Per a aplicacions extremes d’alta temperatura,Inconel 718iInconel 625es consideren àmpliament els aliatges més versàtils i amb un rendiment elevat de la família Inconel, tot i que les opcions específiques depenen de les condicions de funcionament (per exemple, el rang de temperatures, l’estrès i els factors ambientals com l’oxidació o la corrosió).
Inconel 718:
Un aliatge de níquel-crom de chromi de precipitació reforçat per niobi i molibdè, destaca en temperatures altes fins a1.300 graus F (704 graus). El seu avantatge clau és la resistència a la sortida excepcional (resistència a la deformació lenta amb càrrega constant) i la resistència mecànica a temperatures elevades, fins i tot després de l’exposició a llarg termini. També conserva una bona resistència a l’oxidació i és altament soldable, cosa que el fa ideal per a components com les fulles de turbina de gas, les peces del motor de coets i el maquinari del reactor nuclear.
Inconel 625:
Un aliatge reforçat amb la resolució sòlida (sense tractament tèrmic necessari per a la força), es realitza de forma fiable a temperatures fins a1.800 graus F (982 graus). Si bé té una força de fluïdesa lleugerament inferior a Inconel 718 a temperatures intermèdies (600–800 graus), ofereix una resistència a l’oxidació i la corrosió superiors en ambients durs (per exemple, gasos a alta temperatura amb sofre o clor). S’utilitza habitualment en components del forn, sistemes d’escapament del motor a reacció i equips de processament químic que funcionen a calor extrema.
Menció honorífica: Inconel 617
Dissenyat per a temperatures ultra-altes fins a2.100 graus F (1.150 graus), s'utilitza en aplicacions especialitzades com els combustors de turbines de gas i els forns industrials on tant la calor com la resistència al ciclisme tèrmic són crítics. Tot i això, és menys versàtil que 718 o 625 a causa del major cost i la formació limitada.
El límit de temperatura dels aliatges Inconel varia segons el grau, ja que les seves composicions i els mecanismes d’enfortiment (enduriment de precipitacions enfront de la resolució sòlida) determinen el seu rendiment sota la calor. Aquí teniu els llindars clau:
Inconel 600: Fins a1.800 graus F (982 graus)per a exposició a curt termini; Apte per a una resistència a l’oxidació a alta temperatura moderada però amb menor resistència als extrems.
Inconel 625: Fiable fins a1.800 graus F (982 graus)per a ús continu, amb tolerància a curt termini fins a2.000 graus F (1.093 graus).
Inconel 718: Efectiu fins a1.300 graus F (704 graus)per al servei a llarg termini, amb exposició temporal a1.600 graus F (871 graus)possible sense degradació significativa. La seva força es manté estable aquí a causa de les precipites gamma-prime (′) i gamma-duble-prime (″) que resisteixen a un abocament.
Inconel 617: Dissenyat per a temperatures ultra-altes, amb un límit de servei màxim màxim de2.100 graus F (1.150 graus). Conserva resistència i resistència a l’oxidació fins i tot en ambients amb alt sofre o carboni.
Inconel X-750: Actua bé fins a1.300 graus F (704 graus)Però pot perdre la força per sobre d’aquest rang a causa del precipitat de l’abocament, limitant el seu ús en calor extrema sostinguda en comparació amb el 617 o el 625.
Aquests límits suposen que l’aliatge està exposat a ambients d’aire o oxidant. En la reducció de les atmosferes (per exemple, gasos rics en hidrogen), els llindars de temperatura poden ser menors a causa de la susceptibilitat més gran a la corrosió.
Sí, com tots els metalls, els aliatges Inconel s’expandeixen quan s’escalfen, una propietat coneguda comexpansió tèrmica. No obstant això, els seus coeficients d’expansió tèrmica són generalment inferiors als acers de carboni o alguns acers inoxidables, cosa que els fa més dimensionalment estables a altes temperatures: un avantatge per als components de precisió en ambients ciclistes tèrmics.
Característiques d’expansió tèrmica:
Els aliatges Inconel solen tenir uncoeficient d’expansió tèrmica lineal() en el rang de11–14 × 10⁻⁶ per grau(6–8 × 10⁻⁶ per grau F) entre la temperatura ambient i els 1.000 graus (1.832 graus F). Per a la comparació:
Acer al carboni: ~ 12 × 10⁻⁶ per grau
316 Acer inoxidable: ~ 16 × 10 º per grau
Aquesta taxa d’expansió més baixa significa que els components d’inconel experimenten un canvi menys dimensional quan s’escalfa, reduint l’estrès del ciclisme tèrmic (per exemple, en motors o forns de reacció que escalfa i refreden repetidament).
Variació per grau:
Per exemple, Inconel 625 té un coeficient d’expansió tèrmica de ~ 12,8 × 10⁻⁶ per grau (20-100 graus), mentre que Inconel 718 és lleugerament inferior a ~ 11,7 × 10⁻⁶ per grau (20-100 graus). Això fa que 718 siguin especialment adequats per a parts de tolerància estreta exposades a temperatures fluctuants.
Inconel s’expandeix quan s’escalfa, però la seva expansió tèrmica controlada i l’estabilitat d’alta temperatura la fan molt més fiable que molts altres aliatges en aplicacions de calor extremes.
