Inconel 718 Materiale

Panoramica

Inconel 718 è un materiale in nichel-cromo ad alta resistenza e resistente alla corrosione, utilizzato a temperature che vanno da quelle criogeniche a quelle di 1200°F. È ampiamente conosciuto per la sua impressionante combinazione di resistenza alla trazione, alla fatica, allo scorrimento e alla rottura, che lo rende una scelta popolare per le applicazioni più impegnative in settori come quello aerospaziale, marino e chimico. Ma cosa rende l'Inconel 718 così speciale? Approfondiamo le sue caratteristiche, le sue proprietà e le sue applicazioni per capire perché è un materiale scelto da molti ingegneri e produttori.

Tipi e composizione

L'Inconel 718 è disponibile in varie forme, tra cui barre, lamiere, piastre, tubi e polveri metalliche. La sua composizione è costituita principalmente da nichel (50-55%) e cromo (17-21%), con quantità significative di ferro, niobio e molibdeno.

Modulo	Composizione
Bar	Nichel (50-55%), Cromo (17-21%), Ferro (Bal), Niobio (4,75-5,5%), Molibdeno (2,8-3,3%)
Foglio	Nichel (50-55%), Cromo (17-21%), Ferro (Bal), Niobio (4,75-5,5%), Molibdeno (2,8-3,3%)
Piatto	Nichel (50-55%), Cromo (17-21%), Ferro (Bal), Niobio (4,75-5,5%), Molibdeno (2,8-3,3%)
Tubo	Nichel (50-55%), Cromo (17-21%), Ferro (Bal), Niobio (4,75-5,5%), Molibdeno (2,8-3,3%)
Polvere di metallo	Nichel (50-55%), Cromo (17-21%), Ferro (Bal), Niobio (4,75-5,5%), Molibdeno (2,8-3,3%)

Oltre a questi componenti primari, l'Inconel 718 contiene anche tracce di alluminio, titanio e cobalto, che ne migliorano le prestazioni complessive.

Proprietà e caratteristiche

L'Inconel 718 è rinomato per le sue eccellenti proprietà meccaniche e l'elevata resistenza all'ossidazione termica e alla corrosione. Ecco un'analisi dettagliata delle sue caratteristiche principali:

Proprietà	Valore
Resistenza alla trazione	135 ksi (930 MPa)
Limite di snervamento	70 ksi (480 MPa)
Allungamento	12-15%
Durezza	330-360 HB
Conduttività termica	11,4 W/m-K
Intervallo di fusione	1260-1340°C
Densità	8,19 g/cm³
Capacità termica specifica	435 J/kg-K
Modulo di elasticità	200 GPa
Coefficiente di espansione termica	13,0 µm/m-K (a 20-1000°C)
Resistenza all'ossidazione	Eccellente fino a 1200°F (650°C)
Resistenza alla corrosione	Superiore nella maggior parte degli ambienti corrosivi, in particolare in condizioni di ossidazione e riduzione.

Applicazioni di Inconel 718 Materiale

La combinazione unica di proprietà dell'Inconel 718 lo rende adatto a una varietà di applicazioni impegnative. Ecco alcuni degli usi più comuni:

Applicazione	Descrizione
Aerospaziale	Utilizzato nei motori delle turbine a gas, nei motori dei razzi, nei veicoli spaziali e nei dispositivi di fissaggio ad alta temperatura.
Marina	Componenti esposti all'acqua salata, tra cui valvole, pompe e alberi delle eliche.
Elaborazione chimica	Scambiatori di calore, reattori e altre apparecchiature esposte a sostanze chimiche corrosive
Olio e gas	Componenti per pozzi, attrezzature per teste di pozzo e altre applicazioni ad alte temperature e sollecitazioni.
Generazione energetica	Pale di turbina, anelli e altre parti di turbine a vapore e a gas
Nucleare	Componenti del nocciolo del reattore, meccanismi di azionamento delle barre di controllo e altre parti critiche del reattore.
Automotive	Rotori di turbocompressori, valvole di scarico e altri componenti ad alta temperatura

Specifiche, dimensioni, gradi e standard

L'Inconel 718 è disponibile in varie dimensioni, gradi e standard per soddisfare le diverse esigenze del settore.

Specificazione	Dimensione	Grado	Standard
Bar	Diametro da 1/4″ a 8	UNS N07718	ASTM B637, AMS 5662/5663
Foglio	Spessore da 0,018″ a 0,156″.	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Piatto	Da 0,25″ a 4″ di spessore	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Tubo	Da 0,5″ a 3″ OD	UNS N07718	ASTM B163, ASTM B516, AMS 5589
Polvere di metallo	15-53µm, 45-150µm	UNS N07718	AMS 5662/5663

Fornitori e dettagli sui prezzi

I prezzi dell'Inconel 718 variano in base alla forma e alla quantità acquistata. Ecco un'istantanea dei fornitori e dei prezzi tipici:

Fornitore	Modulo	Prezzo (per kg)	Contatto
Special Metals Corp.	Barra, foglio	$80 – $100	[email protected]
Haynes International	Piastra, tubo	$90 – $110	[email protected]
Leghe speciali ATI	Polvere di metallo	$100 – $120	[email protected]
VDM Metals	Tutti i moduli	$85 – $105	[email protected]
Leghe laminate	Barra, piastra	$88 – $108	[email protected]

Vantaggi e svantaggi di Inconel 718 Materiale

Ogni materiale ha i suoi pro e i suoi contro. Esploriamo i vantaggi e i limiti dell'Inconel 718:

Vantaggi del materiale Inconel 718

1. Alta resistenza: L'Inconel 718 mantiene la sua resistenza in un ampio intervallo di temperature, rendendolo ideale per le applicazioni ad alta sollecitazione.
2. Eccellente resistenza alla corrosione: La sua resistenza all'ossidazione e alla corrosione in vari ambienti prolunga la durata dei componenti.
3. Buona saldabilità: A differenza di altre leghe ad alta resistenza, l'Inconel 718 può essere saldato senza perdita di duttilità.
4. Applicazioni versatili: Le sue proprietà lo rendono adatto a un'ampia gamma di settori, da quello aerospaziale a quello chimico.

Svantaggi del materiale Inconel 718

1. Costo: L'Inconel 718 è più costoso di molti altri materiali, il che può essere un fattore limitante per alcune applicazioni.
2. Lavorabilità: A causa della sua elevata resistenza e durezza, la lavorazione dell'Inconel 718 può essere impegnativa e richiede attrezzature e tecniche specializzate.
3. Densità: La sua densità relativamente elevata può essere uno svantaggio nelle applicazioni in cui il peso è un fattore critico.

Modelli specifici di polvere di metallo

Ecco dieci modelli specifici di polvere metallica Inconel 718, ciascuno con caratteristiche uniche:

1. Polvere ATI 718: Conosciuto per la sua elevata purezza e la distribuzione coerente delle dimensioni delle particelle, è ideale per le applicazioni di produzione additiva e di riparazione.
2. Polvere Höganäs 718: Caratterizzato da un'eccellente fluidità e densità di impaccamento, è adatto ai processi di fusione a letto di polvere.
3. Sandvik Osprey 718 Powder: Offre una resistenza superiore all'ossidazione e alle alte temperature, perfetta per le applicazioni aerospaziali.
4. Prodotti in polvere Carpenter 718: Conosciuto per la sua microstruttura fine e l'elevata resistenza alla fatica, è ideale per i componenti aerospaziali critici.
5. Polvere AP&C 718: Offre eccellenti proprietà meccaniche ed è ottimizzato per i processi di fusione a fascio elettronico (EBM).
6. Praxair TruForm 718: L'elevata sfericità e il basso contenuto di ossigeno lo rendono adatto alla sinterizzazione laser diretta dei metalli (DMLS).
7. Tecnologia LPW 718 in polvere: Offre uno stretto controllo sulla chimica e sulle dimensioni delle particelle, garantendo elevate prestazioni nella produzione additiva.
8. GKN Hoeganaes AncorAM 718: Conosciuto per la sua elevata consistenza e le sue prestazioni nelle applicazioni di getto del legante.
9. Polvere Tekna 718: Offre eccellenti caratteristiche di flusso ed è progettato per i processi di fusione laser a letto di polvere (LPBF).
10. Erasteel 718 in polvere: Caratterizzato da un'elevata pulizia, è ideale per le applicazioni di pressatura isostatica a caldo (HIP) e di produzione additiva.

Confronto tra pro e contro, vantaggi e limiti

Ecco un confronto tra i pro e i contro dell'Inconel 718 rispetto ad altri materiali simili come l'Hastelloy X e l'Incoloy 825:

Caratteristica	Inconel 718	Hastelloy X	Incoloy 825
Resistenza alle alte temperature	Eccellente (fino a 1200°F)	Molto buono (fino a 1500°F)	Buono (fino a 1000°F)
Resistenza alla corrosione	Superiore	Eccellente	Davvero ottimo
Saldabilità	Bene	Moderato	Bene
Costi	Elevato	Elevatissimo	Moderato
Lavorabilità	Impegnativo	Moderato	Bene
Densità	Elevato	Elevato	Moderato

FAQ

Domanda	Risposta
A cosa serve l'Inconel 718?	Viene utilizzato in applicazioni aerospaziali, marine, di lavorazione chimica, petrolifere e del gas, di produzione di energia e automobilistiche.
Come resiste l'Inconel 718 alla corrosione?	Ha un elevato contenuto di cromo che forma uno strato di ossido protettivo, migliorando la resistenza alla corrosione.
L'Inconel 718 può essere saldato?	Sì, può essere saldato con tecniche appropriate, mantenendo la sua duttilità e resistenza.
Perché l'Inconel 718 è costoso?	Il suo costo elevato è dovuto ai complessi processi di produzione e alle costose materie prime utilizzate per la sua composizione.
Quali sono le alternative all'Inconel 718?	Le alternative includono Hastelloy X, Incoloy 825 e altre superleghe a base di nichel-cromo.
L'Inconel 718 è adatto alle applicazioni criogeniche?	Sì, mantiene la sua tenacità e resistenza a temperature criogeniche.
Come viene prodotto l'Inconel 718?	Viene prodotto attraverso processi come la fusione, la forgiatura e la metallurgia delle polveri.
Quali sono i settori industriali che traggono i maggiori vantaggi dall'utilizzo dell'Inconel 718?	I settori aerospaziale, navale, chimico, petrolifero e del gas e della produzione di energia sono quelli che ne beneficiano maggiormente.
Qual è la differenza tra Inconel 718 e Inconel 625?	L'Inconel 718 ha una maggiore resistenza grazie all'aggiunta di niobio, mentre l'Inconel 625 è più resistente alla corrosione.
Come si lavora l'Inconel 718?	La lavorazione richiede attrezzature specializzate, velocità di taglio ridotte e l'uso di utensili in metallo duro per gestire la sua durezza.

Conclusione

Inconel 718 si distingue come materiale versatile e ad alte prestazioni, in grado di resistere a condizioni estreme. Le sue proprietà meccaniche superiori, l'eccellente resistenza alla corrosione e l'elevata robustezza lo rendono indispensabile in diversi settori ad alta sollecitazione. Nonostante il costo più elevato e la difficile lavorabilità, i vantaggi che offre in termini di durata e prestazioni spesso superano queste limitazioni. Nel cielo, nelle profondità marine o nel cuore di un impianto chimico, l'Inconel 718 continua a dimostrare di essere il materiale preferito da ingegneri e produttori di tutto il mondo.

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