Inconel: Definizione, tipi, proprietà e applicazioni
Esistono varie leghe e superleghe di nichel che vengono utilizzate in diverse applicazioni. Ogni volta che si parla di queste leghe, anche l'Inconel è un elemento di spicco. È comunemente utilizzato come superlega in varie applicazioni. Pertanto, se si intende utilizzarlo, è indispensabile conoscerne le proprietà, i tipi e le applicazioni.
L'articolo che segue contiene informazioni dettagliate sulle leghe Inconel, quindi leggete!
Che cos'è l'Inconel?
Le leghe Inconel sono ampiamente utilizzate in ambienti caratterizzati da temperature elevate e da un impatto estremo sull'ossidazione e sulla corrosione. Il Materiale Inconel è resistente a tali ambienti ed è adatto a contesti difficili.
Sono ampiamente utilizzati nelle camere in cui avvengono reazioni e processi chimici, nei campi petroliferi, nelle applicazioni marine, nelle turbine a gas, ecc.
La lega Inconel è generalmente realizzata con acciaio, ferro, nichel e alcuni altri elementi che costituiscono titanio, molibdeno e rame. Queste leghe offrono resistenza all'abrasione, migliore saldabilità e sono robuste.
Di cosa è fatto l'Inconel?
L'attuale lega Inconel iniziale era l'Inconel 600, che comprende più di 72% di nichel, circa 6-10% di ferro, 14-117TP3T di cromo e alcune tracce di rame, zolfo, carbonio e magnesio.
I componenti dell'Inconel possono variare in termini di proporzioni e alcune leghe di Inconel possono contenere anche titanio, molibdeno, alluminio, cobalto, ecc.
Come si lavora l'Inconel?
L'Inconel non è molto facile da lavorare, ma richiede una buona attrezzatura per ottenere risultati ottimali; inoltre, quando le profondità di taglio sono moderate, la manutenzione diventa più semplice. Alcuni dei consigli per la lavorazione dell'Inconel sono i seguenti:
- Il materiale Inconel è duro e quindi è necessario tenere sotto controllo l'usura degli utensili.
- Le punte in cermet sono adatte per tagli consistenti.
- Per ottenere un flusso di trucioli omogeneo, assicurarsi di continuare l'avanzamento anziché fermarsi e ricominciare durante il processo di foratura.
- Nelle frese ad alte prestazioni si suggerisce l'uso di eliche variabili a quattro e cinque eliche.
Diversi tipi di Inconel
Esistono vari tipi di leghe Inconel, alcuni dei quali sono riportati di seguito.
Inconel 600
L'Inconel 600 è la lega Inconel originale, che offre resistenza alla corrosione ed è adatta ad ambienti con temperature estreme. L'Inconel 600 è adatto per i componenti degli impianti chimici e offre una robusta resistenza di 650 gradi.
Inconel 601
L'Inconel 601 offre una resistenza senza soluzione di continuità all'ossidazione. È adatto anche a temperature elevate e presenta eccellenti proprietà meccaniche. È anche dotato di una migliore resistenza alla corrosione da stress e non si incrina facilmente. L'Inconel 601 è composto da basso tenore di carbonio e ha una struttura a grana fine che offre resistenza alle cricche.
Inconel 625
Inconel 625 ha una migliore resistenza alla corrosione rispetto all'Inconel 601 e all'Inconel 600. Anche le sue prestazioni sono migliorate e mantiene la resistenza per un massimo di 980 gradi centigradi.
Inconel 718
Inconel 718 è adatto alla tempra per precipitazione, presenta una tenacità sufficiente a sopportare una temperatura massima di 650 gradi centigradi e offre resistenza all'ossidazione e alla corrosione.
Inconel X-750
L'Inconel X-750 è dotato di un'eccellente resistenza alla corrosione e all'ossidazione per temperature fino a 980 gradi centigradi. È comunemente utilizzato nelle turbine a gas e nelle applicazioni aerospaziali.
Inconel 690
L'Inconel 690 offre resistenza alla corrosione da cloruri ed è in grado di gestire temperature elevate, stress idrico e ossidazione. Viene comunemente utilizzato in ambienti sottoposti ad acido nitrico, impianti di trattamento delle acque nucleari e generatori di vapore.
Inconel 792
L'Inconel 792 ha un alto contenuto di alluminio che contribuisce a offrire un'elevata resistenza alla corrosione e alla temperatura. È ideale per le camere di combustione e le applicazioni delle turbine a gas.
Proprietà dell'Inconel
L'Inconel è una superlega nota per la sua resistenza all'ossidazione e alla corrosione e per l'elevata resistenza; oltre a queste, alcune delle altre proprietà dell'Inconel sono le seguenti:
- L'Inconel può mantenere un'elevata resistenza e stabilità alle alte temperature.
- Resiste alla corrosione e all'ossidazione ed è quindi adatto ad ambienti difficili, esposti ad alta pressione e a sostanze chimiche aggressive.
- L'Inconel ha un'elevata resistenza alla trazione e alla rottura che lo rende adatto a tutte le applicazioni che richiedono una certa durata.
- L'Inconel è difficile da lavorare, ma può essere saldato con diverse tecniche e necessita di strumenti specifici per soddisfare la sua tenacità.
Applicazioni dell'Inconel
Esistono diverse applicazioni dell'Inconel, alcune delle quali comprendono le seguenti:
Aerospaziale
Nell'industria aerospaziale, l'Inconel è utilizzato nei motori a turbina e nei motori a razzo. Nei motori a turbina, viene utilizzato per la produzione di pale di turbina e combustori in modo che possano resistere alle alte temperature e alla resistenza meccanica.
Nei motori a razzo i componenti sottoposti a temperature elevate sono realizzati con Inconel e quelli che necessitano di resistenza all'ossidazione.
Industria chimica
Nell'industria chimica gli scambiatori di calore sono dotati di Inconel per gestire i fluidi corrosivi. Anche i recipienti a pressione e le apparecchiature degli impianti chimici hanno componenti come tubi e valvole realizzati in Inconel per resistere agli agenti chimici aggressivi.
Generazione di energia
Il settore della generazione di energia comprende turbine a gas e reattori nucleari; l'Inconel viene utilizzato nei combustori, nei generatori di vapore e nei componenti del nucleo dei reattori nucleari, in quanto operano ad alte temperature e necessitano di resistenza alla corrosione.
Medico
L'Inconel è noto per la sua resistenza e biocompatibilità ed è quindi adatto a vari impianti medici. Anche gli strumenti chirurgici che richiedono un'elevata resistenza vengono prodotti con l'Inconel.
Elettronica
Dispositivi elettronici hanno bisogno di materiali non magnetici e resistenti alla temperatura e l'Inconel possiede queste proprietà. Inoltre, le termocoppie e altri dispositivi di rilevamento ad alta temperatura utilizzano l'Inconel nella loro costruzione.
Quali sono i vantaggi dell'Inconel?
I vantaggi dell'Inconel sono molteplici e alcuni di questi sono riportati di seguito:
- Offre stabilità alle alte temperature e quindi mantiene la sua forza anche quando è sottoposto a temperature estreme.
- L'Inconel forma uno strato di ossido sufficientemente stabile da proteggerlo dall'ossidazione e da resistere agli ambienti corrosivi.
- È un materiale versatile che può essere saldato e lavorato con tecniche specializzate per produrre componenti complessi.
- Le leghe Inconel offrono proprietà non magnetiche, richieste in varie applicazioni come l'elettronica, dove le interferenze magnetiche devono essere ridotte al minimo.
- L'Inconel resiste all'esposizione a sostanze chimiche aggressive come sali, alcali e acidi.
- È un materiale resistente e biocompatibile, adatto anche all'industria medica.
Quali sono i limiti dell'Inconel?
Nonostante sia un materiale molto adatto, l'Inconel presenta anche alcune limitazioni, indicate di seguito:
- L'Inconel è una lega costosa perché presenta un elevato contenuto di nichel e un processo di produzione complesso.
- L'Inconel è duro e resistente alla deformazione, il che rende difficile la sua lavorazione. Per questo motivo, l'Inconel necessita di attrezzature e utensili da taglio specializzati che offrano un controllo preciso della velocità di taglio.
- La lega Inconel non è molto comunemente disponibile e quindi ha una fornitura limitata; di solito viene prodotta e riservata alle applicazioni critiche.
Domande frequenti sull'Inconel
Quanto è resistente il materiale Inconel?
La durezza dell'Inconel varia a seconda del modo in cui viene lavorato. L'Inconel laminato a freddo presenta una durezza diversa rispetto a quello ricotto.
Qual è la resistenza alla corrosione delle leghe Inconel?
L'Inconel è noto per la sua resistenza alla corrosione in tutti i tipi di ambienti; offre persino una forte resistenza alla corrosione a temperature elevate, all'acido nitrico, alle atmosfere fluorurate e persino agli ambienti orientati alla combustione.
Qual è la differenza tra Inconel e Titanio?
L'Inconel 718 offre una resistenza alla trazione di 1375 MPa, mentre la lega di titanio ha una resistenza di 1170 MPa. L'Inconel offre una maggiore resistenza.
Qual è la differenza tra Inconel e acciaio inossidabile?
L'Inconel è migliore dell'acciaio inossidabile alle alte temperature in termini di resistenza alla corrosione.
Conclusione
L'Inconel, ampiamente utilizzato in molteplici applicazioni, è adottato soprattutto per le sue proprietà senza saldatura, come la robustezza, la resistenza alla corrosione, la precisa formabilità, ecc. quando è esposto ad ambienti difficili.
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