Polvo de Inconel 718: Composición, características, aplicaciones y calidades

Polvo de Inconel 718 es un polvo de aleación a base de níquel-cromo que se utiliza principalmente en la fabricación aditiva y en los procesos de fusión de lechos de polvo metálico. Este polvo de alta resistencia presenta excelentes propiedades de resistencia a la corrosión y al calor adecuadas para aplicaciones aeroespaciales, de petróleo y gas e industriales.

Visión general del polvo de Inconel 718

El polvo de Inconel 718 es una aleación de níquel-cromo endurecible por precipitación también conocida como NIMONIC PE16 o NiCr19Fe19Nb5Mo3. Ofrece una combinación única de propiedades como alto límite elástico, resistencia a la tracción y a la rotura por fluencia, resistencia a la corrosión y a la oxidación y templabilidad.

Esta guía ofrece una visión general detallada del polvo de Inconel 718, que abarca su composición y propiedades, las formas y tamaños de producto disponibles, las aplicaciones, los grados que cumplen diversas especificaciones, los principales proveedores mundiales y los precios habituales. El análisis comparativo se presenta en tablas fáciles de usar que destacan las ventajas y limitaciones de este versátil polvo de superaleación.

Detalles clave de Inconel 718 Polvo:

• Sistema de aleación: Níquel-cromo
• Sobrenombre: Superalloy 718
• Densidad: 8,19 g/cm3
• Punto de fusión: 1260-1335°C
• Características principales: Alta resistencia, dureza, soldabilidad y mecanizabilidad
• Aplicaciones comunes: Componentes aeroespaciales como álabes de turbina, toberas disciplinadas, carcasas y juntas donde la resistencia al calor y a la corrosión es crítica.

Composición y propiedades del polvo de Inconel 718

La composición y la microestructura del polvo de Inconel 718 dan como resultado una combinación única de propiedades que lo hacen adecuado para aplicaciones de alta temperatura.

Composición típica (peso %) del polvo de Inconel 718

Propiedades principales del polvo de Inconel 718

Principales características y ventajas del polvo de Inconel 718:

• Mantiene la resistencia y la dureza a altas temperaturas de funcionamiento
• Ofrece una excelente resistencia a la oxidación y la corrosión
• Ofrece buenas características de soldadura y mecanizado
• Alcanza una elevada resistencia a la fluencia y a la rotura mediante un tratamiento térmico de endurecimiento por precipitación
• Su alto contenido en aluminio y titanio da lugar a la formación de precipitados de Ni3(Al, Ti) denominados gamma prime que proporcionan unas propiedades mecánicas excepcionales incluso por encima de 650°C.

Por lo tanto, el Inconel 718 es un candidato atractivo para la tecnología de fabricación aditiva como el sinterizado directo de metal por láser (DMLS) para crear componentes resistentes y ligeros para motores de aviones, turbinas de generación de energía y equipos de proceso utilizados en entornos difíciles.

Aplicaciones y usos de Inconel Polvo

La combinación única de resistencia, tenacidad a la fractura y resistencia a la corrosión a temperaturas elevadas hace que el Inconel 718 sea adecuado para una gran variedad de aplicaciones críticas en todos los sectores industriales.

Aplicaciones y usos típicos del polvo de Inconel 718

La aplicación más común es en motores de aviación para fabricar piezas giratorias críticas como discos y cierres, así como carcasas y juntas que deben soportar un funcionamiento sostenido durante largos periodos a temperaturas cercanas a los 700 °C.

Más del 50% del consumo del mercado de aleaciones forjadas se destina a componentes de motores a reacción, lo que pone de relieve la importancia de Inconel 718 en el sector aeroespacial. La fabricación aditiva permite ahora geometrías optimizadas más ligeras que no son posibles con la fundición o la forja.

Calidades y especificaciones del polvo de Inconel 718

El polvo de Inconel 718 para procesos de AM debe cumplir diversas normas internacionales y regionales sobre química y distribución del tamaño de las partículas. A continuación se enumeran los grados más comunes:

Calidades estándar y especificaciones del polvo de Inconel 718

Estas especificaciones imponen un estricto control sobre la composición química y los niveles de impurezas. También son posibles aleaciones personalizadas adaptadas a aplicaciones específicas mediante pequeños ajustes del contenido de Nb, Ti, Al.

Todos los lotes se someten a rigurosas pruebas de calidad para verificar la composición química, la distribución del tamaño de las partículas, las características de flujo, etc. antes de su comercialización. Entre los métodos de inspección habituales se incluyen la microscopía óptica, el SEM, la espectroscopia de rayos X de dispersión de energía, etc.

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Distribución granulométrica del polvo de Inconel 718

Para lograr una alta densidad e integridad mecánica de las piezas impresas en 3D con Inconel 718, la distribución del tamaño de las partículas de polvo (PSD) debe cumplir determinados umbrales.

Requisitos típicos de distribución granulométrica del polvo de Inconel 718 para el proceso DMLS

Una atomización más fina permite un mejor flujo y empaquetado, pero reduce la productividad. El tamaño medio suele mantenerse entre 15 y 45 micras para obtener resultados de impresión óptimos. Ajustando la dinámica del flujo de gas, el fabricante de polvo puede personalizar las distribuciones desplazando el pico dentro de este rango.

Proveedores mundiales de Inconel 718 en polvo

Algunos de los principales proveedores establecidos que fabrican polvo de Inconel 718 para fabricación aditiva a escala mundial son:

Principales proveedores y fabricantes de polvo de Inconel 718

Estos reproductores utilizan la técnica de atomización con gas inerte bajo atmósfera protectora para producir polvo fino de Inconel 718 adecuado para el proceso de impresión láser. El material de lote único de alta pureza optimizado para la fluidez, la densidad aparente y el rendimiento repetible ayuda a conseguir piezas metálicas de alta calidad.

Además de estas grandes empresas, varios actores regionales más pequeños también ofrecen polvo de Inconel 718 a medida. Sin embargo, la certificación de calidad y las pruebas para validar la química y la limpieza pueden no ser tan sólidas.

Tendencias de los precios del polvo de Inconel 718

El precio del polvo de Inconel 718 depende de la cantidad, el grado de calidad, la distribución granulométrica, los márgenes del proveedor y factores geográficos. Algunos rangos de precios típicos son:

Precios indicativos del polvo de Inconel 718

Las economías de escala permiten que los pedidos a granel sean más baratos por kilogramo. Las pequeñas cantidades de I+D inferiores a 5 kg pueden tener precios más altos.

Dentro de una cantidad fija, el polvo que cumple especificaciones más estrictas en cuanto a impurezas y distribución granulométrica autorizadas por las normas aeroespaciales tiene precios más elevados. Por ejemplo, el polvo de Inconel 718 con certificación AS9100 y trazabilidad de lotes es 25-30% más caro. La ubicación y los costes de envío también influyen en el precio final.

Análisis comparativo del polvo de Inconel 718

Análisis comparativo de propiedades frente a polvos de superaleaciones de la competencia

Análisis comparativo de costes

Comparación de pros y contras

Inconel 718 consigue el equilibrio óptimo entre resistencia a altas temperaturas, dureza, resistencia a la corrosión y coste para piezas críticas que funcionan a 500-700°C en aplicaciones de misión crítica en entornos extremos.

Preguntas frecuentes

P: ¿Qué es la superaleación de níquel Inconel 718?

R: El polvo de superaleación de níquel Inconel 718 (UNS N07718) es una aleación endurecible por precipitación diseñada para entornos extremos con temperaturas de hasta 700°C, que requieren altas propiedades de fluencia, tracción y rotura por fluencia combinadas con resistencia a la oxidación y a la corrosión.

P: ¿Qué industrias utilizan el polvo de Inconel 718?

R: Entre las industrias clave que utilizan polvo de Inconel 718 para la fabricación aditiva se incluyen la aeroespacial para componentes de motores, herramientas de perforación de pozos de petróleo y gas, piezas de turbocompresores de automoción, matrices de extrusión de metal, reactores nucleares y equipos de procesamiento químico.

P: ¿Qué tamaño de partícula se utiliza en los procesos AM?

R: Para las técnicas de fusión de lecho de polvo como el DMLS, los tamaños de partícula óptimos están entre 15 y 45 micras, siendo la distribución más común <10% por debajo de 15 micras y <1% por encima de 105 micras.

P: ¿Cuáles son las alternativas al polvo de Inconel 718?

R: Algunas alternativas son los polvos de Inconel 625, Hastelloy X y Waspaloy, que ofrecen una mejor relación coste-eficacia pero comprometen la alta resistencia y dureza a temperaturas de funcionamiento superiores a 600 °C, lo que los hace inadecuados para aplicaciones aeroespaciales.

P: ¿Qué normas cumple Inconel 718?

R: Los grados comunes que cumplen las especificaciones internacionales son AMS 5662, AMS 5664, AMS 5832, UNS N07718, DIN 2.4668 en cuanto a química y distribución granulométrica.

P: ¿Es reutilizable el polvo de Inconel 718?

R: Sí, el polvo no utilizado de Inconel 718 puede reutilizarse después de pasar por un sistema de reciclado de polvo para separar las partículas con satélites y comprobar la química. Se puede ahorrar entre 20-30% utilizando polvo reciclado.

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