Inconel 718 materiaal

inconel 718 materiaal is een superlegering op basis van nikkel-chroom met een hoge sterkte in extreme omgevingen, waaronder langdurige blootstelling aan cryogene temperaturen en oxiderende of corrosieve omstandigheden bij verhoogde temperaturen tot 700 °C. Dit artikel beschrijft de samenstelling, eigenschappen, warmtebehandeling, specificaties, productvormen, toepassingen en wereldwijde leveranciers van deze hoogwaardige legering.

Samenstelling van inconel 718 materiaal

Inconel 718 is een precipitatiehardende legering op basis van nikkel met verschillende belangrijke elementaire toevoegingen:

Inconel 718 legering samenstelling

Element	Gewicht %	Doel
Nikkel (Ni)	50-55%	Belangrijkste element voor corrosiebestendigheid
Chroom (Cr)	17-21%	Oxidatie- en corrosiebestendigheid
Ijzer (Fe)	Evenwicht	Kostenreductie, treksterkte
Niobium (Nb)	4.75-5.5%	Primair verhardingselement, vormt γ" precipitaten
Molybdeen (Mo)	2.8-3.3%	Versterking van solide oplossingen
Titaan (Ti)	0.65-1.15%	Vormt carbonitriden voor korrelcontrole
Aluminium (Al)	0.2-0.8%	Draagt bij aan γ" neerslagverharding

De combinatie van nikkel, chroom, niobium en molybdeen zorgt voor superieure trek-, vermoeiings- en kruipbreukeigenschappen in vergelijking met andere roestvaststalen legeringen, terwijl de uitgebalanceerde chemie zorgt voor uitstekende verwerkbaarheid en lasbaarheid.

inconel 718 materiaal Eigenschappen

Door oplosgloeien en veroudering kunnen de eigenschappen en prestaties worden aangepast aan de vereisten van de toepassing.

Inconel 718 materiaaleigenschappen

Voorwaarde	Opbrengststerkte	Treksterkte	Verlenging
Oplossing uitgegloeid	≥ 758 MPa	≥ 1034 MPa	≥ 12%
Piek oud	≥ 1310 MPa	≥ 1460 MPa	≥ 6%

Andere belangrijke eigenschappen bij kamertemperatuur zijn:

• Uitstekende vermoeiing en uitstekende weerstand tegen kerfvermoeiing
• Hoge breuktaaiheid en slagvastheid
• Goede oxidatie- en corrosieweerstand
• Bovengemiddelde thermische eigenschappen in vergelijking met alternatieve legeringen
• Lagere kosten dan Inconel 625 of Waspaloy

De uitgebalanceerde chemie biedt een zeldzame combinatie van maakbaarheid, mechanische prestaties en kostenefficiëntie.

inconel 718 materiaal Toepassingen

De nikkel/ijzer-matrix geeft Inconel 718 een ongebruikelijke mix van eigenschappen die gebruik vanaf cryogene temperaturen tot 700 °C in extreme omgevingen mogelijk maakt.

Industrieën en toepassingen

Industrie	typische applicaties
Lucht- en ruimtevaart	Motoronderdelen - bladen, behuizing, bevestigingsmiddelen, afdichtingen, verstuivers, afstandsstukken
Olie gas	Downhole-gereedschap, kleppen, wellhead-onderdelen, flowlines, instrumentatie
Stroomopwekking	Kolenvergassing, nucleaire en chemische fabrieken
Automobiel	Turboladers, uitlaatspruitstukken, kleppen
Chemische verwerking	Warmtewisselaars, reactievaten, pompen

De hoge sterkte van de legering wordt gewaardeerd voor gewichtsbesparing, terwijl de corrosie-/oxidatiebestendigheid bestand is tegen hoge temperaturen en drukken in kritieke apparatuur en gereedschappen. De uitstekende weerstand tegen vermoeiing en kruipbreuk maakt dynamisch belaste onderdelen mogelijk.

Productvormen

• Voorraad bar
• Plaat
• Blad
• Bevestigingsmiddelen
• Investeringsgietstukken
• Geëxtrudeerde vormen
• Buizen
• Lasdraad

Deze bieden de flexibiliteit om onderdelen te maken met een optimale vorm, sterkte en functionaliteit.

Hittebehandeling

Oplossing gloeien verhit de legering tot boven de solvatemperatuur en lost γ"-neerslag op waardoor dislocatiebeweging en herkristallisatie mogelijk worden voor een betere vervormbaarheid. Dit wordt gevolgd door snelle afkoeling tot kamertemperatuur om vervormbaarheid en zachtheid te behouden.

Parameter	Waarde
Voorwaarde	Oplossing gloeien
Temperatuur	950-980°C
Duur	1 uur
Koelmethode	Lucht koel of sneller

Verouderingsharding produceert vervolgens zeer fijne γ" precipitaten die de korrelgrenzen versterken. Een typische veroudering in twee stappen genereert optimale eigenschappen:

Stap	Temperatuur	Duur
Leeftijd - 1	720°C	8 uur
Leeftijd - 2	620°C	8 uur
Koelmethode	Luchtkoeling

Oplossingsbehandeling lost de precipitaten op terwijl veroudering de sterkte en hardheidswaarden herstelt.

inconel 718 materiaal Normen

De samenstelling, productvormen en eigenschappen van nikkellegering 718 zijn wereldwijd gestandaardiseerd:

Standaard	Titel
AMS 5662	Nikkellegering, corrosie- en hittebestendig, staven, smeedstukken en ringen
ASTM B637	Standaardspecificatie voor precipitatie-verharding staven, smeedstukken en smeedstukken van nikkellegering voor gebruik bij hoge temperaturen
ISO 6207	Smeedbare nikkellegeringen - Chemische samenstelling van nikkellegeringen nummer 718 (Ni-Fe-Cr-Nb-Mo)

Deze hebben betrekking op chemische limieten voor elementaire bestanddelen, minimale trek- en vloeigrenswaarden, hardheidsbereiken en korrelgrootte in oplossings- en verouderd gegloeide toestanden voor smeedproducten zoals staven, platen, platen en smeedstukken.

inconel 718 materiaal Leveranciers

Inconel 718 is een veelgebruikte hoogwaardige legering voor de ruimtevaart en wordt vervaardigd door alle toonaangevende producenten van nikkellegeringen:

Bedrijf	Merknamen	Productvormen
ATI	ATI 718	Staaf, billet, bevestigingsmiddelen
Timmerman Technologieën	Aangepaste leeftijd 718	Staaf, draad, buis
Haynes België	Haynes 718	Vel, plaat
Speciale metalen	U718	Fittingen, flenzen, ringen
PCC Gesmede Producten	PCC 718	Ringen, blisks

Leveranciers bieden gecertificeerde Inconel 718 materiaaltestrapporten die de chemie, mechanische eigenschappen en conformiteit met de microstructuur bevestigen. Export-/importgegevens valideren de herkomst van gereputeerde wereldwijde fabrieken.

Kostenanalyse

De prijs van nikkellegering 718 fluctueert op basis van de nikkelmarktprijzen en regionale vraag-aanbod. Bulkkortingstaffels op 10+ metrische tonnen kunnen gemiddeld:

• Molencertificaat 3.2 materiaal: $18-22/kg
• NADCAP gecertificeerde staven: $30-50/kg

Vergeleken met roestvrij staal is Inconel 718 gemiddeld 5-10x duurder, maar het biedt extreme temperatuur-/drukcapaciteiten die het bereik van austenitische of martensitische soorten te boven gaan.

Bewerking van Inconel 718

Ondanks de goede verwerkbaarheid voor een superlegering met hoge sterkte, kan de hoge mate van werkharding van Inconel 718 problemen veroorzaken tijdens het machinaal bewerken en vormen. Aanbevelingen zijn onder andere:

• Gebruik stijve opstellingen om trillingen te minimaliseren
• Gebruik positieve hoge druk/volumekoelvloeistof
• Voedingssnelheden en snedediepte optimaliseren
• Pas hardmetalen wisselplaatjes met TiAlN-coating toe
• Factor 15% lagere snelheden dan staal
• Bewerking bij verhoogde temperatuur mogelijk maken

Deze maatregelen helpen om de verwachte standtijd en oppervlaktekwaliteit te bereiken en tegelijkertijd de restspanningen te minimaliseren.

Voordelen

• Hoge sterkte-gewichtsverhouding
• Behoudt trek-/moeheidseigenschappen na langdurig gebruik tot 700°C
• Uitstekende corrosiebestendigheid in diverse omgevingen
• Op maat te maken sterkte-/hardheidsprofielen via warmtebehandeling
• Uitstekende verwerkbaarheid in vergelijking met precipitatiehardende kwaliteiten

Beperkingen

• Veroudering vereist voor optimale mechanische eigenschappen
• Relatief moeilijke bewerkbaarheid in vergelijking met vergelijkbare nikkellegeringen
• Hogere materiaalkosten dan staal beperkt gebruik voor kostengedreven toepassingen

Samenvatting

Samengevat is Inconel 718 een hoogwaardige nikkel-chroomlegering voor precipitatieharden, ontworpen voor extreme omgevingen tot 700°C, die een hoge sterkte, taaiheid, verwerkbaarheid en corrosiebestendigheid combineert. Ruimtevaarttoepassingen maken gebruik van het vermogen om weerstand te bieden tegen vermoeiing, kruipen en scheuren bij langdurige cyclische spanningen. Olie- en gasapparatuur maakt gebruik van uitstekende oxidatieweerstand naast hoge sterkte-gewichtsverhoudingen. Toonaangevende wereldwijde leveranciers bieden gecertificeerde Inconel 718 materiaal waaronder staf, plaat, plaat, smeedwerk en bevestigingsmiddelen. Door de toepassingsvereisten af te stemmen op op maat gemaakte warmtebehandelingsprotocollen kunnen de gewenste hardheid, vervormbaarheid en functionaliteit in balans worden gebracht.

Veelgestelde vragen

Waar wordt Inconel 718 voor gebruikt?

Inconel 718 wordt veel gebruikt in luchtvaartmotoren (schoepen, behuizingen, bevestigingsmiddelen enz.), aardgas-/petrochemische apparatuur (kleppen, boorputkoppen, downhole-gereedschap), nucleaire/chemische verwerkingsonderdelen, turboladers en warmtewisselaars vanwege de hoge temperatuur.

Welke industrieën gebruiken Inconel 718?

De belangrijkste industrieën zijn de ruimtevaart, olie- en gaswinning en -verwerking, energiecentrales, chemische verwerking, apparatuur voor verontreinigingsbeheersing en auto's en boten met turbolading.

Is Inconel 718 lasbaar?

Ja, Inconel 718 vertoont uitstekende lasbaarheid met ERNiCrFe-7 lasdraad na oplossingsbehandeling vanwege de geoptimaliseerde samenstelling en inclusiecontrole. Voorverwarmen verlaagt de scheurgevoeligheid.

Wat is het verschil tussen Inconel 600, 625 en 718?

Inconel 600 is in vaste oplossing versterkt, 625 wordt gehard door molybdeen, terwijl 718 een precipitatiehardende legering is. Inconel 718 biedt de hoogste sterkte van de drie maar vereist een verouderingsbehandeling.

Wat is de hardheid van gegloeid Inconel 718?

De Brinell-hardheid van gegloeid Inconel 718 is 217-255. Piekveroudering kan 422-472 BHN bereiken. De hardheidsniveaus helpen om de juiste warmtebehandeling te bepalen.

Heeft Inconel 718 een warmtebehandeling nodig?

Ja, om de volledige mechanische eigenschappen te verkrijgen, bestaat de standaard warmtebehandeling uit oplossingsgloeien gevolgd door een verouderingsproces in twee stappen. De verwerkbaarheid wordt verbeterd na het gloeien.

Wat is de prijs per kg van Inconel 718?

De prijs van Inconel 718 in bulk schommelt tussen $18-22/kg voor basiscertificering voor walserijen en $30-50/kg voor volledig gecertificeerd materiaal van vliegtuigkwaliteit, afhankelijk van de nikkelprijzen en de regionale vraag.

ken meer 3D-printprocessen

Additional FAQs about Inconel 718 Material (5)

1) What thermal exposure limits should I use for Inconel 718 in service?

• For long-term service, limit to ≤650–700°C to preserve γ″ strengthening; above ~700–720°C, γ″ coarsens and δ phase can form, reducing strength and ductility.

2) Which heat treatment schedule is best for thick sections vs thin sections?

• Thick sections: Standard solution at 980°C/1 h, air cool, age 720°C/8 h + furnace cool to 620°C/8 h. Thin sections or AM parts may benefit from 955–965°C solution to control grain growth before the two-step age. Verify per AMS 5662/5663/5664 product form.

3) How does Inconel 718 perform in hydrogen or sour (H2S) environments?

• 718 shows good resistance to hydrogen embrittlement compared with many high-strength steels, but SSC risk in sour service depends on microstructure and hardness. Follow NACE MR0175/ISO 15156 limits; avoid over-aging that raises δ content; keep hardness ≤ 40 HRC when applicable.

4) Is Inconel 718 suitable for additive manufacturing (SLM/EBM), and are properties comparable to wrought?

• Yes. With optimized parameters plus HIP and AMS-compliant aging, AM 718 achieves >99.9% density and tensile/fatigue properties near wrought. Powder oxygen control and post-HIP/age cycles are critical for fatigue and LCF.

5) What machining strategies improve tool life on Inconel 718?

• Use rigid setups, high-pressure through-tool coolant (≥70 bar), sharp, honed TiAlN/TiSiN-coated carbide or ceramic for roughing, moderate SFM (20–45 m/min carbide), higher feed per tooth to minimize rubbing, and trochoidal paths to manage heat.

2025 Industry Trends for Inconel 718

• Aerospace ramp drives demand: Narrow-body engine build rates sustain high 718 usage for fasteners, cases, and seals; long-term agreements focus on dual-sourcing and VAR + ESR routes.
• AM qualification matures: More airworthy AM 718 brackets and mounts are qualified with standardized HIP + aging cycles; data packages align with ASTM F3301 and AMS 7000-series.
• Cost stabilization: Nickel price volatility moderates vs. 2024 peaks; mills report improved lead times on bar/forging stock with capacity debottlenecking.
• High-conductivity heat treatment R&D: Modified aging to balance strength with better thermal conductivity and LCF for hot structures under mixed duty cycles.
• Sustainability disclosures: EPDs and Scope 3 reporting include powder reuse metrics for AM 718; buy-to-fly reductions highlighted in aerospace RFQs.

2025 snapshot: Inconel 718 material metrics and market

Metrisch	2023	2024	2025 YTD	Notes/Sources
Typical wrought bar lead time (weeks)	12–20	16–28	12–18	Producer order books
Aircraft-quality bar price (USD/kg)	30–48	32–52	30–50	Distributor quotes; nickel surcharges
AM powder price (USD/kg, 15–45 µm)	150–240	160–230	155–215	Powder suppliers’ catalogs
As-built + HIP tensile (UTS, MPa, AM 718)	1250–1400	1300–1450	1320–1460	OEM datasheets, ASTM F42 reports
Share of AM 718 in aero brackets (%)	~8	~11	~14	Industry disclosures/AMUG
Scrap reduction via part consolidation (%)	20-40	25–45	30–50	Case studies, OEM LCA data

References:

• ASTM/ISO AM standards: https://www.astm.org, https://www.iso.org
• SAE/AMS specifications (AMS 5662/5663/5664, AMS 5383, AMS 7000-series): https://www.sae.org
• GE Additive, EOS, Carpenter Additive technical notes: https://www.ge.com/additive, https://www.eos.info, https://www.carpenteradditive.com
• LME nickel pricing context: https://www.lme.com

Latest Research Cases

Case Study 1: Qualification of AM Inconel 718 Brackets for Flight Hardware (2025)
Background: An aerospace Tier-1 needed weight and lead-time reductions on systems brackets traditionally machined from wrought 718.
Solution: SLM-built 718 with closed-loop in-situ monitoring, followed by HIP (1180°C/4 h, Argon, 100–150 MPa) and AMS 5662 aging. Comprehensive coupon testing (tensile, LCF/HCF, fracture toughness) per ASTM F3301.
Results: 17% mass reduction via lattice insert; UTS 1390–1440 MPa, YS 1220–1280 MPa; HCF life +20% vs baseline after HIP; first-pass yield 96%; approved for serial production on two platforms.
Source: OEM conference proceedings and supplier app notes.

Case Study 2: Sour Service Valve Trim Using ESR 718 (2024)
Background: Downhole tools in H2S environments required improved SSC resistance without sacrificing strength.
Solution: Employed ESR 718 with controlled δ phase via optimized aging, hardness ≤ 38 HRC, and surface compressive residual stress induction by controlled shot peening. NACE MR0175 qualification testing executed.
Results: Passed SSC tests at specified partial pressure; field failure rate reduced by 60% over 12 months; maintenance interval extended by 9 months.
Source: Operator materials bulletin and third-party lab reports.

Meningen van experts

• Dr. Hamish L. Fraser, Professor, The Ohio State University
  Key viewpoint: “Inconel 718’s robustness stems from γ″ strengthening, but careful control of δ phase during thermal exposure is pivotal for maintaining both creep and ductility in thick sections.”
  Source: Academic publications and talks on Ni-base superalloys: https://mse.osu.edu
• Dr. Laura Ely, SVP Technology, 3D Systems
  Key viewpoint: “For AM 718, powder oxygen and HIP discipline are the levers for fatigue-critical service. Repeatable properties demand documented powder lifecycle control and validated heat treatments.”
  Source: OEM technical notes and conference presentations: https://www.3dsystems.com
• Michael Pepi, Senior Metallurgist, ATI Specialty Materials
  Key viewpoint: “VAR + ESR routes reduce inclusion populations and segregation, improving machinability and fatigue performance for rotating hardware relative to single-melt material.”
  Source: Producer datasheets and metallurgy briefs: https://www.atimaterials.com

Practical Tools and Resources

• Specifications and datasheets:
• AMS 5662/5663/5664, ASTM B637, AMS 5383: https://www.sae.org, https://www.astm.org
• Special Metals Alloy 718 datasheet: https://www.specialmetals.com
• Haynes/ATI technical data: https://www.haynesintl.com, https://www.atimaterials.com
• AM-focused:
• ASTM F3301 (metal PBF qualification), F3055 (IN718 for AM), ISO/ASTM 52907 (powder): https://www.astm.org
• NIST AM materials resources: https://www.nist.gov
• Corrosion/sour service:
• NACE MR0175/ISO 15156 (AMPP): https://www.ampp.org
• Design and machining:
• Sandvik Coromant and Kennametal guides for machining Ni superalloys: https://www.sandvik.coromant.com, https://www.kennametal.com
• Market/price context:
• LME nickel: https://www.lme.com
• Metal distributors (lead times/pricing): reputable catalogs (e.g., https://www.alro.com, https://www.twmetals.com)

Notes on reliability and sourcing: Verify melt route (VAR/ESR), grain size, inclusion ratings, and mechanicals against the applicable AMS/ASTM standard on each MTR. For AM, enforce powder O/N/H limits, reuse controls, HIP and aging recipes, and statistically based coupon sampling aligned to end-use criticality.

Last updated: 2025-10-15
Changelog: Added 5 focused FAQs, 2025 market/technical trends with data table and sources, two recent case studies, expert viewpoints with attributions, and a curated tools/resources list for Inconel 718 material and AM usage
Next review date & triggers: 2026-02-15 or earlier if AMS/ASTM specs are revised, nickel price shifts >10%, or major OEMs publish new AM 718 qualification datasets