Material Inconel 718

Visão geral

Inconel 718 é um material de níquel-crómio de alta resistência e resistente à corrosão, utilizado a temperaturas que vão desde as criogénicas até aos 1200°F. É amplamente conhecido pela sua impressionante combinação de resistência à tração, fadiga, fluência e rutura, tornando-o uma escolha popular para aplicações exigentes em indústrias como a aeroespacial, marítima e de processamento químico. Mas o que torna o Inconel 718 tão especial? Vamos aprofundar as suas características, propriedades e aplicações para compreender porque é que é um material de eleição para muitos engenheiros e fabricantes.

Tipos e composição

O Inconel 718 está disponível em várias formas, incluindo barras, chapas, placas, tubos e pó metálico. A sua composição é principalmente níquel (50-55%) e crómio (17-21%), com quantidades significativas de ferro, nióbio e molibdénio.

Formulario	Composição
Bar	Níquel (50-55%), Crómio (17-21%), Ferro (Bal), Nióbio (4,75-5,5%), Molibdénio (2,8-3,3%)
Folha	Níquel (50-55%), Crómio (17-21%), Ferro (Bal), Nióbio (4,75-5,5%), Molibdénio (2,8-3,3%)
Prato	Níquel (50-55%), Crómio (17-21%), Ferro (Bal), Nióbio (4,75-5,5%), Molibdénio (2,8-3,3%)
Tubo	Níquel (50-55%), Crómio (17-21%), Ferro (Bal), Nióbio (4,75-5,5%), Molibdénio (2,8-3,3%)
Pó metálico	Níquel (50-55%), Crómio (17-21%), Ferro (Bal), Nióbio (4,75-5,5%), Molibdénio (2,8-3,3%)

Para além destes componentes primários, o Inconel 718 também contém quantidades vestigiais de alumínio, titânio e cobalto, que melhoram o seu desempenho global.

Propriedades e características

O Inconel 718 é conhecido pelas suas excelentes propriedades mecânicas e pela sua elevada resistência à oxidação térmica e à corrosão. Aqui está um olhar detalhado sobre as suas principais características:

Propriedade	Valor
Resistência à tração	135 ksi (930 MPa)
Resistência ao escoamento	70 ksi (480 MPa)
Elongação	12-15%
Dureza	330-360 HB
Condutividade térmica	11,4 W/m-K
Gama de fusão	1260-1340°C
Densidade	8,19 g/cm³
Capacidade térmica específica	435 J/kg-K
Módulo de elasticidade	200 GPA
Coeficiente de expansão térmica	13,0 µm/m-K (a 20-1000°C)
Resistência à oxidação	Excelente até 1200°F (650°C)
Resistência à corrosão	Superior na maioria dos ambientes corrosivos, particularmente em condições de oxidação e redução

Aplicações de Inconel 718 Material

A combinação única de propriedades do Inconel 718 torna-o adequado para uma variedade de aplicações exigentes. Eis algumas das utilizações mais comuns:

Aplicativo	Descrição
Aeroespacial	Utilizado em motores de turbina a gás, motores de foguetões, naves espaciais e fixadores de alta temperatura
Marinha	Componentes expostos a ambientes de água salgada, incluindo válvulas, bombas e veios de hélice
Processamento químico	Permutadores de calor, reactores e outros equipamentos expostos a produtos químicos corrosivos
Petróleo e gás	Componentes de fundo de poço, equipamento de cabeça de poço e outras aplicações de alta tensão e alta temperatura
Geração de energia	Lâminas de turbinas, anéis e outras peças para turbinas a vapor e a gás
Nuclear translates to "nuclear" in Portuguese.	Componentes do núcleo do reator, mecanismos de acionamento da barra de controlo e outras peças críticas do reator
Automotivo	Rotores de turbocompressores, válvulas de escape e outros componentes de alta temperatura

Especificações, tamanhos, graus e normas

O Inconel 718 está disponível em vários tamanhos, graus e normas para satisfazer os diferentes requisitos da indústria.

Especificação	Tamanho	Grau	Padrão
Bar	1/4″ a 8″ de diâmetro	UNS N07718	ASTM B637, AMS 5662/5663
Folha	0,018″ a 0,156″ de espessura	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Prato	0,25″ a 4″ de espessura	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Tubo	0,5″ a 3″ OD	UNS N07718	ASTM B163, ASTM B516, AMS 5589
Pó metálico	15-53µm, 45-150µm	UNS N07718	AMS 5662/5663

Fornecedores e informações sobre preços

O preço do Inconel 718 varia consoante a forma e a quantidade adquirida. Aqui está um resumo dos fornecedores e preços típicos:

Fornecedor	Formulario	Preço (por kg)	Contacto
Special Metals Corp.	Barra, Folha	$80 – $100	[email protected]
Haynes International	Placa, tubo	$90 – $110	[email protected]
Ligas especiais ATI	Pó metálico	$100 – $120	[email protected]
Metais VDM	Todos os formulários	$85 – $105	[email protected]
Ligas laminadas	Barra, placa	$88 – $108	[email protected]

Vantagens e desvantagens de Inconel 718 Material

Cada material tem os seus prós e contras. Vamos explorar as vantagens e limitações do Inconel 718:

Vantagens do material Inconel 718

1. Alta resistência: O Inconel 718 mantém a sua resistência numa vasta gama de temperaturas, o que o torna ideal para aplicações de alta tensão.
2. Excelente resistência à corrosão: A sua resistência à oxidação e à corrosão em vários ambientes prolonga a vida útil dos componentes.
3. Boa soldabilidade: Ao contrário de algumas outras ligas de alta resistência, o Inconel 718 pode ser soldado sem perda de ductilidade.
4. Aplicações versáteis: As suas propriedades tornam-no adequado para uma vasta gama de indústrias, desde a aeroespacial ao processamento químico.

Desvantagens do material Inconel 718

1. Custo: O Inconel 718 é mais caro do que muitos outros materiais, o que pode ser um fator limitativo para algumas aplicações.
2. Maquinabilidade: Devido à sua elevada resistência e dureza, a maquinagem do Inconel 718 pode ser um desafio e requer equipamento e técnicas especializadas.
3. Densidade: A sua densidade relativamente elevada pode ser uma desvantagem em aplicações em que o peso é um fator crítico.

Modelos específicos de pós metálicos

Aqui estão dez modelos específicos de pó metálico Inconel 718, cada um com as suas características únicas:

1. Pó ATI 718: Conhecida pela sua elevada pureza e distribuição consistente do tamanho das partículas, ideal para aplicações de fabrico aditivo e de reparação.
2. Pó de Höganäs 718: Apresenta excelente fluidez e densidade de empacotamento, adequado para processos de fusão em leito de pó.
3. Pó Sandvik Osprey 718: Oferece uma resistência superior à oxidação e resistência a altas temperaturas, perfeita para aplicações aeroespaciais.
4. Produtos em pó da Carpenter 718: Conhecido pela sua microestrutura fina e elevada resistência à fadiga, ideal para componentes aeroespaciais críticos.
5. AP&C 718 em pó: Proporciona excelentes propriedades mecânicas e está optimizado para processos de fusão por feixe de electrões (EBM).
6. Praxair TruForm 718: Apresenta uma elevada esfericidade e um baixo teor de oxigénio, o que o torna adequado para a sinterização direta de metais a laser (DMLS).
7. Tecnologia LPW 718 em pó: Oferece um controlo rigoroso da química e do tamanho das partículas, garantindo um elevado desempenho no fabrico de aditivos.
8. GKN Hoeganaes AncorAM 718: Conhecida pela sua elevada consistência e desempenho em aplicações de jato de aglutinante.
9. Tekna 718 Powder: Proporciona excelentes características de fluxo e foi concebido para processos de fusão em leito de pó a laser (LPBF).
10. Erasteel 718 em pó: Apresenta um elevado grau de limpeza e é ideal para aplicações de prensagem isostática a quente (HIP) e fabrico de aditivos.

Comparação de prós e contras, vantagens e limitações

Aqui está uma comparação dos prós e contras do Inconel 718 em relação a outros materiais semelhantes como o Hastelloy X e o Incoloy 825:

Característica	Inconel 718	Hastelloy X	Incoloy 825
Resistência a altas temperaturas	Excelente (até 1200°F)	Muito bom (até 1500°F)	Bom (até 1000°F)
Resistência à corrosão	Superior	Excelente	Muito bom
Soldabilidade	Bom	Moderada	Bom
Custo	Alto	Muito alto	Moderada
Usinabilidade	Desafiador	Moderada	Bom
Densidade	Alto	Alto	Moderada

FAQs

Questão	Resposta
Para que é utilizado o Inconel 718?	É utilizado em aplicações aeroespaciais, marítimas, de processamento químico, de petróleo e gás, de produção de energia e automóveis.
Como é que o Inconel 718 resiste à corrosão?	Tem um elevado teor de crómio que forma uma camada protetora de óxido, aumentando a sua resistência à corrosão.
O Inconel 718 pode ser soldado?	Sim, pode ser soldado com técnicas adequadas, mantendo a sua ductilidade e resistência.
Porque é que o Inconel 718 é caro?	O seu elevado custo deve-se aos complexos processos de fabrico e às dispendiosas matérias-primas utilizadas na sua composição.
Quais são as alternativas ao Inconel 718?	As alternativas incluem Hastelloy X, Incoloy 825 e outras superligas à base de níquel-crómio.
O Inconel 718 é adequado para aplicações criogénicas?	Sim, mantém a sua dureza e resistência a temperaturas criogénicas.
Como é fabricado o Inconel 718?	É produzido através de processos como a fundição, o forjamento e a metalurgia do pó.
Que indústrias beneficiam mais com a utilização do Inconel 718?	Os sectores aeroespacial, marítimo, de processamento químico, de petróleo e gás e de produção de energia são os mais beneficiados.
Qual é a diferença entre o Inconel 718 e o Inconel 625?	O Inconel 718 tem maior resistência devido à adição de nióbio, enquanto o Inconel 625 é mais resistente à corrosão.
Como é que se maquina o Inconel 718?	A maquinagem requer equipamento especializado, velocidades de corte lentas e a utilização de ferramentas de metal duro para gerir a sua dureza.

Conclusão

Inconel 718 destaca-se como um material versátil e de elevado desempenho, capaz de suportar condições extremas. As suas propriedades mecânicas superiores, a excelente resistência à corrosão e a elevada resistência tornam-no indispensável em várias indústrias de elevada tensão. Apesar do seu custo mais elevado e da difícil maquinabilidade, as vantagens que oferece em termos de durabilidade e desempenho ultrapassam frequentemente estas limitações. Quer seja no céu, nas profundezas do mar ou no coração de uma fábrica de produtos químicos, o Inconel 718 continua a provar o seu valor como material de eleição para engenheiros e fabricantes de todo o mundo.

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