Inconel 718 Polvo

Visión general

Polvo de Inconel 718 es un polvo de aleación de níquel-cromo-hierro-molibdeno que se utiliza principalmente en aplicaciones de fabricación aditiva y fusión de lechos de polvo metálico. Algunos detalles clave sobre el polvo de Inconel 718 incluyen:

• Composición: Níquel, cromo, hierro, niobio, molibdeno, titanio, aluminio
• Propiedades: Alta resistencia, resistencia a la corrosión, resistencia al calor, soldabilidad
• Proceso de fabricación: Atomización con gas
• Gama de tamaños de partículas: 15-45 micras generalmente
• Aplicaciones: Componentes aeroespaciales, álabes de turbina, utillaje, moldes, componentes marinos
• Normas: AMS 5662, AMS 5664, ASTM B718

Composición de Inconel 718 Polvo

El polvo de Inconel 718 tiene la siguiente composición nominal según las normas AMS 5662 y ASTM B718:

El níquel y el cromo proporcionan resistencia a la corrosión y a la oxidación. El niobio permite reforzar la aleación por precipitación. El hierro es el principal elemento base. El molibdeno, el titanio y el aluminio mejoran las propiedades mecánicas a temperaturas elevadas.

La proporción de níquel, cromo y hierro garantiza un refuerzo óptimo, mientras que las adiciones de Nb, Mo, Ti y Al proporcionan mecanismos de endurecimiento y precipitación. El control de la composición dentro de estos márgenes es fundamental para conseguir las propiedades deseadas del material tras su transformación.

Propiedades del polvo Inconel 718

Algunas de las principales propiedades del polvo de Inconel 718 son:

Cuadro 1: Propiedades del polvo de Inconel 718

La densidad y las propiedades térmicas y mecánicas hacen que el Inconel 718 sea adecuado para piezas de alto rendimiento capaces de soportar entornos extremos. El proceso pulvimetalúrgico conserva la estructura de grano fino, lo que mejora sus propiedades.

La resistencia se mantiene hasta más de 700°C, con una ductilidad y una resistencia a la fatiga adecuadas. La resistencia a la oxidación protege contra la corrosión hasta 980°C. Estas características permiten a la aleación Inconel 718 rendir en aplicaciones con ciclos térmicos severos.

Distribución granulométrica del polvo de Inconel 718

El polvo de Inconel 718 se fabrica mediante un proceso de atomización con gas para producir partículas esféricas en una gama de tamaños controlada. Las distribuciones de tamaño de partícula típicas son:

Tabla 2: Granulometría del polvo de Inconel 718

La distribución estrecha garantiza un flujo suave del polvo y una fusión uniforme. Las partículas más pequeñas favorecen una mejor sinterización, mientras que las más grandes mejoran el flujo del polvo. El tamaño medio suele ser de 25-45 micras para la mayoría de los procesos de fabricación aditiva que trabajan con metales.

El control de la forma y la distribución del tamaño de las partículas permite un empaquetado denso y una fusión eficaz capa por capa, esencial para las aplicaciones de impresión en 3D. Los clasificadores por tamizado clasifican con precisión las partículas en lotes con rangos de tamaño objetivo.

Proceso de fabricación del polvo de Inconel 718

La atomización con gas es el método más común para producir polvos esféricos de Inconel 718 adecuados para la fabricación aditiva. Los pasos de fabricación son:

1. Fundición - Inconel 718 se funde primero por inducción en atmósfera inerte
2. Atomización - La corriente de metal líquido se rompe en finas gotitas utilizando gas inerte a alta presión (normalmente nitrógeno o argón).
3. Solidificación - Las gotitas se enfrían rápidamente y se solidifican en polvo
4. Colección - Las partículas atomizadas caen en una cámara de recogida
5. Tamizado - Los polvos se tamizan en distribuciones granulométricas específicas

Los polvos atomizados con gas tienen mayor pureza, composición más uniforme, forma de partícula consistente y satélites mínimos en comparación con los polvos atomizados con agua. La morfología suave de la superficie mejora el flujo del polvo durante el procesamiento.

El control preciso del flujo de gas, la temperatura y la corriente de metal fundido produce polvos con características específicas para procesos de AM como la fusión de lecho de polvo por láser, la inyección de aglutinante y la deposición de energía dirigida.

Aplicaciones de Inconel 718 Polvo

La excelente solidez y resistencia a la corrosión a altas temperaturas hacen que la aleación Inconel 718 sea adecuada para componentes críticos en:

Tabla 3: Aplicaciones del polvo de Inconel 718

La fabricación aditiva con polvo de Inconel 718 es ideal para fabricar piezas complejas y personalizadas con propiedades mecánicas y geometrías mejoradas que no son posibles con fundición o mecanizado.

Especificaciones y normas

Los productos en polvo de Inconel 718 se ajustan a las siguientes especificaciones:

Tabla 4: Especificaciones del polvo de Inconel 718

Estas especificaciones definen las gamas de composición elemental aceptables, los procedimientos de muestreo, los certificados y los métodos de ensayo para determinar las propiedades químicas y físicas.

Las especificaciones de tamaño más utilizadas son -100/+325 malla, -140/+325 malla y -230/+400 malla según ASTM B214.

Proveedores de polvo de Inconel 718

Algunos de los principales proveedores mundiales con precios son:

Cuadro 5: Inconel 718 polvo proveedores y precios

Los precios varían en función del volumen del pedido, la gama de tamaños de partícula, la tolerancia de forma y las garantías de composición del lote. Los grandes contratos de OEM obtienen mayores descuentos que los pequeños volúmenes de prototipos. Los precios geográficos también fluctúan en función de la dinámica regional de la oferta y la demanda.

Ventajas e inconvenientes del Inconel 718 para la fabricación aditiva

Tabla 6: Ventajas y limitaciones del polvo de Inconel 718

El Inconel 718 es más caro que los aceros inoxidables, pero puede funcionar con seguridad a 100 °C más. Aunque su impresión es más lenta que la de los aceros, las mejoras de rendimiento justifican los costes para aplicaciones de alto valor en entornos extremos.

Con parámetros de AM optimizados, la aleación alcanza propiedades mecánicas equivalentes o superiores a las del material fundido y forjado. Sin embargo, pueden surgir problemas de agrietamiento con velocidades de producción más elevadas. Los sistemas multiláser ayudan a aumentar la productividad.

Preguntas frecuentes

P: ¿Para qué se utiliza la aleación Inconel 718?

R: La superaleación a base de níquel Inconel 718 tiene una resistencia excepcional a temperaturas de hasta 700°C, así como a la oxidación y la corrosión. Se utiliza ampliamente en turbinas de gas, motores de aviación, reactores nucleares, bombas, utillaje y otros componentes críticos que trabajan en condiciones extremas.

P: ¿Es soldable el Inconel 718?

R: El Inconel 718 es soldable. Esta superaleación, conocida por su alta resistencia y su resistencia a la corrosión incluso a temperaturas extremas, es una de las favoritas en las industrias aeroespacial y de generación de energía.

P: ¿Cómo se fabrica el Inconel 718?

R: Suele producirse mediante un doble proceso de fusión por inducción al vacío (VIM) seguido de refundición por arco al vacío (VAR), lo que garantiza un material limpio y de gran pureza.

P: ¿Se puede mecanizar el Inconel 718?

R: Sí, pero es difícil debido a su dureza y a sus propiedades de endurecimiento por deformación. Se necesitan herramientas y técnicas especiales para un mecanizado eficaz.

P: ¿Cómo soporta Inconel 718 los entornos extremos?

R: Es excepcionalmente resistente a la oxidación y conserva su resistencia incluso cuando se somete a temperaturas muy altas, por lo que es ideal para entornos difíciles.

P: ¿Cuál es la diferencia entre Inconel 718 y otras aleaciones de Inconel?

R: Cada aleación de Inconel tiene composiciones y propiedades únicas. Inconel 718 es conocida específicamente por su alta resistencia y facilidad de fabricación, incluida la soldadura, que no es tan sencilla con algunas otras aleaciones de Inconel.

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