Inconel 718 (UNS N07718) – Aleación de níquel-cromo endurecible por precipitación para aplicaciones de alta resistencia.

Breve descripción:

Inconel 718 (UNS N07718 /W.Nr. 2.4668 / GH4169) es una aleación de níquel-cromo-hierro endurecible por precipitación con excepcional resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión. Womic Steel suministra Inconel 718 en múltiples formatos de producto, incluyendo tubería sin costura, tubería soldada, barra de acero, placa de acero, bobina de acero, tira, bridas, accesorios, forjas, alambre, sujetadores y válvulas para aplicaciones aeroespaciales, de turbinas de gas, marinas, nucleares y de petróleo y gas.


Detalles del producto

Etiquetas de producto

Descripción general del producto

El Inconel 718 es la superaleación de níquel más utilizada en el mundo, a menudo descrita como la aleación más versátil para altas temperaturas. Desarrollada por la International Nickel Company en la década de 1950, esta aleación alcanza su excepcional resistencia mediante la precipitación de las fases γ″ (Ni₃Nb) y γ′ (Ni₃(Al,Ti)) durante un tratamiento térmico de doble envejecimiento controlado. Con resistencias a la tracción de entre 1275 y 1380 MPa, el Inconel 718 ofrece una de las relaciones resistencia-peso más altas entre las aleaciones de níquel, manteniendo al mismo tiempo una excelente procesabilidad y soldabilidad.

Las características clave incluyen:

  • Resistencia excepcional a altas temperaturashasta 700 °C (1300 °F)
  • Endurecimiento por precipitacióna través de la formación de las fases γ″ y γ′ durante el envejecimiento
  • Excelente resistencia a la rotura por fluenciaa 650-700 °C
  • Buena resistencia a la oxidación y a la corrosión.en entornos diversos
  • Excelente resistencia a la fatigay tenacidad a la fractura
  • Excelente soldabilidad– una de las superaleaciones a base de níquel más soldables
  • Amplia capacidad de temperaturadesde criogénico (-253 °C) hasta 700 °C

Composición química

Elemento Contenido (%) Role
Níquel (Ni) 50,0 – 55,0 Elemento base, proporciona estabilidad austenítica y resistencia a la corrosión bajo tensión.
Cromo (Cr) 17.0 – 21.0 Resistencia a la oxidación, forma una capa protectora de Cr₂O₃
Hierro (Fe) Balance Elemento base rentable, participa en el fortalecimiento de la solución sólida.
Niobio + Tantalio (Nb+Ta) 4,75 – 5,50 Fase de fortalecimiento primaria γ″ (Ni₃Nb), diferenciador clave
Molibdeno (Mo) 2,80 – 3,30 Fortalecimiento por solución sólida, resistencia a la fluencia
Titanio (Ti) 0,65 – 1,15 Formación de fase γ′ (Ni₃Al,Ti), fortalecimiento secundario
Aluminio (Al) 0,20 – 0,80 Formación de la fase γ′, resistencia a la oxidación
Cobalto (Co) ≤ 1,00 Elemento residual, contribuye al fortalecimiento de la solución sólida
Carbono (C) ≤ 0,08 Formador de carburos, fortalecimiento de los límites de grano
Manganeso (Mn) ≤ 0,35 Desoxidante
Silicio (Si) ≤ 0,35 Desoxidante
Fósforo (P) ≤ 0,015 Impureza, estrictamente controlada
Azufre (S) ≤ 0,015 Impureza, estrictamente controlada
Boro (B) ≤ 0,006 Fortalecimiento de los límites de grano, mejora la resistencia a la fluencia.
Cobre (Cu) ≤ 0,30 Elemento residual

Propiedades mecánicas

Propiedades a temperatura ambiente (estado envejecido)

Propiedad Requisito ASTM Logros típicos
Resistencia a la tracción ≥ 1240 MPa (180 ksi) 1.275 – 1.380 MPa
Límite elástico (0,2% de desplazamiento) ≥ 1034 MPa (150 ksi) 1.030 – 1.170 MPa
Alargamiento ≥ 12% 12 – 25%
Dureza 36 – 44 HRC
Densidad 8,19 g/cm³  
Rango de fusión 1260 – 1340 °C  
Módulo de elasticidad 200 GPa a 20 °C  
Conductividad térmica 11,4 W/m·K a 20 °C  
Permeabilidad magnética No magnético  

Propiedades mecánicas a altas temperaturas

Temperatura °C Resistencia a la tracción (MPa) Límite elástico (MPa)
20 1.275 – 1.380 1.030 – 1.170
540 1.150 960
650 1.030 – 1.100 850 – 860
700 700

Resistencia a la rotura por fluencia

Temperatura Tensión (MPa) Ruptura de la vida
650°C 690 > 100 horas
700°C 620 > 100 horas
650°C 586 > 1.000 horas

Principales ventajas del Inconel 718

Mecanismo de endurecimiento por precipitaciónLa resistencia del Inconel 718 se debe a la precipitación de las fases γ″ (Ni₃Nb) y γ′ (Ni₃(Al,Ti)) durante el tratamiento térmico de envejecimiento. La fase γ″ es el principal mecanismo de endurecimiento, con una fracción volumétrica que alcanza aproximadamente el 12-20%. A diferencia de muchas otras aleaciones endurecibles por precipitación, el Inconel 718 presenta una respuesta de envejecimiento más lenta, lo que proporciona un amplio rango de procesamiento y una excelente soldabilidad.

Resistencia excepcional a altas temperaturasEl Inconel 718 mantiene una alta resistencia a la tracción, a la fatiga y a la fluencia hasta los 700 °C (1300 °F). A 650 °C, su límite elástico supera al de todas las demás superaleaciones forjadas. La aleación presenta una excelente resistencia a la fluencia en el rango de 650 a 700 °C, lo que la convierte en el material preferido para aplicaciones de alta temperatura a largo plazo.

Excelente soldabilidadEl Inconel 718 es ampliamente reconocido como la superaleación de níquel más soldable. A diferencia de muchas aleaciones endurecibles por precipitación, susceptibles al agrietamiento por envejecimiento, el Inconel 718 puede soldarse tanto en estado recocido como envejecido sin riesgo significativo. La aleación presenta una excelente resistencia al agrietamiento inducido por la soldadura y puede soldarse mediante procesos TIG, MIG, haz de electrones y láser. Las uniones soldadas suelen alcanzar una resistencia similar a la del metal base con un simple tratamiento de envejecimiento posterior a la soldadura.

Amplio rango de temperatura de funcionamientoLa aleación mantiene propiedades estables desde temperaturas criogénicas (-253 °C) hasta 700 °C. A temperaturas criogénicas, la resistencia y la tenacidad aumentan sin transición de comportamiento dúctil a frágil, lo que la hace apta para sistemas de hidrógeno líquido y oxígeno líquido. Este amplio rango de operación es poco común entre las superaleaciones.

Buena resistencia a la corrosiónCon un contenido de cromo del 17-21%, el Inconel 718 ofrece una excelente resistencia a la oxidación, la corrosión por picaduras y la fisuración por corrosión bajo tensión en diversos entornos. Esta aleación presenta un buen rendimiento en agua de mar, niebla salina, medios ácidos y atmósferas oxidantes de alta temperatura. Su bajo contenido de cobalto (≤1,0%) la hace idónea para aplicaciones nucleares donde la activación por radiación es un factor importante.

Excelente fabricabilidadEl Inconel 718 se puede trabajar en caliente a 900-1150 °C y en frío mediante técnicas estándar. El trabajo en frío aumenta significativamente la resistencia manteniendo una ductilidad adecuada. La aleación se puede mecanizar con herramientas de carburo o cerámica utilizando los parámetros apropiados.

Inconel 718 vs Inconel 625: Comparación

Propiedad Inconel 718 Inconel 625
Mecanismo de fortalecimiento Endurecimiento por precipitación (γ″ + γ′). Requiere tratamiento térmico. Fortalecimiento por solución sólida (no requiere tratamiento térmico)
Resistencia a la tracción ≥ 1240 MPa (180 ksi) ~690 MPa (100 ksi)
Capacidad de temperatura -253 °C a 700 °C Criogénico hasta 982 °C (1800 °F)
Contenido de hierro ~15-20% ≤5%
Contenido de niobio 4,75-5,50% (crítico para γ″) 3,15-4,15%
Contenido de molibdeno 2,80-3,30% 8-10% (resistencia a la corrosión por picaduras)
Diferenciador clave Máxima resistencia, soldabilidad y resistencia a la fatiga. Excelente resistencia a la corrosión en agua de mar y ácidos.
Preferido para Discos de turbinas aeroespaciales, motores a reacción, motores de cohetes, petróleo y gas de alta presión y alta temperatura, elementos de fijación. Entornos marinos, tuberías de agua de mar, procesamiento químico, FGD

¿Cuándo elegir Inconel 718?Aplicaciones que requieren máxima resistencia a altas temperaturas, resistencia a la fluencia y rendimiento a la fatiga hasta 700 °C, donde la resistencia a la corrosión es secundaria. Ejemplos típicos: componentes de turbinas, motores de cohetes, petróleo y gas de alta presión y alta temperatura.

¿Cuándo elegir Inconel 625?Aplicaciones que requieren una excelente resistencia a la corrosión en agua de mar, ácidos y entornos con alto contenido de cloruros, donde se acepta una resistencia moderada. Ejemplos típicos: tuberías marinas, procesamiento químico, sistemas de desulfuración de gases de combustión (FGD).

Tratamiento térmico del Inconel 718

El Inconel 718 requiere una secuencia de tratamiento térmico específica para lograr propiedades mecánicas óptimas:

Tratamiento térmico estándar:

1. Recocido en solución:927-1010 °C (1700-1850 °F) durante 1 hora, enfriamiento rápido (enfriamiento en agua o aceite).

  • Objetivo: Disolver todos los precipitados y lograr una austenita monofásica.

2. Primera etapa del envejecimiento:718 °C (1325 °F) durante 8 horas, enfriamiento del horno a 620 °C.

3. Segunda etapa del envejecimiento:620 °C (1150 °F) durante 8-10 horas, tiempo total de envejecimiento 18 horas, enfriamiento al aire.

  • Objetivo: Precipitar γ″ y γ′ para obtener la máxima resistencia y resistencia a la fluencia.

Tratamiento térmico alternativo (para una mejor relajación del estrés):

  • Recocido en solución:1038-1066 °C (1900-1950 °F), enfriamiento rápido
  • Primera etapa del envejecimiento:760 °C (1400 °F) durante 10 horas, enfriamiento del horno a 650 °C.
  • Segunda etapa del envejecimiento:650 °C (1200 °F) durante 20 horas, enfriar al aire.

Consideraciones clave:

  • La fase γ″ (Ni₃Nb) es la fase de refuerzo primaria y es metaestable. Por encima de 650 °C, se transforma en la fase δ estable (Ni₃Nb, ortorrómbica), lo que provoca una reducción de la resistencia.
  • La exposición prolongada a 600-800 °C puede precipitar la fase δ en los límites de grano, reduciendo la tenacidad.
  • La velocidad de enfriamiento después del recocido de solución debe ser rápida para suprimir la precipitación dañina.

Formatos de producto disponibles de Womic Steel

Tubos y tuberías sin costura

  • Diámetro externo:6 mm – 350 mm (1/4" – 14")
  • Espesor de la pared:1 mm – 40 mm (Schedule 5S a XXS)
  • Longitud:Hasta 12 metros
  • Estándares:ASTM B983, AMS 5589, AMS 5590
  • Aplicaciones:Tubos para intercambiadores de calor, sistemas de fluidos de alta presión, tuberías aeroespaciales, líneas de instrumentación
  • Palabras clave:Tubo sin costura Inconel 718, tubo UNS N07718, tubo sin costura 2.4668, tubo GH4169, tubo de níquel de alta resistencia

Tubo soldado

  • Diámetro externo:50 mm – 1200 mm (2" – 48")
  • Espesor de la pared:1,0 mm – 30 mm
  • Estándares:ASTM B904, ASTM B906
  • Aplicaciones:Tuberías de proceso de gran diámetro, carcasas de intercambiadores de calor, aplicaciones estructurales
  • Palabras clave:Tubo soldado de Inconel 718, tubo ERW de aleación 718, tubo de níquel de gran diámetro

Barra de acero (redonda, cuadrada, plana, hexagonal)

  • Diámetro:5 mm – 600 mm
  • Superficie:Laminado en caliente, brillante (estirado en frío), molido, torneado, pelado
  • Estándares:ASTM B637, AMS 5662 (recocido en solución), AMS 5663 (envejecido), AMS 5664
  • Aplicaciones:Discos de turbina, ejes, vástagos de válvula, sujetadores, pernos, espárragos, material mecanizado, resortes
  • Palabras clave:Barra redonda de Inconel 718, barra UNS N07718, barra GH4169, barra de aleación de níquel, barra de superaleación de alta resistencia

Planchas y láminas de acero

  • Espesor:0,5 mm – 150 mm
  • Ancho:Hasta 2500 mm
  • Estándares:ASTM B670, AMS 5596, AMS 5597
  • Aplicaciones:Carcasas de recipientes a presión, componentes estructurales, bridas ciegas, componentes de motores de cohetes
  • Palabras clave:Placa de Inconel 718, lámina de aleación 718, placa de GH4169, lámina de aleación de alta temperatura

Bobina y tira de acero

  • Espesor:0,5 mm – 6,0 mm
  • Ancho:10 mm – 1500 mm
  • Estándares:ASTM B670, AMS 5596
  • Aplicaciones:Componentes conformados, fuelles, juntas de expansión, piezas estampadas, tubos de pared delgada.
  • Palabras clave:Bobina de Inconel 718, tira de aleación de níquel, bobina GH4169

Bridas y accesorios para tuberías

  • Tipos:Cuello para soldar, deslizante, ciego, para soldar a tope, roscado, junta solapada
  • Tamaños:1/2" – 48" (DN15 – DN1200)
  • Clasificación de presión:Clase 150 – Clase 2500
  • Estándares:ASTM B637, ASME B16.5, ASME B16.47
  • Palabras clave:Bridas de Inconel 718, brida de cuello para soldar de aleación 718, accesorios N07718

Forjas

  • Tipos:Anillos, discos, ejes, cuerpos de válvulas, componentes de turbinas, geometrías personalizadas
  • Peso:Hasta 5.000 kg por pieza
  • Estándares:ASTM B637, AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664
  • Aplicaciones:Discos de turbina, discos de compresor, carcasas de motor, componentes de motores de cohete
  • Palabras clave:Forjado de Inconel 718, anillo forjado de GH4169, forjado de disco de turbina

Válvulas de Inconel 718

  • Tipos:Válvulas de bola, válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de retención
  • Tamaños:1/2" – 24" (DN15 – DN600)
  • Clasificación de presión:Clase 150 – Clase 2500
  • Rango de temperatura:-253°C a +700°C
  • Normas de diseño:API 608, API 6D, ASME B16.34
  • Asientos:Stellite con revestimiento duro, RPTFE, PEEK
  • Actuación:Manual, neumático, eléctrico
  • Aplicaciones:Petróleo y gas de alta presión y alta temperatura, aislamiento de procesos de alta temperatura, sistemas de control de turbinas, servicio nuclear.
  • Palabras clave:Válvula de bola de Inconel 718, válvula de compuerta de aleación 718, válvula de níquel de alta temperatura

Alambres y sujetadores

  • Diámetro del alambre:0,5 mm – 12 mm
  • Sujetadores:Pernos, tuercas, espárragos, tornillos, arandelas, resortes
  • Estándares:ASTM B637, AMS 5662, AMS 5663, AMS 5832
  • Palabras clave:Alambre de Inconel 718, sujetadores GH4169, pernos de aleación de níquel, resortes de alta temperatura.

Aplicaciones de Inconel 718

AeroespacialEl Inconel 718 es el estándar de la industria para componentes de motores a reacción, incluyendo discos de compresores de alta presión, discos de turbinas, ejes de turbinas, álabes de compresores, cámaras de combustión, componentes de postquemadores y carcasas de motores. Esta aleación también se utiliza en componentes de motores de cohetes, cámaras de empuje, turbobombas y estructuras de naves espaciales. Es la superaleación más utilizada en aplicaciones aeroespaciales.

Generación de energía y electricidadEsta aleación se utiliza ampliamente en componentes de turbinas de gas, incluyendo discos, álabes, conductos de transición y elementos de fijación, tanto para turbinas terrestres como marinas. Su resistencia a la fluencia a 650-700 °C la hace idónea para un uso prolongado en equipos de generación de energía.

Industria nuclearEl Inconel 718 se utiliza en recipientes de presión de reactores, tuberías de generadores de vapor, mecanismos de accionamiento de barras de control y componentes internos del núcleo. Su bajo contenido de cobalto (≤1,0 %) minimiza la activación radiactiva, lo que lo hace adecuado para aplicaciones nucleares.

Petróleo y gasEsta aleación está especificada para equipos de cabezal de pozo de alta presión y alta temperatura (HPHT), componentes tubulares de fondo de pozo, colgadores de tubería, válvulas, bombas y equipos submarinos en entornos corrosivos. El Inconel 718 resiste el agrietamiento por corrosión bajo tensión por sulfuros y el agrietamiento inducido por hidrógeno en entornos que contienen H₂S.

Sujetadores de alta temperatura– El Inconel 718 es el material estándar para elementos de fijación de alta temperatura, incluidos pernos, espárragos, tuercas y tornillos para turbinas que operan a temperaturas de hasta 700 °C. Su resistencia a la relajación de tensiones garantiza la integridad de las uniones a largo plazo.

Aplicaciones criogénicas– La aleación mantiene una resistencia excepcional a temperaturas criogénicas de hasta -253 °C, lo que la hace idónea para tanques y sistemas de almacenamiento de hidrógeno líquido y oxígeno líquido.

Normas y especificaciones

Formato del producto Norma ASTM Norma ASME Estándar AMS
Tubo/tubería sin costura ASTM B983 AMS 5589, AMS 5590
Barra/varilla ASTM B637 ASME SB-637 AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664
Placa/lámina/tira ASTM B670 AMS 5596, AMS 5597
Forjas ASTM B637 ASME SB-637 AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664
Cable ASTM B637 AMS 5832, AMS 5962
Designación UNS N07718
Número de material 2.4668
Designación DIN NiCr19Fe19NbMo
Equivalente chino GH4169 / GH169

Preguntas frecuentes

P: ¿Cuál es la diferencia entre Inconel 718 e Inconel 625?

A: El Inconel 718 destaca por su resistencia a altas temperaturas (hasta 700 °C) gracias al endurecimiento por precipitación (fases γ″ y γ′), mientras que el Inconel 625 destaca por su resistencia a la corrosión (agua de mar, ácidos) gracias al fortalecimiento por solución sólida. Elija el 718 para aplicaciones donde la resistencia es fundamental; elija el 625 para entornos donde la corrosión es crítica. La densidad del 718 es de 8,19 g/cm³, y la del 625 es de 8,44 g/cm³.

P: ¿Cuál es la temperatura máxima de servicio para el Inconel 718?

A: El Inconel 718 está clasificado para servicio a largo plazo hasta 700 °C (1300 °F). Son posibles excursiones a corto plazo de hasta 980 °C (1800 °F) para resistencia a la oxidación, pero la resistencia disminuye significativamente por encima de los 700 °C.

P: ¿Es el Inconel 718 fácilmente soldable?

A: Sí. El Inconel 718 es ampliamente reconocido como la superaleación de níquel más soldable. Presenta una excelente resistencia al agrietamiento por envejecimiento y puede soldarse tanto en estado recocido como envejecido mediante soldadura TIG, MIG, por haz de electrones y láser. Se considera apto para la soldadura sin problemas de agrietamiento posterior.

P: ¿Cuáles son los equivalentes chinos de Inconel 718?

A: Los equivalentes chinos son GH4169 y GH169 (GB/T 14992). Estos grados cumplen con las normas nacionales chinas para aleaciones de alta temperatura.

P: ¿Qué formatos de producto están disponibles para Inconel 718?

A: Womic Steel suministra Inconel 718 en tubos sin costura, tubos soldados, barras de acero, chapas de acero, bobinas de acero, flejes, bridas, accesorios, forjas, alambre, resortes, sujetadores y válvulas. Las especificaciones completas del producto y los rangos de tamaño se encuentran en la sección de disponibilidad de productos.

P: ¿El Inconel 718 requiere tratamiento térmico?

R: Sí. El Inconel 718 logra su excepcional resistencia mediante un tratamiento térmico de endurecimiento por precipitación. El proceso estándar consiste en un recocido de solución (927-1010 °C) seguido de un doble envejecimiento (718 °C durante 8 horas, enfriamiento en horno a 620 °C, mantenimiento de 8 a 10 horas).

P: ¿Es magnético el Inconel 718?

R: No. El Inconel 718 no es magnético en ninguna condición, lo que lo hace adecuado para aplicaciones donde se debe evitar la interferencia magnética.

P: ¿Cuál es el comportamiento ante la fatiga del Inconel 718?

A: El Inconel 718 presenta una excelente resistencia a la fatiga a altas temperaturas. Su límite de fatiga de alto ciclo (HCF) a 650 °C supera los 400 MPa, lo que lo hace adecuado para aplicaciones sometidas a cargas cíclicas y fatiga térmica.

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Womic Steel: su socio confiable para tuberías sin costura, tuberías soldadas, barras de acero, chapas de acero, bobinas de acero, bridas, accesorios, forjas, válvulas, sujetadores y resortes de Inconel 718 (UNS N07718, GH4169) para aplicaciones aeroespaciales, de turbinas de gas, nucleares y de petróleo y gas de alta presión y alta temperatura (HPHT) en todo el mundo. Trazabilidad completa, certificación de sociedades de clasificación (CCS, ABS, BV, DNV, LR) y documentación EN 10204 Tipo 3.1/3.2 disponibles.