Nei settori aerospaziale e della produzione di energia, la struttura dei motori a turbina è un capolavoro della scienza dei materiali.Inconel 718 e Inconel 713Csono due leghe iconiche in questo campo. Sebbene entrambi appartengano al marchio "Inconel", rappresentano due filosofie ingegneristiche distinte: la forgiatura enfatizza la resistenza e la duttilità, mentre la fusione dà priorità alla resistenza al calore estremamente elevata e alla resistenza allo scorrimento viscoso.
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Quali sono le differenze tra Inconel 713C e Inconel 718?
Quali sono le differenze tra Inconel 713C e Inconel 718?
Inconel 713C e Inconel 718 sono superleghe a base di nichel-, che differiscono principalmente per la temperatura di applicazione e il metodo di produzione: Inconel 713C è una lega fusa ottimizzata per temperature più elevate (fino a 980 gradi) e presenta un'eccellente resistenza allo scorrimento viscoso; mentre Inconel 718 è una lega forgiata progettata per mantenere un'elevata resistenza ed un'eccellente saldabilità a temperature fino a 700 gradi.
Cos'è l'Inconel 713C?
INCONEL 713C lo èuna lega fusa di nichel-cromoche possiede un'eccezionale resistenza alla rottura a 1700 F. combinata con un'eccellente resistenza alla fatica termica e una buona colabilità. Questa scheda tecnica fornisce informazioni su composizione, proprietà fisiche, durezza e proprietà di trazione, nonché su creep e fatica.
1. Panoramica dei materiali in lega Inconel 718 e Inconel 713C
| Parametro | Inconel 713C | Inconel 718 |
|---|---|---|
| Tipo materiale | Superlega a base di nichel-fuso | Superlega a base di nichel-lavorata |
| Numero UNS | UNS N07713 | UNS N07718 |
| Equivalente cinese | K413 | GH4169 |
| Applicazione primaria | Pale di turbine, palette, fusioni a cera persa | Barre lavorate, forgiati, elementi di fissaggio, dischi di turbine |
| Meccanismo di rafforzamento | ′ precipitazioni(Ni₃(Al,Ti)) | ″+′ precipitazione(Ni₃Nb + Ni₃(Al,Ti)) |
| Forma di produzione | Solo fusione a cera persa | Battuto(forgiato/laminato/trafilato a freddo) |
| Temp. massima di servizio | ~950 gradi (1742 gradi F) | ~650 – 700 gradi (1202-1292 gradi F) |
Informazioni chiave sulle leghe Inconel 713C e Inconel 718
Lega forgiata Inconel 718
Inconel 718 (UNS N07718)è la lega per alte-temperature più utilizzata al mondo. Il suo segreto risiede nelle sue eccellenti proprietà di forgiatura e nell'elevata resistenza alla trazione.
Applicazioni principali:Dischi, alberi e bulloni-di turbine ad alta resistenza.
Limiti di temperatura:Fino a1200 gradi F (650 gradi). Al di sopra di questa temperatura, le sue proprietà meccaniche iniziano a diminuire.
Lavorazione:Come lega da forgiatura, può essere forgiata in grandi dischi o arrotolata in piastre e tubi. La sua eccellente saldabilità lo rende un materiale ideale per i telai strutturali dei motori.
Lega fusa Inconel 713C
Inconel 713C (UNS N07713)è una lega fusa indurente per precipitazione-progettata specificatamente per la parte "hot end" dei motori.
Applicazioni principali:Pale di turbine, palette guida ugelli e rotori integrati.
Limiti di temperatura:Mantiene un'eccellente resistenza al creep a temperature fino a1800 gradi F (982 gradi).
Processo di produzione:713C è utilizzato quasi esclusivamente nella fusione a cera persa sotto vuoto. La sua eccessiva durezza e fragilità lo rendono inadatto alla forgiatura, ma lo è ′ ( ′)la matrice rinforzata gli consente di rimanere stabile a temperature vicine al punto di fusione.
4. Confronto della composizione chimica di Inconel 718 e Inconel 713C (% in peso)
| Elemento | Inconel 713C (fuso) | Inconel 718 (lavorato) | Differenza chiave |
|---|---|---|---|
| Nichel (Ni) | Saldo (~70-75) | 50.0 – 55.0 | 713C Ni molto più alto |
| Cromo (Cr) | 11.0 – 14.0 | 17.0 – 21.0 | 718 Cr superiore |
| Ferro (Fe) | Inferiore o uguale a 2,0 | Saldo (~18-20) | 718 ha Fe molto più alto |
| Molibdeno (Mo) | 3.5 – 5.0 | 2.80 – 3.30 | 713C superiore Mo |
| Niobio (Nb) | 1.5 – 2.5 | 4.75 – 5.50 | 718 molto più alto Nb |
| Titanio (Ti) | 0.4 – 1.0 | 0.65 – 1.15 | Simile |
| Alluminio (Al) | 5.5 – 6.5 | 0.20 – 0.80 | 713C Al molto più alto |
| Carbonio (C) | 0.05 – 0.15 | Inferiore o uguale a 0,08 | 713C superiore |
| Cobalto (Co) | Inferiore o uguale a 1,0 | Inferiore o uguale a 1,00 | Simile |
| Manganese (Mn) | Inferiore o uguale a 0,20 | Inferiore o uguale a 0,35 | – |
| Silicio (Si) | Inferiore o uguale a 0,50 | Inferiore o uguale a 0,35 | – |
| Boro (B) | 0.005 – 0.015 | 0.002 – 0.006 | 713C superiore B |
| Zirconio (Zr) | 0.05 – 0.15 | – | 713C unico |
| Rame (Cu) | – | Inferiore o uguale a 0,30 | – |
| Tantalio (Ta) | – | Inferiore o uguale a 0,05 | – |
5. Proprietà fisiche di Inconel 718 e Inconel 713C
| Proprietà | Inconel 713C(Lancio) | Inconel 718(Battuto) |
|---|---|---|
| Densità | 7,91 g/cm³ | 8,19 g/cm³ |
| Intervallo di fusione | 1260 – 1315 gradi | 1260 – 1336 gradi |
| Conducibilità termica (20 gradi) | 11.2 W/m·K | 11.4 W/m·K |
| Coefficiente di dilatazione termica (20-100 gradi) | 12,0 × 10⁻⁶/ grado | 13,0 × 10⁻⁶/ grado |
| Coefficiente di dilatazione termica (20-800 gradi) | ~14,0 × 10⁻⁶/ grado | ~15,5 × 10⁻⁶/ grado |
| Calore specifico (20 gradi) | 450 J/kg·K | 435 J/kg·K |
| Modulo di elasticità (20 gradi) | ~205 GPa | ~200 GPa |
| Resistività elettrica | 1.30 µΩ·m | 1.25 µΩ·m |
| Proprietà magnetiche | Non-magnetico | Leggermente magnetico |
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6. Matrice di confronto tecnologica tra Inconel 713C e. 718
| Metrica delle prestazioni | Inconel 718 (lavorato) | Inconel 713C (fuso) | Approfondimento da parte di esperti |
| Forma materiale | Barra, forgiatura, lamiera, tubo | Bastone / fusione in lega principale | Abbina il modulo alla tua produzione. |
| Specifiche standard | AMS 5662/5663 | AMS 5391 | Conosci i tuoi standard di conformità. |
| Temp. massima di servizio | 1200 gradi F (650 gradi) | 1800 gradi F (982 gradi) | 713C è per il core hot-end. |
| Saldabilità | Eccellente | Scarso (evitare la saldatura) | 718 è la scelta del costruttore. |
| Rafforzamento | Gamma Doppio Primo ( ′′ ′′ ) |
Gamma Prime (
′ ′ ) |
La fase 713C è più-stabile al calore. |
7. Scelta consigliata tra Inconel 713C e 718
| Priorità dei requisiti | Lega consigliata |
|---|---|
| Temperatura di servizio 800-950 gradi | Inconel 713C(solo cast) |
| Temperatura di servizio 650-700 gradi | Inconel 718 |
| È richiesta la forma fusa | Inconel 713C |
| Barra lavorata/forgiatura richiesta | Inconel 718 |
| Massima resistenza alla temperatura ambiente | Inconel 718 |
| Massima resistenza allo snervamento | Inconel 718 |
| Elevata duttilità/formabilità | Inconel 718 |
| Applicazione di pale/palette per turbine | Inconel 713C |
| Applicazione disco/elemento di fissaggio turbina | Inconel 718 |
| Bassa densità | Inconel 713C(7,91 contro 8,19) |
| Resistenza alla corrosione | Inconel 718 |
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Domande frequenti
D: Perché non posso utilizzare Inconel 718 per le pale delle turbine?
A:Alle temperature di 1800 gradi F (982 gradi) riscontrate negli hot-end delle turbine, l'Inconel 718 perde la sua resistenza strutturale quasi immediatamente.Inconel 713Cè specificamente progettato con un elevato contenuto di alluminio (6%) per formare una matrice stabile che resiste ai carichi centrifughi a queste temperature estreme.
D: Offrite forgiatura personalizzata per i dischi Inconel 718?
A:SÌ. Come aconsulente fidato in materia di leghe di nichel, forniamo grezzi 718 forgiati secondo i vostri disegni CAD specifici, seguiti da un trattamento termico per ottenere proprietà di trazione massime.
D: Come garantite la purezza delle leghe madri 713C?
A:Tutto il nostro 713C è prodotto tramiteFusione per induzione sotto vuoto (VIM). Manteniamo i livelli di ossigeno e azoto al di sotto di 10 ppm, che è fondamentale per la resa di fusione di pale aerodinamiche complesse.