Polvo Inconel: Una guía completa

Visión general del polvo Inconel

El polvo de Inconel se refiere a las formas pulvimetalúrgicas de productos a base de níquel-cromo. superaleaciones registrado con el nombre de Inconel. Los polvos de Inconel se utilizan para la fabricación aditiva, el moldeo por inyección de metales y otras aplicaciones pulvimetalúrgicas.

Algunas propiedades clave del polvo de Inconel son:

• Alta resistencia y dureza a temperaturas elevadas
• Excelente resistencia a la corrosión y a la oxidación
• Buena soldabilidad y mecanizabilidad
• Alta resistencia a la rotura por fluencia
• Mantiene la resistencia y la tenacidad a temperaturas criogénicas

Los polvos de Inconel están disponibles en diferentes grados de aleación, como Inconel 625, 718 y 939, con distintas composiciones y características. Pueden utilizarse para fabricar componentes destinados a aplicaciones aeroespaciales, de procesamiento químico, petróleo y gas, automoción y generación de energía.

Las principales formas de producto son los polvos esféricos atomizados con gas y los polvos aglomerados y sinterizados. Las especificaciones incluyen la distribución granulométrica, el caudal, la densidad aparente y la composición.

Tipos de polvo Inconel

Inconel 625 Polvo

El Inconel 625 es una aleación de níquel-cromo-molibdeno con una excelente resistencia a la corrosión y propiedades de alta resistencia.

Composición típica (peso %)

Propiedades clave:

• Mantiene la resistencia a la tracción y a la fluencia a altas temperaturas de hasta 980°C
• Resistente a la corrosión por picaduras y grietas en ambientes con cloruros y otros ambientes agresivos
• Resistencia a la oxidación hasta 980°C

Aplicaciones:

• Componentes aeroespaciales como carenados de motor, inversores de empuje
• Componentes marinos como ejes, fijaciones
• Equipos de procesamiento químico
• Extracción y refinado de petróleo y gas

Inconel 718 Polvo

El Inconel 718 es una aleación de níquel-cromo endurecida por precipitación con excelentes propiedades de tracción, fatiga y fluencia a temperaturas de hasta 700°C.

Composición típica (peso %):

Propiedades clave:

• Mantiene la resistencia a temperaturas de hasta 700°C
• Excelente resistencia a la corrosión
• Buena soldabilidad
• Alta resistencia a la fatiga y tenacidad

Aplicaciones:

• Componentes aeroespaciales como discos de turbina, espaciadores, ejes
• Carcasas de motores de cohetes, bastidores, elementos de fijación
• Reactores nucleares
• Tanques de almacenamiento criogénico

Inconel 939 Polvo

Inconel 939 es una superaleación endurecible por precipitación a base de níquel diseñada para mejorar la resistencia a la rotura por fluencia a altas temperaturas.

Composición típica (peso %):

Propiedades clave:

• Excelente resistencia a la fluencia hasta 1095°C
• Resistencia a la oxidación en servicio continuo hasta 980°C
• Resistencia a la corrosión en gases calientes
• Mantiene la resistencia a la tracción a temperaturas elevadas

Aplicaciones:

• Componentes de turbinas de gas como combustor cans, transiciones
• Tornillería de turbinas de vapor, carcasa
• Equipos de tratamiento térmico
• Piezas de motores de aviación

Propiedades del polvo de Inconel

Propiedades físicas

Propiedades mecánicas

Propiedades químicas

• Excelente resistencia a la corrosión en diversos ácidos, álcalis y agua de mar
• Buena resistencia a la oxidación y a la carburación hasta 1095°C
• Resistente a los ácidos sulfúrico, fosfórico y orgánico

Aplicaciones y usos del polvo de Inconel

Especificaciones del polvo de Inconel

Distribución por tamaños

Densidad aparente

• El rango típico es de 2,5-4,5 g/cc

Caudal

• Medición de la fluidez del polvo
• Expresado en s/50g
• Los valores de 25-35 s/50g son de flujo libre

Composición

• Conforme a la especificación AMS para el grado de aleación
• El análisis incluye Ni, Cr, Fe, Nb, Mo, Ti, Al

Contaminación

• Contenido de oxígeno inferior a 0,1%
• Bajos niveles de azufre, selenio, plomo

Proveedores y precios

• Los precios varían en función del grado de aleación, la calidad y el tamaño del lote.
• Economías de escala para grandes volúmenes de producción
• Los procesos adicionales, como el prensado isostático en caliente o la desgasificación, añaden costes.

Cómo elegir el polvo Inconel

Factores a tener en cuenta

Grado de aleación

• Adecuar la aleación a la temperatura de funcionamiento y a las propiedades necesarias
• 625 para la resistencia a la corrosión, 718 para la resistencia a 700°C, 939 para la resistencia a la fluencia a 1095°C

Tamaño del polvo

• Polvo más fino para una mejor resolución y acabado superficial
• Polvo más grande para mayores velocidades de deposición

Método de producción

• Gas atomizado, proceso de electrodo girado por plasma (PREP), u otro

Normas de calidad

• Análisis químico, forma de las partículas, niveles de contaminación
• Certificación ISO 9001 o AS9100

Tamaño del lote y plazo de entrega

• Descuentos en grandes volúmenes
• Planificar con antelación los pedidos personalizados

Método de aplicación

• Seleccione el polvo compatible con el proceso AM o MIM específico

Postprocesado

• El tratamiento térmico adicional, HIP, puede alterar las propiedades

Recomendaciones

• Para la fabricación aditiva, polvo inferior a 45 micras
• Para el MIM, utilice distribuciones granulométricas más grandes.
• Obtenga muestras e impresiones de prueba antes de comprar grandes cantidades
• Trabaje en estrecha colaboración con su proveedor de polvo para adaptar el producto a los requisitos de la pieza
• Controlar cuidadosamente la manipulación y el almacenamiento para evitar la contaminación o la alteración del polvo.

Ventajas e inconvenientes del polvo de Inconel

Ventajas

• Alta resistencia a temperaturas elevadas
• Excelente resistencia a la corrosión y a la oxidación
• Buena soldabilidad y mecanizabilidad
• Mantiene la tenacidad a temperaturas criogénicas
• Puede utilizarse para fabricar geometrías complejas con AM
• El procesamiento pulvimetalúrgico crea microestructuras finas y uniformes

Desventajas

• Más caro que los aceros y las aleaciones de aluminio
• Desafío para trabajar y procesar
• Susceptible al agrietamiento por tensiones térmicas
• Difícil de lanzar sin técnicas especiales
• Número limitado de proveedores de polvo de alta calidad

Preguntas frecuentes

¿Para qué se utiliza el polvo de Inconel?

El polvo de Inconel se utiliza para fabricar componentes con excepcionales propiedades mecánicas a altas temperaturas y resistencia a la corrosión mediante fabricación aditiva o moldeo por inyección de metal. Las aplicaciones más habituales son la industria aeroespacial, la transformación química, la generación de energía, el petróleo y el gas, y la automoción.

¿Cuál es la diferencia entre los polvos Inconel 625, 718 y 939?

Las principales diferencias se refieren a la composición, que da lugar a distintas capacidades térmicas:

• Inconel 625 tiene una excelente resistencia a la corrosión hasta 980°C
• Inconel 718 ofrece la mayor resistencia hasta 700°C
• Inconel 939 está diseñado para resistir la fluencia a temperaturas extremas de hasta 1095 °C.

¿Qué tamaño de partícula es mejor para la AM?

Para la fabricación de aditivos por fusión en lecho de polvo con polvos de Inconel se recomienda un tamaño de partícula de entre 15 y 45 micras. Las partículas más finas por debajo de 15 micras pueden causar problemas de flujo y dispersión. Las partículas superiores a 45 micras pueden reducir la resolución y el acabado superficial.

¿Requiere el polvo de Inconel un almacenamiento o manipulación especiales?

Sí, los polvos de Inconel se oxidan fácilmente y absorben humedad, lo que puede alterar sus propiedades y características de flujo. Deben almacenarse en recipientes herméticos con gas inerte o al vacío. Las técnicas de manipulación deben minimizar el contacto con el aire.

¿Qué tratamiento posterior es necesario después de la AM con Inconel?

Los procesos posteriores, como el prensado isostático en caliente (HIP), el tratamiento térmico y el mecanizado, suelen ser necesarios tras la fabricación aditiva con polvos de Inconel. Estos procesos ayudan a mejorar la microestructura y las propiedades del material para cumplir los requisitos de la aplicación.

¿Es reutilizable el polvo de Inconel después de la AM?

Sí, el polvo de Inconel puede recuperarse tras la fabricación aditiva y reutilizarse. Sin embargo, el polvo reutilizado debe mezclarse con polvo virgen fresco en una proporción de 30% reutilizado o inferior para mantener una calidad constante.