Poudre d'Inconel L'inconel est un superalliage à base de nickel et de chrome qui résiste à la corrosion et à la chaleur. Ce guide fournit une vue d'ensemble de la poudre d'inconel, de ses propriétés, de ses applications, de ses spécifications, de son prix, etc.
Aperçu de la poudre d'Inconel
L'Inconel est une famille de superalliages à base de nickel et de chrome connus pour leur solidité, leur résistance à la chaleur et leur résistance à la corrosion. Les poudres d'Inconel sont utilisées dans des secteurs tels que l'aérospatiale, le pétrole et le gaz, le traitement chimique, la production d'énergie, etc.
Quelques propriétés et caractéristiques clés de la poudre d'inconel :
Composition
| Type | Teneur en nickel | Teneur en chrome | Teneur en fer | Autres éléments d'alliage |
|---|---|---|---|---|
| Inconel 600 | 72% | 14-17% | 6-10% | Cobalt, carbone |
| Inconel 625 | 58% min | 20-23% | 5% max | Molybdène, niobium |
| Inconel 718 | 50-55% | 17-21% | Équilibre | Niobium, molybdène, aluminium, titane |
Résistance à haute température - Conserve sa solidité et résiste à la déformation par fluage jusqu'à 700°C. Certains grades peuvent résister à des températures encore plus élevées, dépassant les 1000°C.
Résistance à l'oxydation et à la corrosion - Forme une couche protectrice de chrome qui le rend résistant aux piqûres et à la corrosion par les acides, les sels, etc.
Facile à souder et à usiner - Facile à fabriquer et à usiner dans des formes complexes. Nécessite un traitement thermique après soudage.
Haute résistance à la fatigue - Ils supportent des cycles de contrainte répétés sans défaillance, ce qui les rend appropriés pour les applications de support de charge dynamique.
Comparez les propriétés des poudres d'inconel les plus courantes :
| Propriétés | Inconel 600 | Inconel 625 | Inconel 718 |
|---|---|---|---|
| Point de fusion | 1350-1413°C | 1260-1350°C | 1260-1336°C |
| Densité | 8,47 g/cm3 | 8,44 g/cm3 | 8,19 g/cm3 |
| Résistance à la traction | 485-860 MPa | 760 MPa | 1275 MPa |
| Élongation | 30-35% | 35% | 19% |
| Dilatation thermique | 16.0×10-6/°C | 13.0×10-6/°C | 13.0×10-6/°C |
| Conductivité thermique | 9,8-10,4 W/m.K | 9,8 W/m.K | 11,4 W/m.K |
Tableau 1 : Comparaison des principales nuances d'inconel
Applications de Poudre d'Inconel
Grâce à ses propriétés uniques, l'inconel est largement utilisé dans des industries telles que :
| L'industrie | Applications | Produits en poudre utilisés |
|---|---|---|
| Aérospatiale | Carters d'échappement de turbocompresseurs, systèmes d'inversion de poussée, aubes de turbines | Inconel 718, Inconel 625 |
| Pétrole et gaz | Systèmes de têtes de puits, disques de rupture, outils de fond de puits | Inconel 718, Inconel 625, Inconel 600 |
| Traitement chimique | Échangeurs de chaleur, cuves de réaction, composants de convoyeurs | Inconel 600, Inconel 625 |
| Production d'électricité | Tubes pour échangeurs de chaleur, systèmes de gazéification du charbon | Inconel 617, Inconel 625, Inconel 740 |
| Automobile | Composants des soupapes, systèmes de recirculation des gaz d'échappement | Inconel 718, Inconel 600 |
Principales applications de la poudre d'Inconel :
- La résistance aux températures élevées permet une utilisation dans les aubes de turbines à gaz, les enveloppes de moteurs de fusées, les gaines de combustible nucléaire, etc.
- La résistance à la corrosion permet une utilisation dans les systèmes de production d'acide, les applications en eau de mer, etc.
- La résistance à l'oxydation permet de l'utiliser dans les systèmes d'échappement des avions, les composants des fours industriels, etc.
- Fabrication facile de formes complexes par impression 3D ou par d'autres méthodes.
Les tendances de l'industrie qui favorisent l'adoption :
- La croissance du secteur aérospatial entraîne une utilisation accrue des composants de moteurs aéronautiques.
- Demande des usines chimiques, des raffineries de pétrole, des transporteurs de GNL en raison des exigences de température et de pression élevées.
- Croissance de la fabrication additive métallique pour les applications de prototypage et de production.
Tableau 2 : Aperçu des applications de la poudre d'inconel par industrie
Spécifications de la poudre d'Inconel
La poudre d'Inconel est disponible dans différentes gammes de tailles, de formes et de compositions pour répondre à différentes applications :
| Gamme de tailles | Forme commune | Utilisations typiques |
|---|---|---|
| 15-45 microns | Sphéroïdale | Matières premières pour le moulage par injection de métaux |
| 45-106 microns | Irrégulier, sphérique | Fabrication additive, applications HIP |
| 150-250 microns | Sphérique, aggloméré | Revêtements par pulvérisation thermique |
| -140/+325 mailles | Irrégulier | Processus de pressage et de frittage |
En fonction des besoins de l'application, les utilisateurs peuvent choisir parmi les spécifications des grades ASTM, ASME, AWS, AMS, UNS, etc :
| Spécifications | Notes communes |
|---|---|
| ASTM B168 | Inconel 600, Inconel 601, Inconel 625, Inconel 718, Inconel X-750 |
| ASME SB443 | Inconel 82, Inconel 625, Inconel 718 |
| AWS A5.14 | Inconel 52, Inconel 152, Inconel 625 |
| Spécifications AMS | Inconel 718 (AMS 5662), Inconel X-750 (AMS 5754) |
Tableau 3 : Aperçu des spécifications courantes de la poudre d'inconel
Caractéristiques évaluées selon les normes
- Composition chimique - teneurs en Ni, Cr, Fe, Nb, Ti, Al
- Distribution de la taille des particules, débits
- Microstructure - Teneur en prime gamma, taille des grains
- Niveaux d'impureté - C, S, Si, Mn
- Propriétés mécaniques - dureté, résistance à la traction et limite d'élasticité
Le choix du bon grade de spécification permet de s'assurer que la poudre répond aux besoins de la conception.
Fournisseurs et prix
La plupart des fabricants de poudres de nickel et de superalliages fournissent différentes qualités d'inconel. Les acheteurs peuvent sélectionner les fournisseurs en fonction de facteurs tels que :
- Capacité à fabriquer différentes compositions et distributions de tailles de particules
- Certifications de qualité - AS9100, ISO 9001
- Options de personnalisation - possibilité de personnaliser les poudres
- Capacité de production, délais de livraison, quantités minimales de commande
Fourchette indicative de prix
| Grade d'Inconel | Prix par kg |
|---|---|
| Inconel 600 | $50 – $120 |
| Inconel 625 | $50 – $150 |
| Inconel 718 | $80 – $220 |
Les prix varient en fonction de :
- Niveaux de pureté, limites d'impureté
- Forme et distribution de la taille des particules
- Volumes d'achat et processus de production utilisés
- Niveau de personnalisation des propriétés
Principaux fabricants de poudre d'Inconel
| Entreprise | Localisation des sites | Années d'études proposées |
|---|---|---|
| Sandvik | Europe, Asie | Inconel 718, Inconel 625 |
| Praxair | ÉTATS-UNIS | Inconel 600, Inconel 625, Inconel 718 |
| Hoganas | L'Europe | Inconel 718 |
| Technologie des charpentiers | ÉTATS-UNIS | Inconel 600, Inconel 718 |
| Erasteel | L'Europe | Inconel 718 |
Tableau 4 : Fourchette de prix indicative et principaux fournisseurs de poudre d'inconel
Avantages et inconvénients de Poudre d'Inconel
Avantages
- Résistance aux températures extrêmes - peut fonctionner jusqu'à 1000°C
- Résiste à la fatigue thermique et aux charges dynamiques sans défaillance
- Une résistance élevée à la corrosion et à l'oxydation protège la surface
- Propriétés mécaniques adaptables par ajustement de la composition
- Facile à fabriquer dans des formes complexes
Limites
- Très coûteux par rapport à l'acier et aux alliages de titane
- Conductivité thermique inférieure à celle de l'aluminium et du cuivre
- Susceptible de se fissurer aux limites du grain en cas de traitement inadéquat
- Difficile de recycler et de réutiliser complètement après la durée de vie du produit
- Nécessite un traitement thermique post-soudure pour des propriétés optimales
Lors du choix de l'inconel, il convient de peser soigneusement les avantages uniques en termes de performances et les coûts plus élevés par rapport aux autres solutions.
Comparaison avec les principales alternatives
Comment l'inconel se comporte-t-il par rapport à d'autres alliages pour hautes températures ?
| Paramètres | Inconel | Acier inoxydable | Hastelloy | Haynes Alloys |
|---|---|---|---|---|
| Résistance à l'oxydation | Excellent | Modéré | Excellent | Excellent |
| Résistance à la corrosion | Excellent | Bon | Excellent | Excellent |
| Conductivité thermique | Modéré | Faible | Faible | Modéré |
| Dilatation thermique | Faible | Haut | Modéré | Modéré |
| Applications courantes | Aérospatiale, pétrole et gaz | Équipements industriels | Traitement chimique | Aérospatiale |
Principaux enseignements
- L'Inconel offre les meilleures performances à haute température, mais à un coût très élevé.
- L'acier inoxydable est moins cher, mais ses limites de température sont beaucoup plus basses.
- Les alliages Hastelloy et Haynes rivalisent avec l'inconel, mais le coût des matériaux est plus élevé.
- Tenir compte des conditions d'utilisation réelles et des contraintes de coût avant de choisir
Il convient d'évaluer soigneusement les besoins de l'application avant de payer le prix de l'inconel par rapport à d'autres solutions.
Tableau 5 : Comparaison des principales propriétés de l'inconel et des alliages alternatifs
FAQ
Q : À quoi sert la poudre d'inconel ?
R : La poudre d'Inconel est utilisée pour fabriquer des composants de haute performance pour des environnements extrêmes dans l'aérospatiale, le pétrole et le gaz, le traitement chimique et la production d'énergie, nécessitant une bonne résistance mécanique et une bonne résistance à la corrosion à des températures élevées supérieures à 1000°C.
Q : Quelle est la différence entre l'inconel 600, 625 et 718 ?
R : Les principales différences sont les suivantes : l'Inconel 600 offre la meilleure résistance à la corrosion à haute température mais une résistance moindre, tandis que l'Inconel 718 offre la résistance la plus élevée mais une résistance moindre à l'oxydation et aux produits chimiques par rapport à l'Inconel 625 qui offre les propriétés les mieux équilibrées.
Q : L'inconel contient-il du nickel ?
R : Oui, l'inconel est un superalliage à base de nickel, de chrome et de fer. La plupart des grades d'inconel contiennent au moins 50% de nickel et 14-23% de chrome, ce qui confère à l'inconel ses excellentes performances à haute température.
Q : Quelle est la taille de la poudre utilisée dans la fabrication additive ?
R : Les poudres d'Inconel de 15 à 150 microns à morphologie sphérique sont couramment utilisées dans les procédés de fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre et par dépôt direct d'énergie, qui servent à produire des composants métalliques dans tous les secteurs.
Q : L'inconel est-il dangereux ?
R : Les poudres d'Inconel sont généralement considérées comme non dangereuses et peuvent être manipulées sans danger avec un équipement de protection standard. Cependant, les composants fins de nickel et de chrome posent des problèmes d'irritation et il est recommandé de prendre des précautions et d'éviter tout contact excessif avec la peau ou l'inhalation.
