Inconel 718 : application locale et introduction de produits d'alliages à hautes performances

L'Inconel 718 est un superalliage à base de nickel durci par précipitation avec d'excellentes propriétés globales dans la plage de températures de -253 à 700 °C, qui est largement utilisé dans un certain nombre d'applications critiques pour son excellente résistance, sa résistance à la corrosion et sa résistance aux températures élevées. Il a une limite d'élasticité élevée inférieure à 650 °C et présente une bonne résistance à la fatigue, aux radiations, à l'oxydation et à la corrosion. De plus, l'INC718 présente une excellente aptitude au traitement, une soudabilité et une stabilité organisationnelle à long terme, ce qui en fait un matériau idéal pour la fabrication de pièces complexes de formes diverses.

La demande et l’application de cet alliage augmentent en Chine.

Caractéristiques de l'Inconel 718

Composition chimique :composé principalement de 50 à 55 % de nickel (Ni), de 17 à 21 % de chrome (Cr), de 4,75 à 5,5 % de molybdène (Mo), de 2,8 à 3,3 % d'aluminium (Al) et de 1,0 à 1,3 % de titane (Ti), ainsi que d'une petite quantité de fer (Fe) et d'autres éléments.

Résistance à haute température :L'alliage maintient une excellente résistance à haute température et peut fonctionner de manière stable dans des environnements à haute température de 700 à 900 °C.

Résistance à la corrosion :Il a une bonne résistance à la corrosion et peut résister à l'érosion de l'oxydation, de la vulcanisation et des milieux corrosifs.

Performances de traitement :Bien que l'Inconel 718 ait une dureté plus élevée, ses performances de traitement sont bonnes et adaptées à une variété de processus de fabrication.

Durcissement par précipitation :Deux phases précipitées γ' (Ni3(Al,Ti)) et γ"(Ni3Nb) sont formées par traitement de vieillissement de l'Inconel 718. Ces deux précipités peuvent améliorer considérablement la résistance et la dureté de l'alliage, tout en maintenant une bonne ténacité.

Raffinage du grain :Au cours du processus de fabrication, en contrôlant la vitesse de refroidissement et le processus de traitement thermique, le grain de l'Inconel 718 peut être affiné, améliorant ainsi sa ténacité et sa résistance à la fatigue.

Procédé de fabrication de l'Inconel 718

Le processus de fabrication de l'Inconel 718 comprend plusieurs étapes majeures telles que la fusion, le forgeage, le traitement thermique et l'usinage.

Fonte

L'Inconel 718 est généralement fondu à l'aide de procédés de fusion de haute pureté tels que la fusion par induction sous vide (VIM) et la refusion sous laitier électroconducteur (ESR) pour garantir un contrôle précis de sa composition chimique et une grande pureté.

Forge

Après la fusion, le lingot d'Inconel 718 doit subir un processus de forgeage pour obtenir la taille et la forme souhaitées. Le contrôle de la température et la vitesse de déformation pendant le forgeage ont un effet important sur les performances du produit final.

Traitement thermique

Le traitement thermique de l'Inconel 718 comprend principalement le traitement de mise en solution et le traitement de vieillissement. Le traitement de mise en solution peut éliminer les contraintes internes et la structure granulaire irrégulière générées pendant le traitement, tandis que le traitement de vieillissement peut générer la phase précipitée requise, améliorant ainsi les propriétés mécaniques de l'alliage.

Usinage

En raison de la résistance et de la dureté élevées de l'Inconel 718, il est relativement difficile à usiner. Il est généralement nécessaire d'utiliser des outils de dureté élevée et des procédés d'usinage avancés, tels que l'usinage par décharge électrique (EDM) et l'usinage électrochimique (ECM).

Domaines d'application de l'Inconel 718

Aérospatial

Applications :Composants de moteurs d'avion, aubes de turbine, composants de chambre de combustion.

Avantages :L'alliage Inconel 718 est idéal pour les moteurs d'avion et les composants d'engins spatiaux en raison de son excellente résistance à la corrosion à haute température. Il peut résister à des environnements de fonctionnement extrêmes et offrir des performances fiables.

Secteur de l'énergie

Applications :Composants de turbines à gaz, composants de réacteurs nucléaires, équipements de puits de pétrole.

Avantages :Les alliages offrent une excellente résistance aux hautes températures dans les turbines à gaz et résistent aux conditions environnementales difficiles dans les réacteurs nucléaires et les équipements de puits de pétrole pour garantir un fonctionnement stable à long terme.

Traitement chimique

Utilisations :réacteur chimique, support de catalyseur, échangeur de chaleur.

Avantages :La résistance à la corrosion de l'Inconel 718 le rend excellent dans la manipulation d'acides forts, d'alcalis et d'autres milieux corrosifs, prolongeant la durée de vie de l'équipement et réduisant la fréquence d'entretien et de remplacement.

Industrie métallurgique

Application:Revêtement de four à haute température, élément chauffant.

Avantages :La résistance à haute température de l'alliage lui permet de résister à des conditions de fonctionnement à haute température dans les équipements métallurgiques et de résister à l'érosion chimique à haute température.

Industrie automobile

Utilisations :Pièces de turbocompresseur, système d'échappement.

Avantages :Dans les environnements à haute température et pression des moteurs automobiles, l'Inconel 718 offre une résistance et une durabilité fiables, améliorant les performances et la durabilité du moteur.

Forme du produit et traitement de l'Inconel 718

Forme du produit :

Feuilles et bobines :utilisé pour fabriquer des composants structurels et des boîtiers d'équipement.

Tubes et tiges :Convient aux tuyaux et supports dans des environnements à haute température et haute pression.

Baguettes et fils de soudure :Utilisé pour souder et réparer des équipements et des structures à haute température.

Traitement:

Usinage:Malgré la dureté élevée de l'Inconel 718, un usinage précis peut être réalisé avec les outils de coupe et les techniques d'usinage appropriés.

Soudage:L'alliage a de bonnes propriétés de soudage et convient à divers procédés de soudage pour garantir la résistance et la fiabilité de la connexion.

Conclusion

En tant que superalliage doté d'une bonne ténacité et d'une bonne résistance, l'Inconel 718 présente d'excellentes performances dans une variété d'environnements à haute température et difficiles grâce à sa composition chimique et à sa structure métallographique uniques. Grâce à des processus de fabrication et à un traitement thermique rationnels, l'Inconel 718 peut répondre aux exigences exigeantes de l'aérospatiale, de l'industrie nucléaire et du pétrole et du gaz. À l'avenir, avec les progrès continus de la technologie et l'augmentation de la demande d'application, l'Inconel 718 continuera à jouer un rôle important dans le domaine des matériaux en superalliage.