Inconel 718 (UNS N07718) - Lega di nichel-cromu chì si indurisce per precipitazione per applicazioni ad alta resistenza. Immagine in evidenza

Inconel 718 (UNS N07718) - Lega di nichel-cromu à indurimentu per precipitazione per applicazioni ad alta resistenza

Descrizzione breve:

Inconel 718 (UNS N07718 /W.Nr. 2.4668 / GH4169) hè una lega di nichel-cromu-ferru induribile per precipitazione cù una resistenza eccezziunale à alte temperature è resistenza à a corrosione. Womic Steel furnisce Inconel 718 in parechje forme di prudutti, cumpresi tubi senza saldatura, tubi saldati, barre d'acciaio, piastre d'acciaio, bobine d'acciaio, strisce, flange, raccordi, pezzi forgiati, fili, elementi di fissaggio è valvole per applicazioni aerospaziali, turbine a gas, marine, nucleari è petrolifere è gas.

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Panoramica di u produttu

L'Inconel 718 hè a superlega à basa di nichel a più aduprata in u mondu, spessu descritta cum'è u "cavallu di battaglia" di e leghe à alta temperatura. Sviluppata da l'International Nickel Company in l'anni 1950, a lega ottiene a so resistenza eccezziunale per via di a precipitazione di e fasi γ″ (Ni₃Nb) è γ′ (Ni₃(Al,Ti)) durante u trattamentu termicu di doppia invechjatura cuntrullata. Cù resistenze à a trazione chì righjunghjenu 1.275-1.380 MPa, l'Inconel 718 offre unu di i rapporti resistenza-pesu più alti trà e leghe di nichel, pur mantenendu una eccellente fabricabilità è saldabilità.

E caratteristiche chjave includenu:

Resistenza eccezziunale à alta temperaturafinu à 700°C (1300°F)
Indurimentu per precipitazioneper via di a furmazione di fasi γ″ è γ′ durante l'invecchiamentu
Eccellente resistenza à a rottura di u creepà 650-700°C
Bona resistenza à l'ossidazione è à a corrosionein ambienti diversi
Eccellente resistenza à a faticaè a tenacità à a frattura
Eccellente saldabilità– una di e superleghe à basa di nichel più saldabili
Capacità di temperatura largada criogenicu (-253°C) à 700°C

Cumposizione chimica

Elementu	Cuntenutu (%)	Ruolo
Nichelu (Ni)	50.0 – 55.0	Elementu di basa, furnisce stabilità austenitica è resistenza SCC
Cromu (Cr)	17.0 – 21.0	Resistenza à l'ossidazione, forma una scala protettiva di Cr₂O₃
Ferru (Fe)	Equilibriu	Elementu di basa à bon pattu, participa à u rinfurzamentu di e soluzioni solide
Niobiu + Tantaliu (Nb+Ta)	4,75 – 5,50	Fase di rinfurzamentu γ″ primaria (Ni₃Nb), differenziatore chjave
Molibdenu (Mo)	2,80 – 3,30	Rinforzu in suluzione solida, resistenza à u creep
Titaniu (Ti)	0,65 – 1,15	Formazione di fasi γ′ (Ni₃Al,Ti), rinforzamentu secundariu
Aluminiu (Al)	0,20 – 0,80	furmazione di fase γ′, resistenza à l'ossidazione
Cobaltu (Co)	≤ 1,00	Elementu residuale, cuntribuisce à u rinfurzamentu di a suluzione solida
Carboniu (C)	≤ 0,08	Formatore di carburi, rinfurzamentu di u bordu di i grani
Manganese (Mn)	≤ 0,35	Disossidante
Siliciu (Si)	≤ 0,35	Disossidante
Fosforu (P)	≤ 0,015	Impurità, strettamente cuntrullata
Zolfu (S)	≤ 0,015	Impurità, strettamente cuntrullata
Boru (B)	≤ 0,006	Rinforzu di u cunfine di i grani, migliora a resistenza à u creep
Rame (Cu)	≤ 0,30	Elementu residuale

Proprietà Meccaniche

Proprietà di a Temperatura Ambiente (Cundizione Invechjata)

Pruprietà	Requisitu ASTM	Tipicu ottenutu
Resistenza à a trazione	≥ 1.240 MPa (180 ksi)	1.275 – 1.380 MPa
Forza di snervamentu (0,2% di compensazione)	≥ 1.034 MPa (150 ksi)	1.030 – 1.170 MPa
Allungamentu	≥ 12%	12 – 25%
Durezza	—	36 – 44 HRC
Densità	8,19 g/cm³
Gamma di fusione	1.260 – 1.340 °C
Modulu Elasticu	200 GPa à 20°C
Cunduttività termica	11,4 W/m·K à 20°C
Permeabilità Magnetica	Non magneticu

Proprietà Meccaniche à Alta Temperatura

Temperatura °C	Resistenza à a trazione (MPa)	Forza di snervamentu (MPa)
20	1.275 – 1.380	1.030 – 1.170
540	1.150	960
650	1.030 – 1.100	850 – 860
700	—	700

Forza di Creep-Rupture

Temperatura	Stress (MPa)	Vita di Rottura
650°C	690	> 100 ore
700°C	620	> 100 ore
650°C	586	> 1.000 ore

Vantaghji chjave di Inconel 718

Meccanismu di Indurimentu di Precipitazione– L'Inconel 718 deriva a so forza da a precipitazione di e fasi γ″ (Ni₃Nb) è γ′ (Ni₃(Al,Ti)) durante u trattamentu termicu di l'invecchiamentu. A fase γ″ hè u principale mecanismu di rinfurzamentu, cù una frazione di vulume chì righjunghje circa u 12-20%. À u cuntrariu di parechje altre leghe chì si induriscenu per precipitazione, l'Inconel 718 hà una risposta d'invecchiamentu più lenta, furnendu una larga finestra di trasfurmazione è una eccellente saldabilità.

Forza Eccezziunale à Alta Temperatura– L'Inconel 718 mantene una alta resistenza à a trazione, à a fatica è à a rottura à u creep finu à 700 °C (1300 °F). À 650 °C, a so resistenza à u snervamentu supera quella di tutte l'altre superleghe battute. A lega presenta una eccellente resistenza à u creep in a gamma 650-700 °C, ciò chì ne face u materiale preferitu per u serviziu à alta temperatura à longu andà.

Eccellente saldabilità– L'Inconel 718 hè largamente cunsideratu cum'è a superlega à basa di nichel a più saldabile. À u cuntrariu di parechje leghe indurite per precipitazione chì sò suscettibili à a frattura per invecchiamentu, l'Inconel 718 pò esse saldatu sia in cundizioni ricotte sia invecchiate senza risicu significativu. A lega presenta una eccellente resistenza à a frattura indotta da a saldatura è pò esse saldata cù prucessi di saldatura TIG, MIG, à fasciu elettronicu è laser. I giunti saldati ottenenu tipicamente una resistenza quasi pari à quella di u metallu parente cù un semplice trattamentu di invecchiamentu post-saldatura.

Capacità di Temperatura Larga– A lega mantene proprietà stabili da temperature criogeniche (-253 °C) finu à 700 °C. À temperature criogeniche, a resistenza è a tenacità aumentanu senza transizione da duttile à fragile, ciò chì a rende adatta per i sistemi à idrogenu liquidu è ossigenu liquidu. Questa larga gamma di funziunamentu hè rara trà e superleghe.

Bona resistenza à a corrosione– Cù un cuntenutu di cromu di 17-21%, l'Inconel 718 furnisce una eccellente resistenza à l'ossidazione, à a pitting è à a corrosione da stress in diversi ambienti. A lega si comporta bè in acqua di mare, nebbia salina, mezzi acidi è atmosfere ossidanti à alta temperatura. U so bassu cuntenutu di cobaltu (≤1,0%) a rende adatta per applicazioni nucleari induve l'attivazione di a radiazione hè una preoccupazione.

Eccellente fabricabilità– L'Inconel 718 pò esse travagliatu à caldu à 900-1150 °C è travagliatu à fretu cù tecniche standard. A lavorazione à fretu aumenta significativamente a resistenza mantenendu una duttilità adeguata. A lega hè machinabile cù utensili di carburo o ceramica cù parametri adatti.

Inconel 718 vs Inconel 625: Paragone

Pruprietà	Inconel 718	Inconel 625
Meccanismu di rinfurzamentu	Indurimentu per precipitazione (γ″ + γ′). Richiede trattamentu termicu	Rinforzu in suluzione solida (nisun trattamentu termicu necessariu)
Resistenza à a trazione	≥ 1.240 MPa (180 ksi)	~690 MPa (100 ksi)
Capacità di temperatura	-253°C à 700°C	Criogenicu finu à 982°C (1800°F)
cuntenutu di ferru	~15-20%	≤5%
Cuntenutu di niobiu	4,75-5,50% (criticu per γ″)	3,15-4,15%
Cuntenutu di molibdenu	2,80-3,30%	8-10% (resistenza à a pitting)
Differenziatore Chjave	A più alta resistenza, saldabilità, resistenza à a fatica	Eccellente resistenza à a corrosione in acqua di mare è acidi
Preferitu per	Dischi di turbine aerospaziali, motori à reazione, motori à razzi, petroliu è gasu HPHT, elementi di fissaggio	Ambienti marini, tubazioni d'acqua di mare, trasfurmazioni chimiche, FGD

Quandu sceglie Inconel 718:Applicazioni chì richiedenu a massima resistenza à alta temperatura, resistenza à u creep è prestazioni di fatica finu à 700 °C induve a resistenza à a corrosione hè secundaria. Tipici: cumpunenti di turbine, motori à razzi, petroliu è gasu HPHT.

Quandu sceglie Inconel 625:Applicazioni chì necessitanu una eccellente resistenza à a corrosione in acqua di mare, acidi è ambienti ricchi di cloruri induve una resistenza moderata hè accettabile. Tipiche: tubazioni marine, trasfurmazioni chimiche, sistemi FGD.

Trattamentu termicu di Inconel 718

L'Inconel 718 richiede una sequenza di trattamentu termicu specifica per ottene proprietà meccaniche ottimali:

Trattamentu termicu standard:

1. Ricottura di a suluzione:927-1010°C (1700-1850°F) per 1 ora, raffreddamentu rapidu (tempra in acqua o oliu)

Scopu: Dissolve tutti i precipitati, ottene austenite monofase

2. Invecchiamento di a prima tappa:718°C (1325°F) per 8 ore, raffreddamentu di u fornu à 620°C

3. Seconda tappa di l'invecchiamentu:620°C (1150°F) per 8-10 ore, tempu tutale di stagionatura 18 ore, raffreddamentu à l'aria

Scopu: Precipità γ″ è γ′ per una resistenza massima è resistenza à u creep

Trattamentu di calore alternativu (per un rilassamentu di stress miglioratu):

Ricottura di a suluzione:1038-1066°C (1900-1950°F), raffreddamentu rapidu
Invecchiamento di a prima tappa:760°C (1400°F) per 10 ore, raffreddamentu di u fornu à 650°C
Seconda tappa di l'invecchiamentu:650°C (1200°F) per 20 ore, raffreddamentu à l'aria

Cunsiderazioni chjave:

A fase γ″ (Ni₃Nb) hè a fase di rinfurzamentu primaria è hè metastabile. Sopra i 650°C, si trasforma in fase δ stabile (Ni₃Nb, ortorombica) pruvucendu una riduzione di a resistenza.
L'esposizione prolungata à 600-800 °C pò precipità a fase δ à i limiti di i grani, riducendu a tenacità.
A velocità di raffreddamentu dopu a ricottura in soluzione deve esse rapida per supprimà e precipitazioni dannose.

Forme di prudutti dispunibili da Womic Steel

Tubi senza saldatura è tubi senza saldatura

Diametru esternu:6mm – 350mm (1/4" – 14")
Spessore di u muru:1mm – 40mm (Schedule 5S à XXS)
Lunghezza:Finu à 12 m
Norme:ASTM B983, AMS 5589, AMS 5590
Applicazioni:Tubi di scambiu di calore, sistemi di fluidi à alta pressione, tubi aerospaziali, linee di strumentazione
Parole chjave:Tubu senza saldatura Inconel 718, tubu UNS N07718, tubu senza saldatura 2.4668, tubu GH4169, tubu di nichel d'alta resistenza

Tubu saldatu

Diametru esternu:50mm – 1200mm (2" – 48")
Spessore di u muru:1,0 mm – 30 mm
Norme:ASTM B904, ASTM B906
Applicazioni:Tubazioni di prucessu di grande diametru, gusci di scambiatori di calore, applicazioni strutturali
Parole chjave:Tubu saldatu Inconel 718, tubu in lega 718 ERW, tubu in nichel di grande diametru

Barra d'acciaiu (tonda, quadrata, piatta, esagonale)

Diametru:5mm – 600mm
Superficie:Laminatu à caldu, Brillante (trafilatu à fretu), Macinatu, Giratu, Sbucciatu
Norme:ASTM B637, AMS 5662 (Ricottu in Soluzione), AMS 5663 (Invecchiatu), AMS 5664
Applicazioni:Dischi di turbine, alberi, steli di valvole, elementi di fissaggio, bulloni, prigionieri, materiale di lavorazione, molle
Parole chjave:Barra tonda Inconel 718, barra UNS N07718, barra GH4169, barra in lega di nichel, barra in superlega d'alta resistenza

Piastra d'acciaiu è foglia

Spessore:0,5 mm – 150 mm
Larghezza:Finu à 2500 mm
Norme:ASTM B670, AMS 5596, AMS 5597
Applicazioni:Gusci di recipienti à pressione, cumpunenti strutturali, flange grezze, cumpunenti di motori à razzo
Parole chjave:Piastra Inconel 718, foglia di lega 718, piastra GH4169, foglia di lega à alta temperatura

Bobina è striscia d'acciaiu

Spessore:0,5 mm – 6,0 mm
Larghezza:10mm – 1500mm
Norme:ASTM B670, AMS 5596
Applicazioni:Cumponenti furmati, soffietti, giunti di dilatazione, stampaggi, tubi à parete sottile
Parole chjave:Bobina Inconel 718, striscia di lega di nichel, bobina GH4169

Flange è raccordi per tubi

Tipi:Collu di saldatura, Slip-On, Cieco, Saldatura à presa, Filettatu, Giunzione à sovrapposizione
Taglie:1/2" – 48" (DN15 – DN1200)
Valutazione di pressione:Classe 150 – Classe 2500
Norme:ASTM B637, ASME B16.5, ASME B16.47
Parole chjave:Flange Inconel 718, flangia di collu di saldatura in lega 718, raccordi N07718

Forgiature

Tipi:Anelli, dischi, alberi, corpi di valvole, cumpunenti di turbine, geometrie persunalizate
Pesu:Finu à 5.000 kg per pezzu
Norme:ASTM B637, AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664
Applicazioni:Dischi di turbine, dischi di compressore, carter di motori, cumpunenti di motori à razzo
Parole chjave:Forgiatura Inconel 718, anellu forgiatu GH4169, forgiatura di discu di turbina

Valvole Inconel 718

Tipi:Valvole à sfera, Valvole à saracinesca, Valvole à globu, Valvole di ritegnu
Taglie:1/2" – 24" (DN15 – DN600)
Valutazione di pressione:Classe 150 – Classe 2500
Gamma di temperatura:da -253°C à +700°C
Norme di cuncepimentu:API 608, API 6D, ASME B16.34
Posti à sedere:Rivestimentu duru in stellite, RPTFE, PEEK
Attuazione:Manuale, Pneumaticu, Elettricu
Applicazioni:Petroliu è gasu HPHT, isolamentu di prucessi à alta temperatura, sistemi di cuntrollu di turbine, serviziu nucleare
Parole chjave:Valvula à sfera Inconel 718, valvula à saracinesca in lega 718, valvula di nichel à alta temperatura

Filu è elementi di fissaggio

Diametru di u filu:0,5 mm – 12 mm
Elementi di fissaggio:Bulloni, dadi, prigionieri, viti, rondelle, molle
Norme:ASTM B637, AMS 5662, AMS 5663, AMS 5832
Parole chjave:Filu Inconel 718, elementi di fissaggio GH4169, bulloni in lega di nichel, molle per alte temperature

Applicazioni di Inconel 718

Aerospaziale– Inconel 718 hè u standard industriale per i cumpunenti di i motori à reazione, cumpresi i dischi di cumpressori à alta pressione, i dischi di e turbine, l'alberi di e turbine, e pale di u cumpressore, e camere di combustione, i cumpunenti di u postcombustore è i carter di i motori. A lega hè ancu aduprata per i cumpunenti di i motori à razzi, e camere di spinta, e turbopompe è e strutture di e navi spaziali. Hè a superlega più aduprata in l'applicazioni aerospaziali.

Energia è generazione di putenza– A lega hè largamente aduprata in cumpunenti di turbine à gas, cumpresi dischi di turbine, pale, condotti di transizione è elementi di fissaggio per turbine à gas terrestri è marine. A so resistenza à u creep à 650-700 °C a rende adatta per un serviziu à longu andà in apparecchiature di generazione di energia.

Industria Nucleare– L'Inconel 718 hè adupratu in i recipienti di pressione di i reattori, i tubi di i generatori di vapore, i meccanismi di azionamentu di e barre di cuntrollu è l'internu di u core. U so bassu cuntenutu di cobaltu (≤1,0%) minimizza l'attivazione radioattiva, rendendulu adattatu per l'applicazioni nucleari.

Petroliu è Gasu– A lega hè specificata per apparecchiature di testa di pozzu à alta pressione è alta temperatura (HPHT), cumpunenti tubulari di fondu di pozzu, supporti per tubi, valvole, pompe è apparecchiature sottomarine in ambienti di serviziu acidu. Inconel 718 resiste à a cricca da stress di sulfuru è à a cricca indotta da l'idrogenu in ambienti chì cuntenenu H₂S.

Elementi di fissaggio à alta temperatura– L'Inconel 718 hè u materiale standard per i dispositivi di fissaggio à alta temperatura, cumpresi i bulloni di turbina, i perni, i dadi è e viti chì funzionanu à temperature finu à 700 °C. A so resistenza à u rilassamentu di e tensioni garantisce l'integrità di e giunzioni à longu andà.

Applicazioni criogeniche– A lega mantene una tenacità eccezziunale à temperature criogeniche finu à -253 °C, ciò chì a rende adatta per serbatoi è sistemi di almacenamiento di idrogenu liquidu è ossigenu liquidu.

Norme è Specifiche

Formulariu di u produttu	Norma ASTM	Norma ASME	Standard AMS
Tubu senza saldatura	ASTM B983	—	AMS 5589, AMS 5590
Barra/Asta	ASTM B637	ASME SB-637	AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664
Piastra/Fogliu/Striscia	ASTM B670	—	AMS 5596, AMS 5597
Forgiature	ASTM B637	ASME SB-637	AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664
Filu	ASTM B637	—	AMS 5832, AMS 5962
Designazione UNS	N07718
Numeru di materia prima	2.4668
Designazione DIN	NiCr19Fe19NbMo
Equivalente cinese	GH4169 / GH169

Dumande Frequenti

D: Chì ghjè a differenza trà Inconel 718 è Inconel 625?

A: L'Inconel 718 eccelle in resistenza à alta temperatura (finu à 700 °C) per via di l'indurimentu per precipitazione (fasi γ″ è γ′), mentre chì l'Inconel 625 eccelle in resistenza à a corrosione (acqua di mare, acidi) per via di u rinfurzamentu in suluzione solida. Sceglite 718 per applicazioni critiche per a resistenza; sceglite 625 per ambienti critici per a corrosione. A densità di 718 hè 8,19 g/cm³, a densità di 625 hè 8,44 g/cm³.

D: Chì ghjè a temperatura massima di serviziu per Inconel 718?

A: L'Inconel 718 hè classificatu per un serviziu à longu andà finu à 700 °C (1300 °F). Escursioni à cortu andà finu à 980 °C (1800 °F) sò pussibuli per a resistenza à l'ossidazione, ma a resistenza diminuisce significativamente sopra i 700 °C.

D: L'Inconel 718 hè facilmente saldabile?

A: Iè. L'Inconel 718 hè largamente cunsideratu cum'è a superlega à basa di nichel più saldabile. Presenta una eccellente resistenza à a frattura per deformazione è pò esse saldatu sia in cundizioni ricotte sia invechjate cù i metudi di saldatura TIG, MIG, à fasciu elettronicu è laser. Hè cunsideratu adattatu per a saldatura senza prublemi di frattura dopu a saldatura.

D: Chì sò l'equivalenti chinesi di Inconel 718?

A: L'equivalenti chinesi sò GH4169 è GH169 (GB/T 14992). Sti gradi sò conformi à i standard naziunali chinesi per e leghe à alta temperatura.

D: Chì forme di pruduttu sò dispunibili per Inconel 718?

A: Womic Steel furnisce Inconel 718 in tubi senza saldatura, tubi saldati, barre d'acciaio, lamiere d'acciaio, bobine d'acciaio, nastri, flange, raccordi, pezzi forgiati, fili, molle, elementi di fissaggio è valvole. E specifiche cumplete di u produttu è e gamme di dimensioni sò elencate in a sezione di dispunibilità di u produttu.

D: L'Inconel 718 richiede un trattamentu termicu?

A: Iè. L'Inconel 718 ottene a so resistenza eccezziunale per via di u trattamentu termicu di indurimentu per precipitazione. U prucessu standard hè a ricottura in soluzione (927-1010 °C) seguita da un doppiu invechjamentu (718 °C per 8 ore, raffreddamentu in fornu à 620 °C, mantenimentu 8-10 ore).

D: L'Inconel 718 hè magneticu?

A: Innò. L'Inconel 718 ùn hè micca magneticu in tutte e cundizioni, ciò chì u rende adattatu per l'applicazioni induve l'interferenza magnetica deve esse evitata.

D: Chì ghjè a prestazione di fatigue di Inconel 718?

A: L'Inconel 718 presenta una resistenza eccezziunale à a fatica à alte temperature. U so limite di fatica à ciclu altu (HCF) à 650 °C supera i 400 MPa, ciò chì u rende adattatu per applicazioni sottumesse à carichi ciclichi è fatica termica.

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