Inconel 718 – UNS N07718
Superliga de níquel-cromo endurecível por precipitação
Superliga Ni-Cr-Fe endurecida por precipitação de γ″ (Ni₃Nb). Atinge escoamento acima de 1.000 MPa e mantém a resistência até ~650 °C. A precipitação lenta permite soldar sem trinca de envelhecimento. É a liga de alta resistência mais usada em turbinas aeronáuticas e em equipamentos de poço (API 6A718).
Designações e equivalências
| Sistema | Designação |
|---|---|
| UNS | N07718 |
| W.Nr./EN | 2.4668 – NiCr19Fe19Nb5Mo3 |
| DIN | NiCr19NbMo |
| JIS | NCF 718 |
| Comercial | Inconel 718 (Special Metals), Haynes 718, ATI 718, Alloy 718 |
| Outras | AMS 5662 / 5663 / 5664 (barra e forjado), AMS 5596 (chapa), API 6A718 |
Normas por forma de produto
| Forma | Norma |
|---|---|
| Barra | ASTM B637; AMS 5662 / 5663 |
| Forjado | ASTM B637; AMS 5663; API 6A718 (óleo e gás) |
| Chapa | ASTM B670; AMS 5596 / 5597 |
| Tubo | AMS 5589 / 5590 |
Composição química (%)
ASTM B637 / AMS 5662 (UNS N07718)
| Elemento | Faixa (%) |
|---|---|
| Ni (+Co) | 50,0 – 55,0 |
| Cr | 17,0 – 21,0 |
| Fe | restante (≈ 18) |
| Nb + Ta | 4,75 – 5,50 |
| Mo | 2,80 – 3,30 |
| Ti | 0,65 – 1,15 |
| Al | 0,20 – 0,80 |
| Co | ≤ 1,00 |
| C | ≤ 0,08 |
| Mn | ≤ 0,35 |
| Si | ≤ 0,35 |
| Cu | ≤ 0,30 |
| B | ≤ 0,006 |
| P / S | ≤ 0,015 / ≤ 0,015 |
Propriedades mecânicas
solubilizado + envelhecido (AMS 5663 / ASTM B637)
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Limite de escoamento (0,2%) | ≥ 1.034 MPa |
| Resistência à tração | ≥ 1.276 MPa |
| Alongamento | ≥ 12% |
| Redução de área | ≥ 15% |
| Dureza | ≥ 331 HB |
| API 6A718 (óleo e gás) | LE 827 – 1.000 MPa; LR ≥ 1.034 MPa; A ≥ 20%; 32 – 40 HRC |
Propriedades físicas típicas
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 8,19 g/cm³ |
| Faixa de fusão | 1.260 – 1.336 °C |
| Módulo de elasticidade | 200 GPa |
| Condutividade térmica (20 °C) | 11,4 W/m·K |
| Expansão térmica (20–100 °C) | 13,0 µm/m·K |
| Resistividade elétrica | 125 µΩ·cm |
Tratamento térmico, soldagem e usinagem
| Item | Prática usual |
|---|---|
| Temperatura de serviço | Do criogênico (−253 °C) até ~650 °C com resistência estrutural; acima disso a fase γ″ coalesce e a resistência cai. Oxidação aceitável até ~980 °C. |
| Tratamento térmico | AMS 5663: solubilizar a 940 – 1.010 °C (típico 980 °C) e resfriar rápido; envelhecer a 720 °C por 8 h, resfriar no forno a ~55 °C/h até 620 °C e manter até completar 18 h, resfriamento ao ar. API 6A718: solubilizar a 1.021 – 1.052 °C e envelhecer a 774 – 802 °C por 6 – 8 h. |
| Soldagem | Boa soldabilidade para uma liga endurecível (baixa tendência a trinca de envelhecimento). Consumível AWS A5.14 ERNiFeCr-2. Soldar no estado solubilizado e envelhecer depois. |
| Usinagem | Muito difícil, sobretudo envelhecido: desbastar no estado solubilizado; usar metal duro ou cerâmica, baixa velocidade e ferramenta rígida. |
Metal de adição para soldar
A composição do arame normalmente não é idêntica à do material: cada página explica o motivo.
Aplicações típicas
- Discos, eixos e carcaças de turbinas a gás aeronáuticas
- Equipamentos de cabeça de poço e completação (API 6A, NACE MR0175)
- Suspensores (hangers), mandris e válvulas de fundo de poço
- Fixadores e molas de alta resistência
- Motores de foguete e componentes criogênicos
- Ferramentas para trabalho a quente
Alternativas: Inconel 625 quando corrosão e soldabilidade pesam mais que resistência; 725/925 em óleo e gás com H₂S mais severo; Waspaloy ou 718Plus acima de 650 °C; Monel K500 para água do mar com resistência e custo menores.
Inconel 718: guia completo
O que é o Inconel 718
O Inconel 718 pertence à família das ligas de níquel, no grupo das superligas endurecíveis por precipitação. Não é "uma liga especial de aço": o níquel é mais da metade da composição e o ferro, cerca de 18%, é apenas um dos elementos de liga. A resistência vem de dois precipitados formados no envelhecimento, o gama-duplo-linha (Ni3Nb), que o nióbio produz, e o gama-linha (Ni3(Al,Ti)); a cinética lenta do primeiro é o que torna o 718 a superliga mais fácil de soldar e de fabricar.
Composição química
Os limites da ASTM B637 são: níquel de 50 a 55%, cromo de 17 a 21%, nióbio mais tântalo de 4,75 a 5,50%, molibdênio de 2,80 a 3,30%, titânio de 0,65 a 1,15%, alumínio de 0,20 a 0,80%, carbono até 0,08% e ferro como restante.
Propriedades mecânicas por especificação
Solubilizada e envelhecida conforme a AMS 5663, a liga tem limite de escoamento mínimo de 1.034 MPa, limite de resistência mínimo de 1.276 MPa, alongamento mínimo de 12% e dureza mínima de 331 HBW. Na versão para equipamentos de poço, API 6A718, o escoamento fica entre 827 e 1.000 MPa, a resistência mínima é de 1.034 MPa, o alongamento mínimo de 20% e a dureza máxima de 40 HRC, para atender à NACE MR0175.
Corrosão, temperatura e aplicações
O 718 resiste a água do mar, cloretos, H2S e CO2, ácidos orgânicos e meios oxidantes moderados, de forma semelhante ao Inconel 625, e mantém a resistência mecânica de −253 °C até cerca de 650 °C. É usado em discos, eixos, carcaças e fixadores de turbinas aeronáuticas e a gás, em árvores de natal, válvulas e conectores de poços de petróleo, em parafusos e prisioneiros de alta resistência e em componentes criogênicos. Para fixadores até 700 °C a custo menor, o A-286 é a alternativa.
Formas de fornecimento e serviços da Dustre
Barras redondas e blocos forjados em matriz aberta, cortados em serra fita na medida, com usinagem de desbaste ou acabamento, solubilização ou recozimento em fornos próprios e ensaios de dureza, tração e impacto. Todo o material é fornecido com certificado de inspeção 3.1 e rastreabilidade de corrida.
Perguntas frequentes
Qual a composição química do Inconel 718?
Pela ASTM B637 / AMS 5662 (UNS N07718): Ni (+Co) 50,0 – 55,0; Cr 17,0 – 21,0; Fe restante (≈ 18); Nb + Ta 4,75 – 5,50; Mo 2,80 – 3,30; Ti 0,65 – 1,15.
Quais normas cobrem o Inconel 718?
Barra: ASTM B637; AMS 5662 / 5663. Forjado: ASTM B637; AMS 5663; API 6A718 (óleo e gás). Chapa: ASTM B670; AMS 5596 / 5597. Tubo: AMS 5589 / 5590.
Até que temperatura o Inconel 718 pode ser usado?
Do criogênico (−253 °C) até ~650 °C com resistência estrutural; acima disso a fase γ″ coalesce e a resistência cai. Oxidação aceitável até ~980 °C.
Quais materiais substituem o Inconel 718?
Inconel 625 quando corrosão e soldabilidade pesam mais que resistência; 725/925 em óleo e gás com H₂S mais severo; Waspaloy ou 718Plus acima de 650 °C; Monel K500 para água do mar com resistência e custo menores.