Français

Inconel 718

Il possède de bonnes propriétés globales dans la plage de températures de -253 à 700 °C. Sa limite d'élasticité en dessous de 650 °C est la première parmi les superalliages déformés. Il présente également une bonne résistance à la fatigue, aux radiations, à l'oxydation et à la corrosion, ainsi que de bonnes performances d'usinage, de soudage et une stabilité structurelle à long terme. Il permet également de fabriquer diverses pièces de formes complexes. Il a été largement utilisé dans les industries aérospatiale, nucléaire et pétrolière dans la plage de températures mentionnée ci-dessus.

Inconel 718 Nuances similaires

Chine : GH4169

Allemagne : W.Nr.2.4668

France : Nc19FeNb

Description

Une autre caractéristique de cet alliage est que sa structure est sensible au processus de traitement thermique. En maîtrisant les règles de précipitation et de dissolution des phases de l'alliage ainsi que la relation entre la structure, le procédé et les propriétés, il est possible d'établir des procédures de processus raisonnables et réalisables pour différentes exigences d'utilisation. Diverses pièces sont disponibles pour répondre à différents niveaux de résistance et exigences d'utilisation.

Applications

Les poudres d'Inconel 718, grâce à leur résistance exceptionnelle, leur résistance à la corrosion et leur capacité à supporter des températures extrêmes, sont très recherchées dans plusieurs industries pour diverses applications. Ces poudres sont particulièrement adaptées à la fabrication additive et à la métallurgie des poudres, permettant la production de composants complexes qui bénéficient des propriétés matérielles supérieures de l'alliage. Voici quelques applications critiques des poudres d'Inconel 718 dans différents secteurs :

Industrie aérospatiale

Moteurs à turbine : L'Inconel 718 est largement utilisé dans la fabrication de composants critiques de moteurs à turbine, tels que les disques, les aubes et les carters, qui nécessitent des matériaux capables de résister à des contraintes élevées et à des températures dépassant 600 °C.
Moteurs-fusées : La résistance à haute température et la résistance à l'oxydation de l'alliage le rendent idéal pour les moteurs-fusées et les composants de véhicules spatiaux confrontés à des contraintes thermiques et mécaniques sévères lors du lancement et du fonctionnement.
Pièces de cellule : Son excellente résistance à la fatigue et sa durabilité sous contrainte cyclique profitent aux composants de cellule, y compris les fixations et les pièces de train d'atterrissage.

Production d'énergie

Composants de turbines à gaz : Les poudres d'Inconel 718 sont utilisées pour fabriquer des pièces pour les turbines à gaz dans les centrales électriques, telles que les rotors, les joints et les carters, en raison de leur capacité à maintenir l'intégrité structurelle à haute température.
Réacteurs nucléaires : La bonne résistance aux radiations et la résistance à haute température de l'alliage soutiennent son utilisation dans la fabrication de composants de réacteurs nucléaires et d'éléments combustibles.

Automobile et sport automobile

Composants de moteur haute performance : L'Inconel 718 est utilisé dans l'industrie automobile pour fabriquer des pièces de moteur haute performance, telles que les systèmes d'échappement et les rotors de turbocompresseur, qui nécessitent des matériaux capables de résister à une chaleur extrême et à des conditions corrosives.

mim-ni18co9mo5-deck-fittings-and-pulleys

Industrie pétrolière et gazière

Outils de fond de trou : La haute résistance et la résistance à la corrosion de l'Inconel 718 le rendent adapté aux outils de fond de trou et aux équipements de complétion dans l'extraction pétrolière et gazière, qui rencontrent des environnements corrosifs sévères et des pressions élevées.
Vannes et tuyauteries : Des composants tels que les vannes, les arbres de pompe et les systèmes de tuyauterie exposés au gaz acide et à d'autres milieux corrosifs dépendent de l'Inconel 718 pour sa résistance à la corrosion et sa résistance mécanique.

Dispositifs médicaux

Implants et instruments chirurgicaux : La biocompatibilité et la résistance de l'Inconel 718 permettent son utilisation dans des dispositifs médicaux, y compris les implants orthopédiques et les instruments chirurgicaux, où la durabilité et la résistance aux fluides corporels sont cruciales.

Fabrication et outillage

Moules et matrices : La résistance à l'usure de l'Inconel 718 le rend adapté aux moules et matrices utilisés dans des conditions de haute pression et de haute température, telles que le moulage par injection de plastique et la coulée sous pression de métaux.

Composition et propriétés

Les poudres d'Inconel 718 sont conçues à partir d'un superalliage nickel-chrome connu pour un mélange unique de haute résistance, de résistance à la corrosion et de capacité à supporter des températures extrêmes. Cette composition matérielle et les propriétés qui en résultent font de l'Inconel 718 un choix idéal pour des applications industrielles difficiles, en particulier dans les secteurs aérospatial, de la production d'énergie et pétrolier et gazier.

Cr	Ni	C	Nb	P	S	Fe
17,0-21,0	50,0-55,0	0,08	4,75-5,50	≤0,015		Bal.

Caractéristiques de la poudre

Distribution granulométrique : Adaptée aux procédés spécifiques de fabrication additive, allant généralement de 15 µm à 45 µm pour la fusion laser sélective (SLM) et la fusion par faisceau d'électrons (EBM).
Sphéricité : Élevée pour assurer une bonne fluidité et une densité de tassement, cruciales pour un comportement d'impression et de frittage cohérent.
Morphologie de surface : Surfaces lisses avec un minimum de satellites, optimisant la fluidité et les propriétés de tassement de la poudre.

Propriétés mécaniques après le produit fini

État de la poudre

Limite d'élasticité

Résistance à la traction

Allongement

Taille

0-15 μm

15-45 μm

45-75 μm

45-150 μm

R p0,2/MPa

R m/MPa

δ5 /%

Horizontal

≥ 1030

≥ 1275

≥17

Forme

Sphérique

Propriétés physiques des poudres d'Inconel 718

Les poudres d'Inconel 718, adaptées aux applications de fabrication additive et de métallurgie des poudres, présentent des propriétés physiques spécifiques qui les rendent idéales pour créer des composants nécessitant une haute résistance, une excellente résistance à la corrosion et une durabilité à des températures élevées. Voici un aperçu détaillé de ces propriétés :

Densité : Environ 8,2 g/cm³, inhérente à la composition de l'alliage, offre un excellent rapport résistance/poids pour les composants aérospatiaux et automobiles.
Surface spécifique : Elle varie selon la taille et la morphologie des particules, mais est généralement optimisée pour assurer un comportement de frittage et de fusion efficace dans les procédés de fabrication additive.
Sphéricité : Une sphéricité élevée est cruciale pour les poudres d'Inconel 718, favorisant une meilleure fluidité et une densité de tassement, essentielles pour un empilement uniforme et une densité dans les pièces construites.
Densité apparente : Varie de 4,4 à 4,8 g/cm³, selon la méthode de traitement de la poudre et la distribution granulométrique, affectant la fluidité et le compactage de la poudre.
Débit Hall : Le débit Hall des poudres d'Inconel 718 est adapté pour assurer une excellente fluidité, généralement dans la plage convenant aux équipements de fabrication additive, garantissant une livraison et un empilement cohérents de la poudre.
Point de fusion : 1260-1335 °C (2300-2435 °F), ce qui souligne l'adéquation de l'alliage pour les applications à haute température, maintenant l'intégrité structurelle sous contrainte thermique.
Densité relative : Une densité quasi totale (>99,5 %) est réalisable dans les composants fabriqués à partir de poudres d'Inconel 718, en particulier avec des paramètres de traitement optimaux en fabrication additive, soulignant la capacité du matériau à produire des pièces de haute intégrité.
Épaisseur de couche recommandée : Une épaisseur de 20 à 50 μm est typique pour les applications de fabrication additive, permettant un contrôle précis de la géométrie et de la microstructure des pièces.
Norme technique : Les poudres d'Inconel 718 pour la fabrication additive sont produites et testées selon des normes strictes, telles que l'ASTM B637 pour les applications aérospatiales, garantissant la qualité et la cohérence du matériau.

Techniques de fabrication

Les techniques de fabrication pour les poudres d'Inconel 718 exploitent les propriétés uniques de ce superalliage à base de nickel, permettant la production de composants avec une résistance exceptionnelle, une résistance à la corrosion et des performances à haute température. Les méthodes de fabrication avancées s'adaptent aux géométries complexes et aux spécifications précises requises dans les industries aérospatiale, automobile et énergétique, et offrent des avantages significatifs par rapport aux procédés de fabrication traditionnels.

Techniques de fabrication

Fusion laser sélective (SLM) : Une forme de fabrication additive qui fond et fusionne complètement les particules de poudre d'Inconel 718 couche par couche à l'aide d'un faisceau laser de haute puissance. Cette technique est idéale pour créer des composants complexes et de haute densité avec des structures internes intricées.
Fusion par faisceau d'électrons (EBM) : Similaire à la SLM, l'EBM utilise un faisceau d'électrons comme source de chaleur pour fondre la poudre métallique. Ce processus est effectué sous vide, réduisant le risque d'oxydation et produisant des pièces avec d'excellentes propriétés mécaniques.
Frittage laser direct de métal (DMLS) : Une autre méthode de fabrication additive qui fritte la poudre d'Inconel 718 sans la fondre complètement, permettant la fabrication de pièces avec des géométries complexes et un gaspillage minimal.
Compaction isostatique à chaud (HIP) : Utilisée pour améliorer les propriétés des pièces fabriquées à partir de poudre d'Inconel 718 en appliquant uniformément une haute pression et une température autour d'un composant pour éliminer la porosité et améliorer la résistance mécanique.
Fusion sur lit de poudre (PBF) : Englobe les techniques SLM et EBM et produit des composants avec un poids réduit, une complexité élevée et un gaspillage de matériau minimal.

Avantages en production

Fabrication de géométries complexes : Les techniques de fabrication additive permettent de produire des composants avec des géométries complexes difficiles ou impossibles à obtenir par les méthodes de fabrication traditionnelles, ouvrant de nouvelles possibilités en matière de conception et de fonctionnalité.
Réduction des déchets de matériaux : Le processus de fabrication couche par couche réduit considérablement les déchets de matériaux, en faisant une option plus durable que les techniques de fabrication soustractive.
Propriétés mécaniques améliorées : Les pièces produites à partir de poudres d'Inconel 718 peuvent atteindre des propriétés mécaniques supérieures, telles qu'une résistance à la traction plus élevée et une meilleure résistance à la fatigue, grâce à la microstructure affinée obtenue avec ces procédés de fabrication.
Prototypage rapide et production : La capacité de passer directement des conceptions numériques aux pièces physiques réduit les temps de développement et de production, permettant une itération et une personnalisation plus rapides des conceptions.
Rentabilité pour les petits lots : La fabrication additive est particulièrement rentable pour les petites séries de production et le développement de prototypes, car elle ne nécessite pas de moules ou d'outillages coûteux.
Efficacité matérielle : La capacité d'utiliser presque toute la poudre introduite dans la machine réduit le coût par pièce et contribue à une utilisation plus efficace des matériaux de grande valeur.