Inconel 718 Matériau

Matériau inconel 718 est un superalliage à base de nickel et de chrome qui présente une résistance élevée dans des environnements extrêmes, y compris une exposition prolongée à des températures cryogéniques ainsi qu'à des conditions oxydantes ou corrosives à des températures élevées allant jusqu'à 700°C. Cet article détaille la composition, les propriétés, le traitement thermique, les spécifications, les formes de produits, les applications et les fournisseurs mondiaux de cet alliage à haute performance.

Composition du matériau inconel 718

L'Inconel 718 est un alliage à base de nickel durcissable par précipitation qui contient plusieurs éléments clés :

Composition de l'alliage Inconel 718

La combinaison de nickel, de chrome, de niobium et de molybdène permet d'obtenir des propriétés de résistance à la traction, à la fatigue et à la rupture par fluage supérieures à celles des autres alliages inoxydables, tandis que la chimie équilibrée confère une fabricabilité et une soudabilité exceptionnelles.

Matériau inconel 718 Propriétés

Le recuit de mise en solution et le traitement de vieillissement permettent d'adapter les propriétés et les performances en fonction des exigences de l'application.

Propriétés du matériau Inconel 718

Les autres caractéristiques principales à température ambiante sont les suivantes

• Excellente résistance à la fatigue et à l'entaille
• Ténacité à la rupture et résistance aux chocs élevées
• Bonne résistance à l'oxydation et à la corrosion
• Propriétés thermiques supérieures à la moyenne par rapport aux autres alliages
• Coût inférieur à celui de l'Inconel 625 ou du Waspaloy

La chimie équilibrée offre une combinaison rare de fabricabilité, de performance mécanique et de rentabilité.

Matériau inconel 718 Applications

La matrice nickel/fer confère à l'Inconel 718 un mélange inhabituel de propriétés permettant une utilisation à des températures cryogéniques allant jusqu'à 700°C dans des environnements extrêmes.

Industries et applications

La haute résistance de l'alliage est appréciée pour la réduction du poids, tandis que la résistance à la corrosion et à l'oxydation permet de faire face aux températures et aux pressions élevées des équipements et des outils critiques. L'excellente résistance à la fatigue et à la rupture par fluage permet d'obtenir des pièces soumises à des contraintes dynamiques.

Formulaires de produits

• Stock de barres
• Assiette
• Feuille
• Fixations
• Moulages à la cire perdue
• Formes extrudées
• Tubes
• Fil de soudure

Ils permettent de fabriquer des composants de forme, de résistance et de fonctionnalité optimales.

Traitement thermique

Recuit en solution chauffe l'alliage au-dessus de la température de solvabilité en dissolvant les précipités γ", ce qui permet le déplacement des dislocations et la recristallisation pour améliorer la formabilité. Il est suivi d'un refroidissement rapide à température ambiante pour conserver la ductilité et la souplesse de l'alliage.

Le durcissement par vieillissement produit ensuite des précipités γ" très fins qui renforcent les joints de grains. Un vieillissement typique en deux étapes permet d'obtenir des propriétés optimales :

Le traitement en solution dissout les précipités tandis que le durcissement par vieillissement rétablit les valeurs de résistance et de dureté.

Matériau inconel 718 Normes

La composition, les formes et les propriétés de l'alliage de nickel 718 sont normalisées à l'échelle mondiale :

Elles couvrent les limites chimiques pour les constituants élémentaires, les valeurs minimales de résistance à la traction et de limite d'élasticité, les plages de dureté et la taille des grains dans des conditions de recuit de mise en solution et de durcissement par vieillissement pour les formes de produits corroyés, y compris les barres, les plaques, les tôles et les pièces forgées.

Matériau inconel 718 Fournisseurs

Alliage de haute performance largement utilisé dans l'aérospatiale, l'Inconel 718 est fabriqué par tous les principaux producteurs d'alliages de nickel :

Les fournisseurs proposent des rapports d'essais certifiés sur les matériaux Inconel 718 confirmant la conformité de la chimie, des propriétés mécaniques et de la microstructure. Les données d'exportation/importation valident l'approvisionnement auprès d'usines réputées dans le monde entier.

Analyse des coûts

Le prix de l'alliage de nickel 718 fluctue en fonction des prix du marché du nickel et de l'offre et de la demande régionales. Les remises en gros sur 10 tonnes métriques et plus peuvent être moyennes :

• Mill cert 3.2 matériau : $18-22/kg
• Barres certifiées NADCAP : $30-50/kg

Comparé aux aciers inoxydables, l'Inconel 718 est en moyenne 5 à 10 fois plus cher, mais il offre des capacités de température et de pression extrêmes qui dépassent celles des nuances austénitiques ou martensitiques.

Usinage de l'Inconel 718

Malgré une bonne fabricabilité pour un superalliage à haute résistance, le taux d'écrouissage élevé de l'Inconel 718 peut poser des problèmes lors de l'usinage et du formage. Les recommandations sont les suivantes :

• Utiliser des installations rigides minimisant les vibrations
• Utiliser un liquide de refroidissement à haute pression/volume positif
• Optimiser les vitesses d'avance et les profondeurs de coupe
• Appliquer des plaquettes en carbure revêtues de TiAlN
• Facteur 15% vitesses inférieures à celles de l'acier
• Permettre l'usinage à température élevée

Ces mesures permettent d'atteindre la durée de vie de l'outil et les états de surface escomptés tout en minimisant les contraintes résiduelles.

Avantages

• Rapport résistance/poids élevé
• Conserve ses propriétés de traction/fatigue après une utilisation prolongée jusqu'à 700°C
• Résistance exceptionnelle à la corrosion dans divers environnements
• Profils de résistance/dureté personnalisables par traitement thermique
• Excellente fabricabilité par rapport aux grades à durcissement par précipitation

Limites

• Nécessite un durcissement par vieillissement pour des propriétés mécaniques optimales
• Usinage relativement difficile par rapport aux alliages de nickel comparables
• Le coût plus élevé des matériaux par rapport aux aciers limite l'utilisation de ces produits dans les applications où les coûts sont déterminés

Résumé

En résumé, l'Inconel 718 est un alliage nickel-chrome à haute performance durcissant par précipitation, conçu pour des environnements extrêmes allant jusqu'à 700°C et combinant une grande solidité, une grande ténacité, une grande fabricabilité et une grande résistance à la corrosion. Les applications aérospatiales exploitent sa capacité à résister à la fatigue, au fluage et à la fissuration sous l'effet de contraintes cycliques prolongées. Les équipements pétroliers et gaziers utilisent une excellente résistance à l'oxydation ainsi qu'un rapport résistance/poids élevé. Les principaux fournisseurs mondiaux proposent des produits certifiés Matériau Inconel 718 y compris les barres, les plaques, les tôles, les pièces forgées et les fixations. L'adéquation entre les exigences des applications et les protocoles de traitement thermique personnalisés permet d'équilibrer la dureté, la ductilité et la fonctionnalité souhaitées.

FAQ

À quoi sert l'Inconel 718 ?

L'inconel 718 est largement utilisé dans les moteurs aérospatiaux (pales, boîtiers, fixations, etc.), les équipements pour le gaz naturel et la pétrochimie (vannes, têtes de puits, outils de forage), les pièces pour le traitement nucléaire et chimique, les turbocompresseurs et les échangeurs de chaleur en raison de sa capacité à résister à des températures élevées.

Quelles sont les industries qui utilisent l'Inconel 718 ?

Les principales industries sont l'aérospatiale, l'extraction et le traitement du pétrole et du gaz, les centrales électriques, le traitement chimique, les équipements de contrôle de la pollution et les applications automobiles et marines à turbocompresseur.

L'Inconel 718 est-il soudable ?

Oui, l'Inconel 718 présente une excellente soudabilité avec le fil d'apport ERNiCrFe-7 après traitement en solution, en raison de sa composition optimisée et du contrôle des inclusions. Le préchauffage réduit la sensibilité aux fissures.

Quelle est la différence entre l'Inconel 600, 625 et 718 ?

L'Inconel 600 est renforcé par mise en solution solide, le 625 est durci par le molybdène et le 718 est un alliage durci par précipitation. L'inconel 718 offre la plus grande résistance des trois, mais nécessite un traitement de vieillissement.

Quelle est la dureté de l'Inconel 718 recuit ?

La dureté Brinell de l'Inconel 718 recuit est de 217-255. Le vieillissement maximal peut atteindre 422-472 BHN. Les niveaux de dureté permettent d'évaluer le traitement thermique approprié.

L'Inconel 718 nécessite-t-il un traitement thermique ?

Oui, pour obtenir toutes les propriétés mécaniques, le traitement thermique standard implique un recuit de mise en solution suivi d'un processus de durcissement par vieillissement en deux étapes. L'ouvrabilité est améliorée après le recuit.

Quel est le prix du kg d'Inconel 718 ?

Le prix de l'Inconel 718 en vrac fluctue entre $18-22/kg pour la certification de base de l'usine et $30-50/kg pour le matériau entièrement certifié de qualité aéronautique, en fonction des prix du nickel et de la demande régionale.

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