Inconel 718 Malzeme

inconel 718 malzeme nikel-krom bazlı bir süper alaşımdır ve kriyojenik sıcaklıklara uzun süre maruz kalmanın yanı sıra 700°C'ye kadar yüksek sıcaklıklarda oksitleyici veya aşındırıcı koşullar da dahil olmak üzere aşırı ortamlarda yüksek mukavemet sergiler. Bu makalede, bu yüksek performanslı alaşımın bileşimi, özellikleri, ısıl işlemi, spesifikasyonları, ürün formları, uygulamaları ve küresel tedarikçileri hakkında ayrıntılı bilgi verilmektedir.

Kompozisyon inconel 718 malzemesinin

Inconel 718, birkaç temel element ilavesi içeren, çökeltilerek sertleştirilebilen nikel bazlı bir alaşımdır:

Inconel 718 Alaşım Bileşimi

Element	Ağırlık %	Amaç
Nikel (Ni)	50-55%	Korozyon direnci sağlayan ana unsur
Krom (Cr)	17-21%	Oksidasyon ve korozyon direnci
Demir (Fe)	Denge	Maliyet azaltma, gerilme mukavemeti
Niyobyum (Nb)	4.75-5.5%	Birincil sertleştirme elementi, γ" çökeltileri oluşturur
Molibden (Mo)	2.8-3.3%	Katı çözelti güçlendirme
Titanyum (Ti)	0.65-1.15%	Tane kontrolü için karbonitrür oluşturur
Alüminyum (Al)	0.2-0.8%	γ" çökelme sertleşmesine katkıda bulunur

Nikel, krom, niyobyum ve molibden kombinasyonu, diğer paslanmaz alaşımlara kıyasla üstün gerilme, yorulma ve sürünme kopma özellikleri sağlarken, dengeli kimya olağanüstü üretilebilirlik ve kaynaklanabilirlik sağlar.

inconel 718 malzeme Özellikler

Çözelti tavlama ve yaşlandırma işlemi, uygulama gereksinimlerine göre özelliklerin ve performansın uyarlanmasına olanak tanır.

Inconel 718 Malzeme Özellikleri

Durum	Akma Dayanımı	Çekme Dayanımı	Uzama
Çözelti tavlı	≥ 758 MPa	≥ 1034 MPa	≥ 12%
Zirve yaş	≥ 1310 MPa	≥ 1460 MPa	≥ 6%

Oda sıcaklığındaki diğer önemli özellikler şunlardır:

• Mükemmel yorulma ve olağanüstü çentik yorulma dayanımı
• Yüksek kırılma tokluğu ve darbe direnci
• İyi oksidasyon ve korozyon direnci
• Alternatif alaşımlara kıyasla ortalamanın üzerinde termal özellikler
• Inconel 625 veya Waspaloy'dan daha düşük maliyet

Dengeli kimya, üretilebilirlik, mekanik performans ve maliyet verimliliğinin nadir bir kombinasyonunu sağlar.

inconel 718 malzeme Uygulamalar

Nikel/demir matrisi, Inconel 718'e kriyojenik sıcaklıklardan 700°C'ye kadar aşırı ortamlarda kullanıma izin veren alışılmadık bir özellik karışımı sağlar.

Sektörler ve Uygulamalar

Endüstri	Tipik Uygulamalar
Havacılık ve Uzay	Motor bileşenleri - bıçaklar, kasalar, bağlantı elemanları, contalar, nozullar, ara parçalar
Petrol ve Gaz	Kuyu içi aletler, vanalar, kuyu başı parçaları, akış hatları, enstrümantasyon
Enerji Üretimi	Kömür gazlaştırma, nükleer ve kimyasal tesisler
Otomotiv	Turboşarj rotorları, egzoz manifoldları, valfler
Kimyasal İşleme	Isı eşanjörleri, reaksiyon kapları, pompalar

Alaşımın yüksek mukavemeti ağırlık azaltımı için değerlendirilirken, korozyon/oksidasyon direnci kritik ekipman ve takımlarda yüksek sıcaklık ve basınçları idare eder. Mükemmel yorulma ve sürünme kopma mukavemeti dinamik gerilimli parçaları mümkün kılar.

Ürün Formları

• Bar stoğu
• Tabak
• Levha
• Bağlantı Elemanları
• Yatırım dökümleri
• Ekstrüde şekiller
• Boru
• Kaynak teli

Bunlar, optimum şekil, güç ve işlevselliğe sahip bileşenler üretme esnekliği sağlar.

Isıl İşlem

Çözelti tavlama γ" çökeltilerini çözerek alaşımı solvus sıcaklığının üzerinde ısıtır ve şekillendirilebilirliği artırmak için dislokasyon hareketine ve yeniden kristalleşmeye izin verir. Bunu, sünekliği ve yumuşaklığı korumak için oda sıcaklığına hızlı soğutma takip eder.

Parametre	Değer
Durum	Çözelti tavlaması
Sıcaklık	950-980°C
Süre	1 saat
Soğutma yöntemi	Hava soğuk veya daha hızlı

Yaşlanma sertleşmesi daha sonra tane sınırlarını güçlendiren çok ince γ" çökeltileri üretir. Tipik bir iki aşamalı yaşlandırma optimum özellikler üretir:

Adım	Sıcaklık	Süre
Yaş - 1	720°C	8 saat
Yaş - 2	620°C	8 saat
Soğutma yöntemi	Hava soğutmalı

Çözelti işlemi çökeltileri çözerken, yaşlandırma sertleştirmesi mukavemet ve sertlik değerlerini geri kazandırır.

inconel 718 malzeme Standartlar

Nikel alaşımı 718 bileşimi, ürün formları ve özellikleri küresel olarak standartlaştırılmıştır:

Standart	Başlık
AMS 5662	Nikel Alaşımlı, Korozyona ve Isıya Dayanıklı, Çubuklar, Dövmeler ve Halkalar
ASTM B637	Yüksek Sıcaklık Hizmeti için Çökelme ile Sertleşen Nikel Alaşımlı Çubuklar, Dövmeler ve Dövme Stok için Standart Şartname
ISO 6207	Dövme Nikel Alaşımları - 718 Numara Nikel Alaşımlarının Kimyasal Bileşimi (Ni-Fe-Cr-Nb-Mo)

Bunlar, çubuk, levha, sac ve dövme parçalar dahil olmak üzere dövme ürün formları için çözeltide tavlanmış ve yaşla sertleştirilmiş temperlerde elementel bileşenler, minimum çekme ve akma dayanımı değerleri, sertlik aralıkları ve tane boyutu için kimyasal sınırları kapsar.

inconel 718 malzeme Tedarikçiler

Yaygın olarak kullanılan yüksek performanslı bir havacılık alaşımı olan Inconel 718, önde gelen tüm nikel alaşım üreticileri tarafından üretilmektedir:

Şirket	Marka İsimleri	Ürün Formları
ATI	ATI 718	Çubuk, kütük, bağlantı elemanları
Carpenter Teknolojileri	Özel Yaş 718	Çubuk, tel, boru
Haynes Uluslararası	Haynes 718	Levha, plaka
Özel Metaller	U718	Bağlantı parçaları, flanşlar, halkalar
PCC Dövme Ürünler	PCC 718	Halkalar, bliskler

Tedarikçiler, kimya, mekanik özellikler ve mikroyapı uygunluğunu onaylayan sertifikalı Inconel 718 malzeme test raporları sunar. İhracat/ithalat verileri, tanınmış küresel fabrikalardan tedarik edildiğini doğrular.

Maliyet Analizi

Nikel alaşımı 718 fiyatlandırması, nikel piyasası fiyatlarına ve bölgesel talep-arza bağlı olarak dalgalanmaktadır. Ortalama 10+ metrik tonda toplu indirim kademeleri olabilir:

• Değirmen sertifikası 3.2 malzeme: $18-22/kg
• NADCAP sertifikalı çubuklar: $30-50/kg

Paslanmaz çeliklerle karşılaştırıldığında Inconel 718 ortalama 5-10 kat daha yüksek maliyetlidir, ancak östenitik veya martensitik kalitelerin erişemeyeceği aşırı sıcaklık/basınç özellikleri sağlar.

Inconel 718'in İşlenmesi

Yüksek mukavemetli bir süper alaşım için iyi üretilebilirliğe rağmen, Inconel 718'in yüksek iş sertleşme oranı işleme ve şekillendirme sırasında zorluklara neden olabilir. Öneriler şunları içerir:

• Titreşimi en aza indiren rijit kurulumlar kullanın
• Pozitif yüksek basınçlı/hacimli soğutma sıvısı kullanın
• İlerleme hızlarını, kesme derinliğini optimize edin
• TiAlN kaplı karbür uçlar uygulayın
• Faktör 15% çelikten daha düşük hızlar
• Yüksek sıcaklıkta işlemeyi etkinleştirin

Bu önlemler, artık gerilmeleri en aza indirirken beklenen takım ömrüne ve yüzey finişlerine ulaşılmasına yardımcı olur.

Avantajlar

• Yüksek mukavemet/ağırlık oranı
• 700°C'ye kadar uzun süreli kullanımdan sonra gerilme/yorulma özelliklerini korur
• Farklı ortamlarda üstün korozyon direnci
• Isıl işlemle uyarlanabilir mukavemet/sertlik profilleri
• Çökelme sertleşmesi kalitelerine göre mükemmel işlenebilirlik

Sınırlamalar

• Optimum mekanik özellikler için yaşlandırma sertleştirmesi gerektirir
• Karşılaştırılabilir nikel alaşımlarına kıyasla nispeten zor işlenebilirlik
• Çeliklere göre daha yüksek malzeme maliyeti, maliyet odaklı uygulamalar için kullanımı sınırlar

Özet

Özetle, Inconel 718, yüksek mukavemet, tokluk, üretilebilirlik ve korozyon direncini birleştiren 700 ° C'ye kadar aşırı ortamlar için tasarlanmış yüksek performanslı bir nikel-krom çökeltme sertleştirme alaşımıdır. Havacılık ve uzay uygulamaları, uzun süreli döngüsel streslerde yorulma, sürünme ve çatlamaya karşı koyma yeteneğinden yararlanır. Petrol ve gaz ekipmanları, yüksek mukavemet/ağırlık oranlarının yanı sıra mükemmel oksidasyon direnci kullanır. Önde gelen küresel tedarikçiler sertifikalı Inconel 718 malzeme çubuk, levha, sac, dövme ve bağlantı elemanları dahil. Uygulama gereksinimlerinin özel ısıl işlem protokolleriyle eşleştirilmesi, istenen sertlik, süneklik ve işlevselliğin dengelenmesini sağlar.

SSS

Inconel 718 ne için kullanılır?

Inconel 718, yüksek sıcaklık yetenekleri nedeniyle havacılık motorlarında (kanatlar, kasalar, bağlantı elemanları vb.), doğal gaz / petrokimya ekipmanlarında (valfler, kuyu başları, kuyu içi aletler), nükleer / kimyasal işleme parçalarında, turboşarjlarda ve ısı eşanjörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Inconel 718 hangi sektörlerde kullanılır?

Kilit sektörler arasında havacılık ve uzay, petrol/gaz çıkarma ve işleme, enerji santralleri, kimyasal işleme, kirlilik kontrol ekipmanları ve turboşarjlı otomotiv/denizcilik uygulamaları yer almaktadır.

Inconel 718 kaynaklanabilir mi?

Evet, Inconel 718, optimize edilmiş bileşimi ve inklüzyon kontrolü nedeniyle çözelti işleminden sonra ERNiCrFe-7 dolgu teli kullanılarak mükemmel kaynaklanabilirlik gösterir. Ön ısıtma çatlak hassasiyetini azaltır.

Inconel 600, 625 ve 718 arasındaki fark nedir?

Inconel 600 katı çözelti ile güçlendirilmiştir, 625 molibdenden sertleşir, 718 ise çökelme ile sertleşen bir alaşımdır. Inconel 718 üçü arasında en yüksek mukavemeti sağlar ancak yaşlandırma işlemi gerektirir.

Tavlanmış Inconel 718'in sertliği nedir?

Tavlanmış Inconel 718'in Brinell sertliği 217-255'tir. Tepe yaşlanma 422-472 BHN'ye ulaşabilir. Sertlik seviyeleri uygun ısıl işlemin ölçülmesine yardımcı olur.

Inconel 718 ısıl işleme ihtiyaç duyar mı?

Evet, tam mekanik özellikler elde etmek için standart ısıl işlem, çözelti tavlamasını ve ardından iki aşamalı yaşlandırma sertleştirme işlemini içerir. Tavlamadan sonra işlenebilirlik artar.

Inconel 718'in kg başına fiyatı nedir?

Dökme Inconel 718 fiyatları, nikel fiyatlarına ve bölgesel talebe bağlı olarak temel değirmen sertifikasyonu için $18-22/kg ile uçak kalitesinde tam sertifikalı malzeme için $30-50/kg arasında dalgalanmaktadır.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin

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

Metrik	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.

Uzman Görüşleri

• 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