Poudre d'Inconel 718

Vue d'ensemble

Poudre d'inconel 718 est une poudre d'alliage de nickel-chrome-fer-molybdène utilisée principalement dans les applications de fabrication additive et de fusion sur lit de poudre métallique. Les principales caractéristiques de la poudre d'Inconel 718 sont les suivantes :

• Composition : Nickel, chrome, fer, niobium, molybdène, titane, aluminium
• Propriétés : Haute résistance, résistance à la corrosion, résistance à la chaleur, soudabilité
• Processus de fabrication : Pulvérisation de gaz
• Gamme de tailles de particules : 15-45 microns en général
• Applications : Composants aérospatiaux, pales de turbines, outillage, moules, composants marins
• Normes : AMS 5662, AMS 5664, ASTM B718

Composition des Poudre d'Inconel 718

La poudre d'Inconel 718 a la composition nominale suivante selon les normes AMS 5662 et ASTM B718 :

Le nickel et le chrome assurent la résistance à la corrosion et à l'oxydation. Le niobium permet de renforcer l'alliage par précipitation. Le fer est le principal élément de base. Le molybdène, le titane et l'aluminium améliorent les propriétés mécaniques à des températures élevées.

Le rapport entre le nickel, le chrome et le fer assure un renforcement optimal, tandis que les ajouts de Nb, Mo, Ti et Al assurent des mécanismes de durcissement et de précipitation. Le contrôle de la composition à l'intérieur de ces fourchettes est essentiel pour obtenir les propriétés cibles du matériau après traitement.

Propriétés de la poudre d'Inconel 718

Les principales propriétés de la poudre d'Inconel 718 sont les suivantes :

Tableau 1 : Propriétés de la poudre d'Inconel 718

La densité et les propriétés thermiques et mécaniques de l'Inconel 718 en font un matériau idéal pour la fabrication de pièces de haute performance capables de résister à des environnements extrêmes. Le processus de métallurgie des poudres préserve la structure des grains fins, ce qui permet d'améliorer les propriétés.

La résistance est maintenue à plus de 700°C, avec une ductilité et une résistance à la fatigue adéquates. La résistance à l'oxydation protège contre la corrosion jusqu'à 980°C. Ces caractéristiques permettent à l'alliage Inconel 718 de fonctionner dans des applications soumises à des cycles thermiques sévères.

Distribution de la taille des particules de la poudre d'Inconel 718

La poudre d'Inconel 718 est fabriquée par atomisation au gaz pour produire des particules sphériques dans une gamme de taille contrôlée. Les distributions typiques de la taille des particules sont les suivantes :

Tableau 2 : Taille des particules de la poudre d'Inconel 718

La distribution étroite assure un écoulement régulier de la poudre et une fusion uniforme. Les particules plus petites favorisent un meilleur frittage, tandis que les plus grosses améliorent l'écoulement de la poudre. La taille moyenne est généralement comprise entre 25 et 45 microns pour la plupart des procédés de fabrication additive utilisant des métaux.

Le contrôle de la forme et de la distribution de la taille des particules permet un emballage dense et une fusion couche par couche efficace, essentiels pour les applications d'impression 3D. Les classificateurs de tamisage trient précisément les particules en lots avec des gammes de tailles ciblées.

Processus de fabrication de la poudre d'Inconel 718

L'atomisation au gaz est la méthode la plus courante pour produire des poudres sphériques d'Inconel 718 adaptées à la fabrication additive. Les étapes de fabrication sont les suivantes :

1. Fusion - L'Inconel 718 est d'abord fondu par induction sous atmosphère inerte.
2. Atomisation - Le flux de métal liquide est divisé en fines gouttelettes à l'aide d'un gaz inerte à haute pression (généralement de l'azote ou de l'argon).
3. Solidification - Les gouttelettes se refroidissent rapidement et se solidifient en poudre
4. Collection - Les particules atomisées tombent dans une chambre de collecte
5. Tamisage - Les poudres sont tamisées selon des distributions granulométriques spécifiques.

Les poudres atomisées au gaz ont une plus grande pureté, une composition plus uniforme, une forme de particule cohérente et des satellites minimes par rapport aux poudres atomisées à l'eau. La morphologie lisse de la surface améliore l'écoulement de la poudre pendant le traitement.

Le contrôle précis du débit de gaz, de la température et du flux de métal en fusion permet de produire des poudres aux caractéristiques ciblées, adaptées aux processus d'AM tels que la fusion laser sur lit de poudre, le jet de liant et le dépôt d'énergie dirigée.

Applications de Poudre d'Inconel 718

L'excellente solidité et la résistance à la corrosion à haute température font de l'alliage Inconel 718 un alliage adapté aux composants critiques dans les.. :

Tableau 3 : Applications de la poudre d'Inconel 718

La fabrication additive utilisant la poudre d'Inconel 718 est idéale pour fabriquer des pièces complexes et personnalisées avec des propriétés mécaniques et des géométries améliorées qui ne sont pas possibles avec le moulage ou l'usinage.

Spécifications et normes

Les produits en poudre d'Inconel 718 sont conformes aux spécifications suivantes :

Tableau 4 : Spécifications de la poudre d'Inconel 718

Ces spécifications définissent les plages de composition élémentaire acceptables, les procédures d'échantillonnage, les certificats et les méthodes d'essai pour déterminer les propriétés chimiques et physiques.

Les spécifications de taille les plus courantes sont -100/+325 mesh, -140/+325 mesh et -230/+400 mesh conformément à la norme ASTM B214.

Fournisseurs de poudre d’Inconel 718

Les principaux fournisseurs mondiaux avec leurs prix sont les suivants

Tableau 5 : Poudre d'Inconel 718 fournisseurs et prix

Les prix varient en fonction du volume de la commande, de la gamme de tailles de particules, de la tolérance de forme et des garanties de composition du lot. Les gros contrats OEM bénéficient de remises plus importantes que les petits volumes de prototypes. Les prix géographiques fluctuent également en fonction de la dynamique régionale de l'offre et de la demande.

Avantages et inconvénients de l'Inconel 718 pour la fabrication additive

Tableau 6 : Avantages et limites de la poudre d'Inconel 718

L'Inconel 718 est plus cher que les aciers inoxydables mais peut fonctionner en toute sécurité à 100°C de plus. Bien qu'il soit plus lent à imprimer que les aciers, les gains de performance justifient les coûts pour les applications de grande valeur dans des environnements extrêmes.

Avec des paramètres d'AM optimisés, l'alliage atteint des propriétés mécaniques équivalentes ou supérieures à celles des matériaux coulés et corroyés. Cependant, des problèmes de fissuration peuvent survenir avec des taux de production plus élevés. Les systèmes multi-laser permettent d'augmenter la productivité.

FAQ

Q : À quoi sert l'alliage Inconel 718 ?

R : Le superalliage à base de nickel Inconel 718 présente une résistance exceptionnelle à des températures allant jusqu'à 700°C, ainsi qu'une résistance à l'oxydation et à la corrosion. Il est largement utilisé dans les turbines à gaz, les moteurs d'avion, les réacteurs nucléaires, les pompes, l'outillage et d'autres composants critiques travaillant dans des conditions extrêmes.

Q : L'Inconel 718 est-il soudable ?

R : L'inconel 718 peut être soudé ! Ce superalliage, connu pour sa grande solidité et sa résistance à la corrosion, même à des températures extrêmes, est très prisé dans les secteurs de l'aérospatiale et de la production d'énergie.

Q : Comment l'Inconel 718 est-il fabriqué ?

R : Il est généralement produit par un double processus de fusion par induction sous vide (VIM) suivi d'une refonte à l'arc sous vide (VAR), ce qui permet d'obtenir un matériau propre et de grande pureté.

Q : L'Inconel 718 peut-il être usiné ?

R : Oui, mais c'est un défi en raison de sa ténacité et de ses propriétés d'écrouissage. Des outils et des techniques spéciaux sont nécessaires pour un usinage efficace.

Q : Comment l'Inconel 718 supporte-t-il les environnements extrêmes ?

R : Il est exceptionnellement résistant à l'oxydation et conserve sa solidité même lorsqu'il est soumis à des températures très élevées, ce qui le rend idéal pour les environnements difficiles.

Q : Quelle est la différence entre l'Inconel 718 et les autres alliages d'Inconel ?

R : Chaque alliage Inconel a une composition et des propriétés uniques. L'Inconel 718 est particulièrement connu pour sa grande résistance et sa facilité de fabrication, y compris le soudage, ce qui n'est pas aussi simple avec certains autres alliages Inconel.

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