Barra redonda ASTM B637 Inconel 718 (UNS N07718)es una superaleación-de níquel-hierro-cromo endurecida por precipitación suministrada según esta especificación ASTM. Reforzado por precipitados gamma-prime y gamma-double-prime, conserva una alta resistencia a la tracción, a la fluencia y a la fatiga desde temperaturas criogénicas de hasta aproximadamente 700 grados. Presenta buena soldabilidad y maquinabilidad, ampliamente forjado y mecanizado para componentes de sección caliente de alta carga de turbinas de gas, aeroespaciales y yacimientos petrolíferos.
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Principales especificaciones y estándares de la barra redonda Inconel 718
Referencia de grado equivalente:
Esta tabla enumera los grados de referencia cruzada-principales para la barra redonda de Inconel 718. ASTM B637 / ASME SB 637 regula las barras de aleación de níquel forjado. UNS N07718 y W.Nr. 2.4668 son identificadores de materiales universales. AMS 5662 especifica la condición de recocido, mientras que AMS 5663 cubre material endurecido por precipitación-para componentes de sección caliente-aeroespacial. Estos grados admiten la sustitución directa en estados de tratamiento térmico coincidentes.
| Artículo | Detalles |
|---|---|
| Especificación primaria | ASTM B637/ASME SB 637 |
| Número UNS | N07718 |
| Número de taller | 2.4668 |
| AM 5662 | condición recocida |
| AM 5663 | Condición endurecida por precipitación/envejecida. |
Formularios de productos disponibles:
ASTM B637 especifica múltiples formas forjadas de Inconel 718. Esta tabla coincide con el tamaño disponible que cubre placas y láminas, barras redondas, tubos, tuberías y alambres. Cada formulario sigue reglas de composición química unificadas, mientras que los límites dimensionales y los estándares de tolerancia difieren según la categoría de producto. Estas formas originales admiten el mecanizado, conformado y fabricación directos para proyectos aeroespaciales, de petróleo y gas y de generación de energía.
| Formulario de producto | Descripción |
|---|---|
| Placa y Hoja | Producto laminado plano, espesor 0.016″–3.00″, ancho 20″–48″ |
| Barra redonda | Sección transversal-circular sólida, diámetro desde 1/4" hasta 12" |
| Tubo (soldado y sin costura) | Tubería sin costura o soldada, diámetro exterior de 1/16″–3″, pared de 0,010″–0,250″ |
| Tubo | Tubería estándar, 1/4″ Sch 10 a 16″ Sch 80 |
| Cable | Alambre macizo, rango de diámetro 0,1 mm – 20 mm |
Composición química de la barra redonda de Inconel 718 (%)
| C | Si | Minnesota | P | S | cr | Ni | Nb+Ta | Co | Mes | fe | Alabama | Ti | Cu | B |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,08 máx. | 0,35 máx. | 0,35 máx. | 0,015 máx. | 0,015 máx. | 17.0-21.0 | 50.0-55.0 | 4.75-5.50 | 1,0 máx. | 2.8-3.3 | balance | 0.2-0.8 | 0.65-1.15 | 0,3 máx. | 0,006 máx. |
Propiedades mecánicas de la barra redonda Inconel 718 (solución + endurecimiento por precipitación)
| Resistencia a la tracción Rm (Mpa) | Límite elástico Rp0.2 (Mpa) | % de alargamiento en 2″ (50,8 mm) | Reducción De Área (%) | Dureza (HBW) |
|---|---|---|---|---|
| 1275 minutos | 1034 minutos | 6 minutos | 8 minutos | 331 minutos |
Tratamiento térmico de barra redonda Inconel 718 y condiciones de entrega
El sistema de tratamiento térmico de la barra redonda Inconel 718 determina directamente sus propiedades mecánicas finales. Los compradores deben especificar las condiciones de entrega según los requisitos de la solicitud.
Los sistemas de tratamiento térmico estándar se dividen en tres categorías:
| Tipo de tratamiento | Parámetros del proceso | Requisitos aplicables |
|---|---|---|
| Tipo I (solución de alta-temperatura) | 1010~1065 grados ±10 grados, mantener 1 h, refrigeración por aceite/aire/agua + 720 grados ±5 grados, 8 h, enfriamiento del horno a 50 grados/h a 620 grados ±5 grados, 8 h, refrigeración por aire | Controla el tamaño del grano, mayor plasticidad. |
| Tipo II (Tratamiento térmico estándar) | 950~980 grados ±10 grados, mantener 1 h, refrigeración por aceite/aire/agua + 720 grados ±5 grados, 8 h, enfriamiento del horno a 50 grados/h a 620 grados ±5 grados, 8 h, refrigeración por aire | Doble envejecimiento estándar, resistencia y plasticidad equilibradas. |
| Tipo III (envejecimiento directo) | 720 grados ±5 grados, 8 h, horno frío a 50 grados/h a 620 grados ±5 grados, 8 h, refrigeración por aire | Envejecimiento directo, máxima mejora de la fuerza. |
El propósito del tratamiento con solución es disolver completamente las fases precipitadas dentro de los granos para obtener una microestructura austenítica uniforme y estable, sentando las bases estructurales para el posterior fortalecimiento por envejecimiento. La fase ″ se disuelve completamente a 950 grados y la fase δ se disuelve completamente a 1020 grados.
Condiciones de entrega y normas correspondientes:
| Condiciones de entrega | Estándar rector | Propiedades mecánicas típicas (temperatura ambiente) | Escenarios aplicables |
|---|---|---|---|
| Solución recocida (blanda) | AMS 5662/ASTM B637 | Tracción Mayor o igual a 965 MPa, Rendimiento Mayor o igual a 550 MPa, Elongación Mayor o igual al 30% | Componentes que requieren forjado, conformado en frío o tratamiento térmico secundario posterior. |
| Recocido en solución + doble envejecido | AMS 5663/ASTM B637 | Tracción mayor o igual a 1240 MPa, Rendimiento mayor o igual a 1030 MPa, Elongación mayor o igual al 12% | Componentes finales-de alta resistencia utilizados directamente |
| Solución de alta-temperatura recocida | AM 5664 | Requisitos de especificación del proyecto | Aplicaciones que requieren servicio a temperaturas más altas |
Nota de compra:Siempre combine el nombre del grado con la especificación vigente y la condición de entrega, por ejemplo, "UNS N07718 según AMS 5663, tratado con solución y envejecido por precipitación". La misma forja sale de fábrica con una resistencia de prueba de aproximadamente 550 MPa o aproximadamente 1034 MPa, dependiendo de si tenía una edad -. Esta es la fuente de disputa más común en los pedidos de aleación 718. El MTC (certificado de prueba de materiales) y los informes de inspección determinan la aceptación final.
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Rango de temperatura Inconel 718
Inconel 718 es una de las pocas superaleaciones a base de níquel-que mantiene un rendimiento estable en un rango de temperaturas extremadamente amplio.
| Parámetro de temperatura | Valor específico | Descripción |
|---|---|---|
| Rango de temperatura de servicio-a largo plazo | -253 grados ~ 700 grados | Excelentes propiedades mecánicas integrales dentro de este rango. |
| Límite superior de temperatura de servicio-a corto plazo | Hasta 800 grados | El uso breve-puede alcanzar los 800 grados |
| Temperatura máxima de resistencia a la oxidación | 980 grados (1800 grados F) | Excelente resistencia a la oxidación mantenida a esta temperatura. |
| rango de fusión | 1260 grados ~ 1336 grados | Intervalo de fusión |
| límite criogénico | -423 grados F (-253 grados) | Mantiene propiedades químicas estables y dureza a temperaturas criogénicas. |
Datos clave de rendimiento en todas las temperaturas:
| Condición de temperatura | Resistencia a la tracción | Fuerza de producción | Descripción |
|---|---|---|---|
| Temperatura ambiente (20 grados) | Mayor o igual a 1270 MPa | Mayor o igual a 1030 MPa | Condición estándar de doble-envejecimiento |
| Servicio de alta temperatura-de 650 grados | Mayor o igual a 1000 MPa | Mayor o igual a 860 MPa | Mantiene alta resistencia, resistencia a la fluencia y resistencia a la fatiga. |
| -253 grados criogénico | Mantiene buena tenacidad y resistencia. | - | Adecuado para tanques criogénicos, motores de cohetes, etc. |
El límite elástico de la aleación ocupa el primer lugar entre todas las superaleaciones a base de níquel forjado-por debajo de 650 grados. Su fase de fortalecimiento ″ (Ni₃Nb) tiene una temperatura máxima de estabilidad de 650 grados; exceder esta temperatura causa engrosamiento y degradación de la resistencia. La aleación conserva una alta resistencia a la tracción, a la fatiga, a la fluencia y a la rotura a 700 grados, pero no se recomienda el servicio a largo plazo-por encima de 650 grados.
Escenarios de aplicación típicos de barra redonda Inconel 718
Ventaja competitiva
La empresa realizó un análisis de ventaja competitiva para identificar sus fortalezas y debilidades en comparación con sus rivales.
Aeroespacial
Discos de turbinas, álabes de compresores, carcasas, ejes, sujetadores, elementos elásticos, conductos de gas, sellos y cámaras de combustión - componentes tanto giratorios como estáticos de motores de aeronaves y motores de cohetes. La aleación fue desarrollada en 1959 por la División Huntington de la International Nickel Company y se convirtió en un material primario para motores de aviación en la década de 1960.
01
Turbinas de gas y generación de energía
Discos, sellos y accesorios de combustión de turbinas de gas terrestres-; Partes internas de reactores nucleares, intercambiadores de calor, componentes de generadores de vapor. La aleación ofrece resistencia a la radiación y a la oxidación y es adecuada para elementos elásticos y rejillas en la industria nuclear.
02
Petróleo y Gas / Petroquímica
Herramientas de fondo de pozo, componentes de boca de pozo, piezas resistentes a la corrosión altamente-ácida (H₂S)-; la aleación cumple con las normas NACE MR0175 y API 6A718 para aplicaciones de servicios ácidos. Las aplicaciones típicas incluyen empacadores, válvulas de alta-temperatura/alta-presión, ejes de bombas y componentes de boca de pozo.
03
Ingeniería criogénica
Tanques de almacenamiento criogénico (transporte de GNL), equipos criogénicos. La aleación mantiene buena resistencia al impacto y resistencia a -253 grados, lo que la hace confiable para servicios a temperaturas ultra-bajas.
04
Maquinaria automotriz e industrial
Rotores de turbocompresor, componentes de escape, sujetadores de alta-temperatura; Matrices-para trabajos en caliente, accesorios-de alta temperatura, piezas estructurales de equipos de vacío.
05
Tabla de especificaciones de tamaño de Inconel 718
Las barras redondas de Inconel 718 suelen estar disponibles en una amplia gama de especificaciones:
| Formulario de producto | Rango de tamaño de suministro | Condición de la superficie | Condiciones de entrega |
|---|---|---|---|
| Barra redonda forjada | Diámetro φ6 mm ~ φ400 mm | Superficie forjada negra | Recocido en solución / Recocido en solución + envejecido |
| Barra redonda brillante-estirada en frío | Diámetro φ6 mm ~ φ100 mm (típico) | Terreno / luminoso | Recocido en solución / Recocido en solución + envejecido |
| Barra redonda negra-laminada en caliente | Diámetro φ50 mm ~ φ250 mm (típico) | Negro | Solución recocida |
| Barra redonda torneada (mecanizada) | Diámetro φ20 mm ~ φ350 mm | Se volvió brillante | Solución recocida/envejecida |
Tabla de parámetros del proceso de barra redonda de forja Inconel 718
| Parámetro del proceso | Valor recomendado | Descripción |
|---|---|---|
| Temperatura de calentamiento de descomposición del lingote (forja) | Menor o igual a 1120 grados | Superar esta temperatura provoca el engrosamiento del grano. |
| Rango de temperatura de trabajo en caliente adecuado | 1120 grados ~ 900 grados | Buena plasticidad dentro de este rango. |
| Temperatura de acabado de forjado | 930 grados ~ 950 grados | Demasiado alto o demasiado bajo afecta la microestructura y las propiedades. |
| Temperatura final de trabajo al 20% de deformación. | Mayor o igual a 960 grados | Garantiza la plasticidad durante el procesamiento. |
| Método de enfriamiento | Enfriamiento con agua u otro enfriamiento rápido | Se requiere un recocido oportuno después del trabajo en caliente para un rendimiento óptimo |
Requisitos del proceso de forja:
| Paso del proceso | Requisitos específicos |
|---|---|
| Ambiente de calefacción | La atmósfera del horno debe ser neutra o débilmente alcalina; evitar fluctuaciones entre condiciones oxidantes y reductoras; El contenido de azufre del combustible debe ser bajo. |
| Limpieza de superficies | Elimine el aceite, la pintura, las marcas de tiza y otros contaminantes antes de calentar; El azufre, el fósforo, el plomo y otros metales de bajo-punto de fusión-provocan fragilidad. |
| Pretratamiento de homogeneización | 1160 grados, 20-30 h + 1180~1190 grados, 110-130 h, para eliminar la segregación de niobio y romper la fase δ de la red |
| Post-tratamiento de trabajo-caliente | Recocido oportuno con enfriamiento con agua u otro método de enfriamiento rápido |
Secuencia de proceso recomendada:
- Derretir mediante VIM (fusión por inducción al vacío) + ESR (refusión por electroescoria) o VIM + VAR (refusión por arco al vacío) para una alta limpieza.
- La homogeneización uniforme asegura la disolución completa de la fase L en el lingote, eliminando la segregación de niobio.
- Calefacción por avería que no exceda los 1120 grados; Controle la cantidad de deformación y termine la temperatura de forjado durante la forja.
- Tratamiento oportuno con solución después del trabajo en caliente, preparándose para el posterior fortalecimiento del envejecimiento.
Características clave de la barra redonda forjada Inconel 718
1. Mecanismo de endurecimiento por precipitación de alta-resistencia
Reforzado principalmente por la fase ″-Ni₃Nb, complementada por la fase ′-Ni₃(Al,Ti). Después del tratamiento de envejecimiento doble estándar (recocido en solución + envejecimiento en dos-pasos a 720 grados/620 grados), la resistencia a la tracción a temperatura ambiente-alcanza entre 1240 y 1515 MPa y el límite elástico alcanza los 1240-1515 MPa. 1.030–1.240 MPa. A 650 grados, la resistencia a la tracción sigue siendo mayor o igual a 1000 MPa. El límite elástico aumenta en más del 30% después del tratamiento de envejecimiento en comparación con la condición recocida - más del doble que el de Inconel 625. Su límite elástico ocupa el primer lugar entre las superaleaciones forjadas por debajo de 650 grados.
2. Amplia-adaptabilidad de temperatura
Rango de servicio a largo plazo-: -253 grados a 700 grados (704 grados según las especificaciones AMS), con uso a corto plazo hasta 800 grados. A -253 grados (temperatura del hidrógeno líquido), la aleación mantiene propiedades químicas estables y resistencia al impacto. La resistencia a la oxidación se mantiene hasta 980-1000 grados. Rango de fusión: 1260-1336 grados. Densidad: 8,19–8,20 g/cm³.
3. Resistencia a la corrosión
Resiste grietas y picaduras por corrosión bajo tensión en entornos de alta- y baja-temperatura, incluidos entornos con iones de cloruro- y H₂S-que contienen gases ácidos. Cumple con las normas NACE MR0175 (Nivel IV) y API 6A718 para servicios ácidos. El contenido de cromo (17–21%) forma una incrustación protectora de óxido de Cr₂O₃ que protege el metal base de la oxidación a altas temperaturas. Funciona de manera confiable en agua salada, ácidos de concentración-moderada y álcalis.
4. Soldabilidad
Se puede soldar mediante TIG (GTAW), MIG (GMAW), haz de electrones, soldadura por costura y soldadura por puntos. La adición de niobio permite una respuesta de envejecimiento lenta que previene el agrietamiento posterior a la soldadura durante la fabricación. La aleación se puede soldar en estado completamente envejecido sin perder su efecto fortalecedor, y las áreas soldadas alcanzan una alta resistencia después del tratamiento de envejecimiento. Durante la soldadura no se producen grietas intergranulares ni sensibilización.
5. Trabajabilidad y Formabilidad
Rango de temperatura de trabajo en caliente: 950 a 1150 grados (forjado o laminado), con el rango recomendado de 1120 a 900 grados para una plasticidad óptima. La tasa de endurecimiento por trabajo-es más alta que la del acero inoxidable austenítico, lo que requiere un recocido intermedio durante el trabajo en frío. La solución-718 recocido tiene buena maquinabilidad; el estado envejecido de alta-dureza (36–44 HRC) requiere herramientas recubiertas de carburo o cerámica con velocidades de corte controladas y equipos rígidos.
6. Estabilidad microestructural-a largo plazo
Mantiene la estabilidad estructural-a largo plazo por debajo de 650 grados, la temperatura máxima de estabilidad de la "fase de fortalecimiento". El tratamiento de homogeneización (1160 grados durante 20 a 30 h + 1, 180 a 1190 grados durante 110 a 130 h) elimina eficazmente la segregación de niobio y garantiza la uniformidad del material. La microestructura es particularmente sensible a los procesos de trabajo en caliente, lo que requiere un control preciso del comportamiento de precipitación y disolución de las fases para evitar el agrietamiento por tratamiento térmico.
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Preguntas frecuentes:
¿Cuál es la norma ASTM para Inconel 718?
La norma ASTM principal para Inconel 718 (UNS N07718) depende de la forma del producto, conASTM B637siendo la especificación más común para varillas, barras, piezas forjadas y material de forja.
¿Inconel 718 es un acero inoxidable?
No,Inconel 718No es acero inoxidable.
¿Es el 718 Inconel más fuerte que el titanio?
Sí, Inconel 718 es generalmente más resistente que las aleaciones de titanio comunes (como el Grado 5/Ti-6Al-4V) en términos deresistencia mecánica absoluta, pero el titanio ofrece una mejorrelación fuerza-a-peso.
¿Es el níquel 718 lo mismo que el Inconel 718?
Sí, Nickel 718 e Inconel 718 son exactamente la misma superaleación de alto-rendimiento a base de níquel-.
¿Se puede soldar Inconel al acero inoxidable?
Sí, Inconel se puede soldar con éxito al acero inoxidable, pero es una soldadura de metal diferente que requiere técnicas y materiales de relleno específicos.
