inconel 718 es una de las superalencias más utilizadas en las industrias donde los componentes están sujetos a entornos de alta temperatura y corrosivos. con excelentes propiedades mecánicas a temperaturas elevadas y resistencia a la oxidación y la corrosión, inconel 718 desempeña un papel crucial en las industrias aeroespaciales, de generación de energía y de procesamiento químico. este artículo explorará las propiedades, aplicaciones y ventajas clave de inconel 718, así como los desafíos en su producción y uso.

composición y microestructura

inconel 718 es una superalloy de níquel-cromo que también contiene cantidades significativas de hierro, molibdeno, niobio, titanio y aluminio. el alto contenido de níquel, típicamente alrededor del 50-55%, le da a la aleación su excelente resistencia a la alta temperatura y resistencia a la oxidación. la composición de la aleación también promueve la formación de una fase gamma prime (γ ') estable, que es crucial para fortalecer el material a temperaturas elevadas.

la presencia de niobio y titanio en inconel 718 ayuda a formar la fase γ ', lo que impide el movimiento de dislocación y proporciona una excelente resistencia a la fluencia, lo que lo hace ideal para aplicaciones de alto estrés. la microestructura del material consiste en una mezcla de fases γ ', γ "y fortalecimiento de la solución sólida, que trabajan juntas para mejorar el rendimiento de la aleación en condiciones extremas.

resistencia a la alta temperatura y resistencia a la fluencia

la resistencia y la capacidad de alta temperatura de inconel 718 para resistir la fluencia son algunas de sus características más importantes. la fluencia es la deformación lenta y permanente de un material bajo estrés a temperaturas elevadas, e inconel 718 sobresale a este respecto. mantiene su resistencia a temperaturas de hasta 700 ° c (1292 ° f), lo que lo convierte en una opción popular para cuchillas de turbina, rotores y otros componentes críticos en turbinas de gas y motores de chorro.

la capacidad de la aleación para resistir la fluencia está directamente relacionada con la estabilidad de la fase γ ', lo que ayuda a prevenir el movimiento de las dislocaciones y mantiene la integridad del material bajo estrés a largo plazo. el equilibrio de los elementos de aleación en inconel 718 le permite retener sus propiedades mecánicas durante períodos prolongados de exposición a alta temperatura, lo cual es crucial para la longevidad de los componentes de la turbina.

resistencia a la corrosión y oxidación

inconel 718 demuestra una excelente resistencia tanto a la oxidación como a la corrosión, lo que lo hace adecuado para su uso en entornos agresivos donde la exposición a altas temperaturas y gases corrosivos es común. el alto contenido de cromo de la aleación contribuye a la formación de una capa de óxido estable que protege el material de una oxidación adicional a temperaturas elevadas.

además, inconel 718 es resistente a las picaduras y la corrosión de la grieta, que a menudo se encuentran en entornos que contienen cloruros u otras sustancias corrosivas. esta resistencia a la corrosión hace que inconel 718 sea un material ideal para aplicaciones en procesamiento químico, entornos marinos y otras industrias donde la exposición a productos químicos y sales agresivos es común.

aplicaciones de inconel 718

debido a sus excelentes propiedades mecánicas y resistencia a la oxidación y la corrosión, inconel 718 se usa ampliamente en aplicaciones aeroespaciales y de generación de energía. algunos de los usos más comunes incluyen:

• componentes de la turbina de gas: inconel 718 se usa en cuchillas de turbina, discos del rotor y cámaras de combustión, donde la resistencia a la alta temperatura y la resistencia a la oxidación son críticos.
• componentes del motor a reacción: la aleación se usa en una variedad de componentes del motor, que incluyen ruedas de turbina, cuchillas del compresor y sistemas de escape.
• equipo de procesamiento químico: inconel 718 se emplea en intercambiadores de calor, reactores y otros equipos expuestos a altas temperaturas y productos químicos corrosivos.
• aplicaciones criogénicas: la alta fuerza de la aleación a bajas temperaturas lo hace adecuado para tanques criogénicos y otras aplicaciones en la industria aeroespacial.

desafíos en la fabricación y uso

si bien inconel 718 ofrece numerosas ventajas, también presenta desafíos durante la fabricación. la aleación es conocida por su dificultad en el mecanizado y la soldadura, principalmente debido a su alta resistencia y tendencia a formar una superficie endurecida. para abordar esto, las técnicas de mecanizado especializadas y los tratamientos térmicos posteriores a la solilla a menudo se utilizan para garantizar que el material retenga sus propiedades mecánicas.

además, la susceptibilidad de inconel 718 al agrietamiento por corrosión del estrés en ciertos entornos puede ser una preocupación, particularmente cuando se expone a soluciones que contienen cloruro. sin embargo, esto a menudo se puede mitigar a través del tratamiento térmico adecuado y ajustes de aleación.

inconel 718 es una superalloy versátil y de alto rendimiento con aplicaciones en algunas de las industrias más exigentes. su excelente resistencia a alta temperatura, resistencia a la fluencia y resistencia a la corrosión lo hacen indispensable en el procesamiento aeroespacial, de generación de energía y químicos. si bien presenta desafíos en términos de fabricación, su rendimiento general en condiciones extremas continúa convirtiéndolo en un material de elección para entornos de alta temperatura y corrosivos.