Panoramica delle proprietà del materiale Inconel 718 e delle aree di applicazione
La superlega Inconel 718 (IN718 in breve) è utilizzata nei motori aerospaziali da mezzo secolo. È stato inventato e utilizzato nelle parti delle turbine dalla INCO Huntington Alloys (ora Special Meatals Co.) negli Stati Uniti all'inizio degli anni '60. Dopo la produzione, IN718 è diventato il materiale in lega ad alta temperatura a base di nichel più utilizzato nella storia dei motori aerospaziali. L'esclusivo design della composizione della lega di IN718 gli conferisce buone proprietà complete, ovvero elevata resistenza, resistenza al creep e durata alla fatica, soprattutto a temperature inferiori a 650 gradi, le sue proprietà meccaniche hanno una buona stabilità. Molte parti dei moderni motori aeronautici, come dischi di turbine, pale, freni, alberi, statori, guarnizioni, supporti, tubazioni, elementi di fissaggio, ecc., sono realizzate in IN718.
Prima della comparsa dell’IN718, i materiali in acciaio inossidabile (come A286) e le leghe a base di nichel (come RENE41) erano ampiamente utilizzati nei motori a turbina. Tuttavia, questi materiali in lega non possono soddisfare i requisiti di temperature di funzionamento del motore e costi di produzione in continuo aumento. Tra questi, le proprietà meccaniche dei materiali in acciaio inossidabile che possono far precipitare le fasi di rinforzo hanno scarsa stabilità in condizioni di alta temperatura; mentre RENE41, che contiene una grande quantità di "fasi di rinforzo, è incline a estinguere le crepe dopo il trattamento termico a causa della bassa duttilità del materiale stesso. Di conseguenza, la produzione è aumentata e la manutenibilità è diminuita. L'emergere di IN718 ha risolto bene questi problemi, e divenne rapidamente ampiamente utilizzato nel campo della produzione di motori a turbina.
Riassumendo, le ragioni della rapida crescita delle applicazioni industriali dell’IN718 possono essere attribuite ai seguenti punti:
(1) Non esistono restrizioni sulla proprietà commerciale o intellettuale e i produttori e i fornitori di materiali possono produrre in serie e adottare prodotti basati su questo materiale;
(2) Poiché la fase di rinforzo IN718 precipita lentamente, il materiale ha buona saldabilità e colabilità;
(3) IN718 ha un'elevata resistenza alle alte temperature (sotto i 650 gradi) e la sua buona duttilità lo rende facile da accettare varie forme di lavorazione. Pertanto, Inconel718 è stato rapidamente accettato dai principali produttori di motori a turbina e utilizzato nella produzione vera e propria grazie alle sue prestazioni abbastanza equilibrate sotto tutti gli aspetti e al basso costo. Si può dire che l'emergere di Inconel718 ha promosso lo sviluppo rivoluzionario della progettazione e della produzione dei motori a turbina e ha svolto un ruolo importante nella riduzione del peso del motore, nella semplificazione della struttura e nella riduzione dei costi di produzione.
Per risolvere il problema, negli anni '60, Inconel718 fu utilizzato per la prima volta su larga scala nelle serie di motori per aerei militari prodotte dalle società GE e P&W negli Stati Uniti, come le pale e i dischi dei compressori delle serie di motori TF39 e LM2500 di GE, e Componenti chiave di P&W come i freni delle macchine nelle serie di motori J58, TF30 e F100. Anni '70. Il materiale IN718 iniziò ad essere utilizzato su larga scala nelle pale dei motori civili. Tra tutte le parti lavorate e formate, IN718 rappresenta il 34% del materiale, la maggior parte del quale viene lavorato sotto forma di pezzi forgiati e pezzi grezzi di fusione. Sul motore PW4000 di P&W, le leghe a base di nichel rappresentano il 39% del peso totale del motore. %, di cui il 57% proviene da materiale Inconel718. Questi dati dimostrano che l’applicazione dominante del materiale IN718 nei motori aeronautici continua ancora oggi.
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Lega Inconel Serie Inconel: (inconel 600, inconel 601, inconel 625, inconel 690, inconel 718, inconel X-750, inconel 617)
Serie Incoloy: (Incoloy 800.800H/HT,Incoloy 825,Incoloy 925,Incoloy 926,Incoloy 901)
Serie Monel (Monel 400, Monel K500)
Hastelloy Hastelloy: Hastelloy c-276, Hastelloy c-4, Hastelloy c-22, Hastelloy c-2000, Hastelloy
Serie GH in lega per alte temperature: (GH3030, GH3044, GH3039, GH2132, GH3128, GH4169)
Lega resistente alla corrosione: (NS112, NS312, NS321, NS336, NS142),
Serie nichel puro: (nichel puro 201, 200, nichel200, nichel201)
Serie speciali in acciaio inossidabile: (904L, 2205, 2507, 309S, 310S, 310Si2, 254SMO, 316LMod, 17-4PH, 17-7PH, 15-5PH, 630, 631, 632, S31803 /2205, S32750/)
Serie leghe di precisione: lJ06, 1J12, lJl3, 1J16, lJl7, 1J18, 1J22, 1J30, 1J31, 1J50, 2J04, 2J07, 2J10, 3J21, 3J53, 4J29, 4J32, 4J49, 4J50, 6J24, 6J 32, 6J24
