Polvo Inconel:Tipos,Especificaciones,Elegir

Índice

Polvo de Inconel se refiere a una familia de superaleaciones a base de níquel-cromo con excelentes propiedades de resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y resistencia a la oxidación. Esta guía ofrece una descripción detallada del polvo de inconel, incluidos tipos, características, aplicaciones, especificaciones, proveedores, procedimientos de instalación, funcionamiento y mantenimiento, criterios de selección, ventajas e inconvenientes, y preguntas frecuentes.

Visión general del polvo Inconel

Inconel es una marca registrada que hace referencia a una variedad de superaleaciones a base de níquel endurecidas por precipitación que contienen níquel, cromo y otros elementos de aleación como hierro, niobio, aluminio, titanio, etc.

Propiedades clave del polvo de inconel:

  • Resistencia a altas temperaturas y a la fluencia
  • Excelente resistencia a la corrosión
  • Buena resistencia a la oxidación y a la carburación
  • Alta resistencia a la fatiga y tenacidad
  • Resistente a compuestos de cloro y flúor
  • No magnético

El polvo de inconel se utiliza ampliamente en aplicaciones que requieren resistencia al calor, como turbinas de gas, motores de cohetes, reactores nucleares y equipos de procesamiento químico. Las aleaciones de inconel más comunes son Inconel 600, Inconel 625, Inconel 718, Inconel X-750, etc.

Tipos de polvo Inconel

Existen diversas variedades de polvo de inconel diseñadas para aplicaciones y requisitos específicos:

TiposComposiciónCaracterísticas
Inconel 60072% Ni, 16% CrExcelente resistencia a la corrosión
Inconel 62560% Ni, 20-23% Cr, 8-10% FeResistencia a la oxidación y a la corrosión hasta 980°C
Inconel 71850-55% Ni, 17-21% Cr, 4,75-5,5% NbEndurecible por envejecimiento, alta resistencia a la tracción y a la rotura por fluencia
Inconel X-75072% Ni, 15% Cr, 7% FeAleación de endurecimiento por precipitación, resistencia a la oxidación
Inconel MA 600065% Ni, 10% Cr, 5% AlResistencia a la oxidación, utilizado en moldes de vidrio
Inconel MA 75479% Ni, 14,5% Cr, 2,5% Ti, 1,5% AlAlta resistencia a la fluencia hasta 1150°C
Inconel MA 6000E63% Ni, 8% Cr, 4% Al, 0,5% Y2O3Mayor resistencia a la oxidación

El polvo de inconel específico se selecciona en función de las propiedades requeridas, la temperatura máxima de funcionamiento, las necesidades de resistencia a la corrosión, etc.

inconel en polvo

Aplicaciones y usos del polvo de Inconel

El polvo de Inconel es adecuado para una amplia gama de aplicaciones:

IndustriaAplicaciones
AeroespacialMotores de turbina de gas, motores de cohetes, sistemas de escape
Petróleo y gasEquipos de perforación, plataformas marinas, válvulas y tuberías
Generación de energíaTurbinas de gas, reactores nucleares, intercambiadores de calor
Tratamiento químicoReactores, calentadores, craqueadores, recipientes, tuberías
AutomociónVálvulas, piezas de escape y turbocompresores
Control de la contaminaciónDepuradoras, chimeneas, incineradoras
Industria del vidrioMoldes de vidrio, agitadores, émbolos

Algunas ventajas clave de su uso:

  • Resistencia a altas temperaturas para una mayor eficacia
  • Resistencia a la corrosión para una larga vida útil
  • Resistencia a la oxidación en entornos extremos
  • Estabilidad dimensional a temperaturas elevadas
  • Alta resistencia a la fatiga para aplicaciones dinámicas

Especificaciones del polvo de Inconel

El polvo de Inconel está disponible con diversas características:

EspecificacionesDetalles
Tamaño de las partículas10 - 150 micras
Forma de las partículasEsférica, irregular
Método de producciónAtomización de gas, atomización de agua
Densidad aparente2 - 5 g/cc
Densidad del grifoHasta 60% de densidad teórica
Caudal5 - 25 s/50g
Purezacalidades ASTM (B,C,D), aleaciones a medida
ComposiciónNíquel + cromo + elementos de aleación

Se puede personalizar en términos de:

  • Composición de la aleación y microestructura según los requisitos
  • Distribución granulométrica adecuada al método de aplicación
  • Forma y características del flujo
  • Densidad y porosidad requeridas
  • Certificación conforme a las normas de aplicación

Proveedores y precios de Inconel en polvo

Algunos de los principales proveedores mundiales de polvo de inconel son:

EmpresaUbicaciónPrecios
SandvikSuecia$50 - $120 por kg
PraxairEE.UU.$55 - $140 por kg
TLS TécnicaAlemania$60 - $150 por kg
Japan New Metals CoJapón$70 - $180 por kg
NanoshelEE.UU.$45 - $100 por kg

Los precios dependen de:

  • Grado de aleación y pureza
  • Gama y distribución del tamaño de las partículas
  • Volumen del pedido
  • Tratamiento adicional o caracterización

Personalización disponible a un precio superior. Se pueden negociar descuentos en pedidos al por mayor.

Instalación del sistema de polvo Inconel

Consideraciones clave para la instalación de sistemas de manipulación de polvo de inconel:

ParámetroDirectrices
AlmacenamientoEntorno de gas inerte, control de temperatura
Manejo deMinimizar la exposición al aire, equipo de seguridad
Líneas de transferenciaA prueba de fugas, minimiza las zonas muertas
Conexión a tierraEvitar la acumulación de cargas estáticas
Sistemas de seguridadGas inerte, detección de incendios, ventilación de explosiones
DiseñoEncerrar secciones críticas, facilidad de mantenimiento
MaterialesCompatible con polvo de inconel, minimiza las reacciones

Factores críticos:

  • Evitar que el contenido de oxígeno supere los límites de explosividad
  • Conexión a tierra adecuada para evitar chispas
  • Disposiciones de transferencia y medición a prueba de fugas
  • Sistemas de ventilación y control de la seguridad
  • Accesibilidad para inspección y mantenimiento

Funcionamiento y mantenimiento de equipos de polvo de Inconel

ActividadDirectrices
RellenoPurga controlada de gas inerte, verificación de las juntas tras el llenado
OperaciónSeguir los procedimientos normalizados de trabajo, controlar parámetros como la presión y la temperatura
InspecciónComprobación de atascos, fugas, desgaste y calidad del polvo
MantenimientoSustitución de piezas desgastadas, juntas, pruebas de estanqueidad, calibrado
SeguridadGarantizar el suministro continuo de gas inerte, conexión a tierra, EPI
LimpiezaAspiración cuidadosa para recoger el polvo derramado

Protocolos clave de funcionamiento:

  • Mantener los niveles de oxígeno por debajo de 5%
  • Evitan la acumulación de depósitos de polvo
  • Control de caudales, densidad y caídas de presión
  • Inspeccione con frecuencia si hay líneas obstruidas o fugas
  • Verificar la puesta a tierra continua y el sistema de gas inerte
  • Garantizar la eliminación y reutilización seguras del polvo

Elección de un proveedor de polvo de Inconel

Factores a tener en cuenta al seleccionar un proveedor de polvo de inconel:

CriteriosConsideraciones
Calidad del polvoComposición, tamaño de las partículas, microestructura
Conocimientos técnicosConocimientos sobre aleaciones, capacidad de personalización
Proceso de fabricaciónPreferiblemente atomización con gas
CertificacionesISO, normas industriales como AMS
Capacidades de I+DExperiencia en el desarrollo de aleaciones personalizadas
EntregaRegistro de entregas puntuales
PreciosPrecios competitivos, descuentos
Atención al clienteAsistencia técnica, capacidad de respuesta

Pasos clave:

  • Revisar los informes de composición de las aleaciones procedentes de pruebas independientes
  • Validar el proceso de fabricación y las certificaciones de calidad
  • Evaluar la capacidad de personalizar las aleaciones y las características de las partículas
  • Evaluar la competencia técnica y el nivel de servicio al cliente
  • Auditar el sistema de gestión de la calidad del proveedor
  • Ensayos de evaluación de muestras antes de la adquisición de grandes volúmenes
inconel en polvo

Ventajas e inconvenientes del polvo de Inconel

ProsContras
Excelentes propiedades a altas temperaturasCaro en comparación con el acero
Resistencia a la corrosión en una amplia gama de mediosMenor conductividad térmica que las aleaciones de cobre
Alta resistencia a la fatigaReactivo con el oxígeno a altas temperaturas
Buena resistencia a la oxidación hasta 1000°CSensible a la fragilización por azufre
Alta resistencia a la rotura por fluenciaDifícil de mecanizar y fabricar
Propiedad no magnéticaProveedores y disponibilidad limitados

Ideal para aplicaciones críticas que necesitan resistencia a la temperatura a pesar de su mayor coste. Las limitaciones de conductividad térmica, maquinabilidad, disponibilidad y coste restringen un uso más generalizado.

Preguntas frecuentes

P: ¿Cuáles son los principales elementos de aleación del polvo de inconel?

R: Los principales elementos de aleación son el cromo, el hierro, el niobio, el titanio, el aluminio y el molibdeno añadidos al níquel. Estos elementos mejoran la resistencia a altas temperaturas, la resistencia a la corrosión y el endurecimiento por envejecimiento.

P: ¿Qué rango de tamaño de partícula se utiliza habitualmente para el polvo de inconel en AM?

R: Para la fabricación aditiva se suele utilizar polvo de inconel con un tamaño de partícula de entre 15 y 45 micras. Un polvo más fino, inferior a 100 micras, mejora la sinterización y el rendimiento.

P: ¿Qué precauciones de seguridad son importantes al manipular polvo de inconel?

R: Evite el contacto con el aire utilizando un recubrimiento de gas inerte, conecte a tierra todos los equipos adecuadamente, emplee sistemas de detección de chispas y extinción de incendios, utilice EPI y siga los protocolos para evitar riesgos de explosión.

P: ¿Cuáles son las aplicaciones típicas del polvo de Inconel 718?

R: El Inconel 718 se utiliza ampliamente en motores aeronáuticos, cohetes, reactores nucleares, bombas y depósitos criogénicos debido a su alta resistencia a temperaturas elevadas y a su buena resistencia a la corrosión.

P: ¿Cuáles son los distintos métodos de producción del polvo de inconel?

R: Los métodos de producción habituales incluyen la atomización con gas, la atomización con agua, la fusión por inducción al vacío seguida de atomización con gas y el proceso de electrodo giratorio. Cada método produce polvo con características diferentes.

P: ¿Cómo se utiliza el polvo de inconel en el moldeo por inyección de metales?

R: Los polvos a base de Inconel y cobalto se utilizan para fabricar componentes complejos en forma de red con pequeñas características mediante moldeo por inyección de polvos seguido de etapas de desbobinado y sinterización.

P: ¿Cuál es el precio habitual del polvo de Inconel 718 para fabricación aditiva?

R: Para la fabricación aditiva, el polvo esférico de Inconel 718 de 15 a 45 micras cuesta entre $100 y $220 por kg en función de la cantidad y los requisitos de calidad.

P: ¿Cuáles son algunas alternativas a las aleaciones inconel en aplicaciones de alta temperatura?

R: Algunas alternativas son los aceros inoxidables como el 310 y el 330, las aleaciones con base de cobalto, las aleaciones de titanio y las aleaciones de hierro-níquel. Sin embargo, el inconel sigue siendo superior en términos de capacidad de temperatura.

P: ¿Cuáles son algunos de los últimos avances en aleaciones inconel en polvo?

R: Entre las nuevas aleaciones en polvo de inconel se incluyen IN792, IN597, IN617 e IN713 con una resistencia a altas temperaturas, baja densidad, oxidación y fluencia mejoradas para aplicaciones exigentes.

P: ¿Cuál es la ventaja de utilizar polvo de inconel para la fabricación aditiva?

R: El polvo de Inconel permite imprimir componentes complejos y más ligeros con propiedades superiores a altas temperaturas en comparación con las aleaciones fundidas para aplicaciones aeroespaciales y de toberas de cohetes.

Conclusión

Los polvos de superaleación a base de níquel inconel ofrecen un rendimiento excepcional a altas temperaturas, resistencia a la corrosión en diversos medios y útiles propiedades no magnéticas. Esta guía resume la composición, los métodos de fabricación, las especificaciones, los precios, las ventajas y las aplicaciones de las distintas variedades de polvo de inconel para ayudar a los ingenieros y equipos técnicos a adquirir y utilizar este avanzado material. Con el desarrollo continuo de nuevas aleaciones y métodos de producción de polvo más económicos, los polvos de inconel encontrarán cada vez más aplicaciones en sistemas críticos como motores aeroespaciales, reactores nucleares y plantas químicas.

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