21%), Fer (Bal), Niobium (4.75-5.5%), Molybdène (2.8-3.3%)
Tube	Nickel (50-55%), Chrome (17-21%), Fer (Bal), Niobium (4.75-5.5%), Molybdène (2.8-3.3%)
Poudre métallique	Nickel (50-55%), Chrome (17-21%), Fer (Bal), Niobium (4.75-5.5%), Molybdène (2.8-3.3%)

Outre ces composants primaires, l'Inconel 718 contient également des traces d'aluminium, de titane et de cobalt, qui améliorent ses performances globales.

Propriétés et caractéristiques

L'Inconel 718 est réputé pour ses excellentes propriétés mécaniques et sa grande résistance à l'oxydation thermique et à la corrosion. Voici un aperçu détaillé de ses principales caractéristiques :

Propriété immobilière	Valeur
Résistance à la traction	135 ksi (930 MPa)
Limite d'élasticité	70 ksi (480 MPa)
Allongement	12-15%
Dureté	330-360 HB
Conductivité thermique	11,4 W/m-K
Plage de fusion	1260-1340°C
Densité	8,19 g/cm³
Capacité thermique spécifique	435 J/kg-K
Module d'élasticité	200 GPa
Coefficient de dilatation thermique	13,0 µm/m-K (à 20-1000°C)
Résistance à l'oxydation	Excellent jusqu'à 1200°F (650°C)
Résistance à la corrosion	Supérieure dans la plupart des environnements corrosifs, en particulier dans les conditions d'oxydation et de réduction.

Applications de la Inconel 718 Matériau

La combinaison unique des propriétés de l'Inconel 718 le rend apte à une variété d'applications exigeantes. Voici quelques-unes des utilisations les plus courantes :

Application	Description
Aérospatial	Utilisé dans les moteurs de turbines à gaz, les moteurs de fusées, les engins spatiaux et les fixations à haute température.
Marine	Composants exposés à l'eau salée, notamment les vannes, les pompes et les arbres d'hélice
Traitement chimique	Échangeurs de chaleur, réacteurs et autres équipements exposés à des produits chimiques corrosifs
Pétrole et gaz	Composants de fond de puits, équipement de tête de puits et autres applications soumises à de fortes contraintes et à des températures élevées
Production d'électricité	Aubes, anneaux et autres pièces de turbines à vapeur et à gaz
Nucléaire	Composants du cœur du réacteur, mécanismes d'entraînement des barres de contrôle et autres pièces critiques du réacteur
Automobile	Rotors de turbocompresseurs, soupapes d'échappement et autres composants à haute température

Spécifications, tailles, qualités et normes

L'Inconel 718 est disponible en différentes tailles, qualités et normes pour répondre aux différentes exigences de l'industrie.

Spécification	Taille	Qualité	Standard
Barre	1/4″ à 8″ de diamètre	UNS N07718	ASTM B637, AMS 5662/5663
Feuille	0,018″ à 0,156″ d'épaisseur	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Assiette	0,25″ à 4″ d'épaisseur	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Tube	0,5″ à 3″ OD	UNS N07718	ASTM B163, ASTM B516, AMS 5589
Poudre métallique	15-53µm, 45-150µm	UNS N07718	AMS 5662/5663

Fournisseurs et détails des prix

Le prix de l'Inconel 718 varie en fonction de la forme et de la quantité achetée. Voici un aperçu des fournisseurs et des prix pratiqués :

Fournisseur	Formulaire	Prix (par kg)	Contact
Special Metals Corp.	Barre, feuille	$80 – $100	[email protected]
Haynes International	Plaque, tube	$90 – $110	[email protected]
ATI Specialty Alloys	Poudre métallique	$100 – $120	[email protected]
VDM Metals	Tous les formulaires	$85 – $105	[email protected]
Alliages laminés	Barre, plaque	$88 – $108	[email protected]

Avantages et inconvénients de la Inconel 718 Matériau

Chaque matériau a ses avantages et ses inconvénients. Examinons les avantages et les limites de l'Inconel 718 :

Avantages du matériau Inconel 718

1. Haute résistance : L'Inconel 718 conserve sa résistance dans une large gamme de températures, ce qui le rend idéal pour les applications soumises à de fortes contraintes.
2. Excellente résistance à la corrosion : Sa résistance à l'oxydation et à la corrosion dans divers environnements prolonge la durée de vie des composants.
3. Bonne soudabilité : Contrairement à d'autres alliages à haute résistance, l'Inconel 718 peut être soudé sans perte de ductilité.
4. Applications polyvalentes : Ses propriétés lui permettent de s'adapter à un large éventail d'industries, de l'aérospatiale au traitement chimique.

Inconvénients du matériau Inconel 718

1. Coût : L'Inconel 718 est plus cher que beaucoup d'autres matériaux, ce qui peut être un facteur limitant pour certaines applications.
2. Usinabilité : En raison de sa résistance et de sa dureté élevées, l'usinage de l'Inconel 718 peut s'avérer difficile et nécessite des équipements et des techniques spécialisés.
3. Densité : Sa densité relativement élevée peut être un inconvénient dans les applications où le poids est un facteur critique.

Modèles spécifiques de poudre métallique

Voici dix modèles spécifiques de poudre métallique Inconel 718, chacun avec ses caractéristiques uniques :

1. Poudre ATI 718 : Connu pour sa grande pureté et sa distribution granulométrique cohérente, idéal pour les applications de fabrication additive et de réparation.
2. Poudre Höganäs 718 : Il se caractérise par une excellente fluidité et densité de tassement, et convient aux processus de fusion sur lit de poudre.
3. Poudre Sandvik Osprey 718 : Offre une résistance supérieure à l'oxydation et une résistance aux températures élevées, parfaite pour les applications aérospatiales.
4. Produits en poudre Carpenter 718 : Connu pour sa microstructure fine et sa grande résistance à la fatigue, il est idéal pour les composants critiques de l'aérospatiale.
5. Poudre AP&C 718 : Il présente d'excellentes propriétés mécaniques et est optimisé pour les procédés de fusion par faisceau d'électrons (EBM).
6. Praxair TruForm 718 : Il présente une sphéricité élevée et une faible teneur en oxygène, ce qui le rend adapté au frittage laser direct des métaux (DMLS).
7. Poudre LPW Technology 718 : Permet un contrôle étroit de la chimie et de la taille des particules, garantissant de hautes performances dans la fabrication additive.
8. GKN Hoeganaes AncorAM 718 : Connu pour sa grande consistance et ses performances dans les applications de projection de liant.
9. Poudre Tekna 718 : Il offre d'excellentes caractéristiques d'écoulement et est conçu pour les procédés de fusion laser sur lit de poudre (LPBF).
10. Poudre d'Erasteel 718 : Il se caractérise par une grande propreté et est idéal pour le pressage isostatique à chaud (HIP) et les applications de fabrication additive.

Comparer le pour et le contre, les avantages et les limites

Voici une comparaison des avantages et des inconvénients de l'Inconel 718 par rapport à d'autres matériaux similaires comme l'Hastelloy X et l'Incoloy 825 :

Fonctionnalité	Inconel 718	Hastelloy X	Incoloy 825
Résistance à haute température	Excellent (jusqu'à 1200°F)	Très bon (jusqu'à 1500°F)	Bon (jusqu'à 1000°F)
Résistance à la corrosion	Supérieure	Excellent	Très bien
Soudabilité	Bien	Modéré	Bien
Coût	Élevé	Très haut	Modéré
Usinabilité	Défi	Modéré	Bien
Densité	Élevé	Élevé	Modéré

FAQ

Question	Réponse
À quoi sert l'Inconel 718 ?	Il est utilisé dans l'aérospatiale, la marine, le traitement chimique, le pétrole et le gaz, la production d'énergie et les applications automobiles.
Comment l'Inconel 718 résiste-t-il à la corrosion ?	Il a une teneur élevée en chrome qui forme une couche d'oxyde protectrice, améliorant ainsi sa résistance à la corrosion.
L'Inconel 718 peut-il être soudé ?	Oui, il peut être soudé à l'aide de techniques appropriées, tout en conservant sa ductilité et sa résistance.
Pourquoi l'Inconel 718 est-il cher ?	Son coût élevé est dû à la complexité des processus de fabrication et aux matières premières onéreuses qui entrent dans sa composition.
Quelles sont les alternatives à l'Inconel 718 ?	Les alternatives comprennent l'Hastelloy X, l'Incoloy 825 et d'autres superalliages à base de nickel et de chrome.
L'Inconel 718 est-il adapté aux applications cryogéniques ?	Oui, il conserve sa ténacité et sa résistance à des températures cryogéniques.
Comment l'Inconel 718 est-il fabriqué ?	Il est produit par des procédés tels que le moulage, le forgeage et la métallurgie des poudres.
Quelles sont les industries qui bénéficient le plus de l'utilisation de l'Inconel 718 ?	Les secteurs de l'aérospatiale, de la marine, du traitement chimique, du pétrole et du gaz, et de la production d'énergie sont les plus avantagés.
Quelle est la différence entre l'Inconel 718 et l'Inconel 625 ?	L'Inconel 718 est plus résistant grâce à l'ajout de niobium, tandis que l'Inconel 625 est plus résistant à la corrosion.
Comment usiner l'Inconel 718 ?	L'usinage nécessite un équipement spécialisé, des vitesses de coupe lentes et l'utilisation d'outils en carbure pour gérer sa dureté.

Conclusion

Inconel 718 est un matériau polyvalent et performant, capable de résister à des conditions extrêmes. Ses propriétés mécaniques supérieures, son excellente résistance à la corrosion et sa grande solidité le rendent indispensable dans diverses industries soumises à de fortes contraintes. Malgré son coût plus élevé et sa difficulté d'usinage, les avantages qu'il offre en termes de durabilité et de performance l'emportent souvent sur ces limitations. Que ce soit dans le ciel, en haute mer ou au cœur d'une usine chimique, l'Inconel 718 continue de prouver sa valeur en tant que matériau de choix pour les ingénieurs et les fabricants du monde entier.

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