Tipos de Inconel para Investment Casting

Se você precisa de peças que resistam a altas temperaturas, oxidação e produtos químicos corrosivos, considere a fundição por microfusão em Inconel. O Inconel é uma superliga à base de níquel que resiste à oxidação e mantém sua resistência em temperaturas acima de 1.000°F. É produzido em várias composições diferentes, algumas sendo mais fundidas do que outras.

Este post do blog dá uma olhada no Inconel. Discute os diversos tipos e composições e explica os benefícios da confecção de peças de Inconel pelo processo de microfusão.

Uma introdução ao Inconel e superligas

Inconel é um nome comercial de propriedade da Special Metals Corporation. Se você especificar que uma peça deve ser feita de Inconel, você está solicitando um de seus produtos. Outras empresas fazem superligas semelhantes, mas não podem colocar o nome Inconel nelas.

“Superliga” é usado para descrever um metal que mantém sua força à medida que se aproxima de seu ponto de fusão. As não superligas, como o aço inoxidável, tornam-se progressivamente mais fracas à medida que ficam mais quentes, mas uma superliga tem sua força total quando está a 90% de sua temperatura de fusão.

O Inconel tem uma característica particular que o torna extremamente útil para ambientes oxidantes:à medida que aquece, forma uma camada de óxido passivante na superfície. Isso resiste à oxidação que encurta rapidamente a vida útil das peças feitas de outras ligas.

As superligas se dividem em três tipos, aquelas que são à base de níquel, aquelas que são à base de cobalto e um grupo menor que é à base de ferro. O Inconel contém cerca de 60% de níquel, 18% de cromo e 19% de ferro, além de traços de cobalto, molibdênio, alumínio e titânio. As proporções exatas são o que diferencia os diversos tipos de Inconel, e as superligas equivalentes.

Por que investir em Inconel?

Dureza, tenacidade e resistência a altas temperaturas tornam as superligas à base de níquel extremamente difíceis de usinar. A fundição de precisão evita esse problema produzindo peças precisas com formato próximo ao líquido. Embora os processos usados ​​para fazer padrões de cera e núcleos cerâmicos sejam complicados, as fundições de precisão precisam de pouca usinagem final. Isso torna a fundição de precisão econômica para peças mais complexas exigidas em volumes maiores.

Nos primeiros dias das superligas, as peças eram forjadas em vez de fundidas. No entanto, o desenvolvimento da fundição a vácuo eliminou os problemas de porosidade que atormentavam as primeiras tentativas de fundição. Hoje, quase toda a fundição por microfusão de superligas é realizada sob vácuo.

O tratamento térmico correto é essencial

Superligas como o Inconel obtêm sua força da maneira como a liga cristaliza. O processo de tratamento térmico pós-fundição é parte integrante disso.

O problema com as superligas é que os muitos elementos que compõem a liga solidificam a diferentes temperaturas. Isso pode levá-los a se separar. O tratamento térmico resolve isso re-homogeneizando a liga.

O tratamento térmico envolve o recozimento da solução por imersão a cerca de 1.800 ° F, após o qual a liga é temperada com água. Isso pode ser seguido por um endurecimento por precipitação que envolve uma série de imersão em temperaturas progressivamente mais baixas. Graus endurecidos por precipitação de Inconel tendem a ter a maior resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão.

Tipos de Inconel para Fundição de Investimento

Mais de 20 tipos de superligas à base de níquel são vendidos sob o nome Inconel. Os investimentos mais frequentes são 600, 625, 713 e 718. No entanto, outros tipos, como 617 e 690, também podem ser lançados dessa maneira. (Observe que 600 e 625 não são adequados para endurecimento por precipitação.)

Para projetos que necessitem de um tipo específico de Inconel, consulte um especialista em fundição antes de se comprometer com o processo de microfusão.

Para alternativas ao Inconel, uma indicação é quando as ligas são descritas pelo mesmo número. Por exemplo, o Inconel 718 é frequentemente descrito de forma mais geral como “Liga 718”. Além disso, Haynes 230, Rene 41 e MAR-M200 (de Martin Marietta) são semelhantes em composição.

Aconselhamento de seleção de superligas para seu projeto

Superligas à base de níquel, como o Inconel, oferecem excepcional resistência a altas temperaturas. A maioria também resiste à oxidação e ao ataque químico, tornando-os adequados para uma série de aplicações de processamento químico e indústria de petróleo. No entanto, essa força os torna muito difíceis de usinar.

Alguns tipos de Inconel são adequados para forjamento. No entanto, para geometrias complexas, o processo de fundição por microfusão é uma alternativa melhor. Sua alta precisão minimiza a quantidade de usinagem necessária, o que tem o benefício adicional de manter os custos totais de fabricação competitivos.

A Impro tem experiência em microfusão Inconel e outras superligas. Para aconselhamento sobre o tipo de metal mais adequado para sua aplicação, entre em contato conosco.