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Inconel 718

Possui boas propriedades abrangentes na faixa de temperatura de -253 a 700°C. O limite de escoamento abaixo de 650°C ocupa o primeiro lugar entre as superligas deformadas. Também possui boa resistência à fadiga, resistência à radiação, resistência à oxidação, resistência à corrosão e bom desempenho de usinagem, desempenho de soldagem e estabilidade estrutural de longo prazo. Pode também fabricar várias peças com formas complexas. Tem sido amplamente utilizado na faixa de temperatura acima mencionada nas indústrias aeroespacial, de energia nuclear e de petróleo.

Inconel 718 Graus similares

China: GH4169

Alemanha: W.Nr.2.4668

França: Nc19FeNb

Descrição

Outra característica desta liga é que a sua estrutura é suscetível ao processo de conformação térmica. Ao dominar as regras de precipitação e dissolução de fases da liga e a relação entre estrutura, processo e propriedades, podem ser formulados procedimentos de processo razoáveis e viáveis para diferentes requisitos de uso. Estão disponíveis várias peças para atender a diferentes níveis de resistência e requisitos de utilização.

Aplicações

Os pós de Inconel 718, com sua excepcional resistência, resistência à corrosão e capacidade de suportar temperaturas extremas, são altamente procurados em várias indústrias para diversas aplicações. Estes pós são particularmente adequados para manufatura aditiva e metalurgia do pó, permitindo a produção de componentes complexos que se beneficiam das propriedades superiores do material da liga. Aqui estão algumas aplicações críticas dos pós de Inconel 718 em diferentes setores:

Indústria Aeroespacial

Motores de Turbina: O Inconel 718 é extensivamente utilizado na fabricação de componentes críticos de motores de turbina, como discos, pás e carcaças, que requerem materiais capazes de suportar altas tensões e temperaturas superiores a 600°C.
Motores de Foguete: A alta resistência à temperatura e a resistência à oxidação da liga tornam-na ideal para motores de foguete e componentes de veículos espaciais que enfrentam severas tensões térmicas e mecânicas durante o lançamento e operação.
Peças da Fuselagem: Sua excelente resistência à fadiga e durabilidade sob tensão cíclica beneficiam componentes da fuselagem, incluindo fixadores e peças do trem de pouso.

Geração de Energia

Componentes de Turbinas a Gás: Os pós de Inconel 718 são usados para fabricar peças para turbinas a gás em usinas de energia, como rotores, vedações e carcaças, devido à sua capacidade de manter a integridade estrutural em altas temperaturas.
Reatores Nucleares: A boa resistência à radiação e a resistência da liga em temperaturas elevadas apoiam seu uso na fabricação de componentes de reatores nucleares e elementos combustíveis.

Automotivo e Automobilismo

Componentes de Motor de Alto Desempenho: O Inconel 718 é utilizado na indústria automotiva para fabricar peças de motor de alto desempenho, como sistemas de escape e rotores de turbocompressores, que requerem materiais capazes de suportar calor extremo e condições corrosivas.

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Indústria de Petróleo e Gás

Ferramentas de Fundo de Poço: A alta resistência e resistência à corrosão do Inconel 718 tornam-no adequado para ferramentas de fundo de poço e equipamentos de completação na extração de petróleo e gás, que encontram ambientes corrosivos severos e altas pressões.
Válvulas e Tubulações: Componentes como válvulas, eixos de bombas e sistemas de tubulação expostos a gás sulfídrico e outros meios corrosivos dependem do Inconel 718 pela sua resistência à corrosão e resistência.

Dispositivos Médicos

Implantes e Instrumentos Cirúrgicos: A biocompatibilidade e resistência do Inconel 718 permitem seu uso em dispositivos médicos, incluindo implantes ortopédicos e instrumentos cirúrgicos, onde a durabilidade e a resistência aos fluidos corporais são críticas.

Manufatura e Ferramentaria

Moldes e Matrizes: A resistência ao desgaste do Inconel 718 torna-o adequado para moldes e matrizes utilizados em condições de alta pressão e alta temperatura, como moldagem por injeção de plástico e fundição de metais.

Composição e Propriedades

Os pós de Inconel 718 são engenheirados a partir de uma superliga de níquel-cromo conhecida por uma combinação única de alta resistência, resistência à corrosão e capacidade de suportar temperaturas extremas. Esta composição do material e as propriedades resultantes tornam o Inconel 718 uma escolha ideal para aplicações industriais desafiadoras, especialmente nos setores aeroespacial, de geração de energia e de petróleo e gás.

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

Características do Pó

Distribuição do Tamanho de Partícula: Adaptado para processos específicos de manufatura aditiva, variando tipicamente de 15 µm a 45 µm para fusão seletiva a laser (SLM) e fusão por feixe de elétrons (EBM).
Esfericidade: Alta para garantir boa fluidez e densidade de empacotamento, cruciais para comportamento consistente de impressão e sinterização.
Morfologia da Superfície: Superfícies lisas com mínimos satélites, otimizando a fluidez e as propriedades de empacotamento do pó.

Propriedades mecânicas após o produto acabado

Estado do pó

Limite de Escoamento

Resistência à tração

Alongamento

tamanho

0- 15μm

15-45μm

45-75μm

45- 150μm

R p0.2/MPa

R m/MPa

δ5 /%

Horizontal

≥ 1030

≥ 1275

≥17

forma

esférico

Propriedades Físicas dos Pós de Inconel 718

Os pós de Inconel 718, adaptados para aplicações de manufatura aditiva e metalurgia do pó, exibem propriedades físicas específicas que os tornam ideais para criar componentes que requerem alta resistência, excelente resistência à corrosão e durabilidade em temperaturas elevadas. Abaixo está uma visão detalhada dessas propriedades:

Densidade: Aproximadamente 8,2 g/cm³, inerente à composição da liga, fornece uma excelente relação resistência-peso para componentes aeroespaciais e automotivos.
Área de Superfície Específica: Varia com base no tamanho e morfologia da partícula, mas é tipicamente otimizada para garantir comportamento eficiente de sinterização e fusão em processos de manufatura aditiva.
Esfericidade: Alta esfericidade é crucial para os pós de Inconel 718, promovendo melhor fluidez e densidade de empacotamento, essenciais para camadas uniformes e densidade em peças construídas.
Densidade Aparente: Varia de 4,4 a 4,8 g/cm³, dependendo do método de processamento do pó e da distribuição do tamanho de partícula, afetando a fluidez e compactação do pó.
Taxa de Fluxo Hall: A taxa de fluxo Hall dos pós de Inconel 718 é adaptada para garantir excelente fluidez, tipicamente dentro da faixa que atende aos equipamentos de manufatura aditiva, garantindo entrega e camada consistentes do pó.
Ponto de Fusão: 1260-1335°C (2300-2435°F), o que sublinha a adequação da liga para aplicações de alta temperatura, mantendo a integridade estrutural sob tensão térmica.
Densidade Relativa: Densidade quase total (>99,5%) é alcançável em componentes fabricados a partir de pós de Inconel 718, especialmente com parâmetros de processamento ótimos em manufatura aditiva, destacando a capacidade do material para produzir peças de alta integridade.
Espessura de Camada Recomendada: Uma espessura de 20-50 μm é típica para aplicações de manufatura aditiva, permitindo controle preciso sobre a geometria e microestrutura da peça.
Padrão Técnico: Os pós de Inconel 718 para manufatura aditiva são produzidos e testados de acordo com padrões rigorosos, como ASTM B637 para aplicações aeroespaciais, garantindo qualidade e consistência do material.

Técnicas de Manufatura

As técnicas de manufatura para pós de Inconel 718 aproveitam as propriedades únicas desta superliga à base de níquel, permitindo a produção de componentes com excepcional resistência, resistência à corrosão e desempenho em altas temperaturas. Os métodos avançados de manufatura acomodam as geometrias complexas e especificações precisas exigidas nas indústrias aeroespacial, automotiva e de energia, e oferecem vantagens significativas sobre os processos de manufatura tradicionais.

Técnicas de Manufatura

Fusão Seletiva a Laser (SLM): Uma forma de manufatura aditiva que derrete e funde completamente as partículas de pó de Inconel 718 camada por camada usando um feixe de laser de alta potência. Esta técnica é ideal para criar componentes complexos e de alta densidade com estruturas internas intrincadas.
Fusão por Feixe de Elétrons (EBM): Similar ao SLM, o EBM usa um feixe de elétrons como fonte de calor para derreter o pó metálico. Este processo é conduzido em vácuo, reduzindo o risco de oxidação e produzindo peças com excelentes propriedades mecânicas.
Sinterização Direta de Metal a Laser (DMLS): Outro método de manufatura aditiva que sinteriza o pó de Inconel 718 sem derretê-lo completamente, permitindo a fabricação de peças com geometrias complexas e desperdício mínimo.
Prensagem Isostática a Quente (HIP): Usado para melhorar as propriedades de peças feitas de pó de Inconel 718 aplicando uniformemente alta pressão e temperatura ao redor de um componente para eliminar porosidade e melhorar a resistência mecânica.
Fusão em Leito de Pó (PBF): Abrange as técnicas SLM e EBM e produz componentes com peso reduzido, alta complexidade e desperdício mínimo de material.

Vantagens na Produção

Fabricação de Geometria Complexa: As técnicas de manufatura aditiva permitem a produção de componentes com geometrias complexas que são difíceis ou impossíveis de alcançar através de métodos de manufatura tradicionais, abrindo novas possibilidades em design e funcionalidade.
Redução de Desperdício de Material: O processo de manufatura camada por camada reduz significativamente o desperdício de material, tornando-o uma opção mais sustentável do que as técnicas de manufatura subtrativa.
Propriedades Mecânicas Aprimoradas: Peças produzidas a partir de pós de Inconel 718 podem atingir propriedades mecânicas superiores, como maior resistência à tração e resistência à fadiga, devido à microestrutura refinada alcançada com esses processos de manufatura.
Prototipagem Rápida e Produção: A capacidade de ir diretamente de designs digitais para peças físicas reduz os tempos de desenvolvimento e produção, permitindo iteração e personalização mais rápidas dos designs.
Custo-Efetividade para Pequenos Lotes: A manufatura aditiva é particularmente custo-efetiva para pequenas tiragens de produção e desenvolvimento de protótipos, pois não requer moldes ou ferramentarias caros.
Eficiência de Material: A capacidade de usar quase todo o material em pó alimentado na máquina reduz o custo por peça e contribui para um uso mais eficiente de materiais de alto valor.