Inconel 718
El Inconel 718 (UNS N07718) es una aleación de níquel-cromo-hierro endurecible por precipitación, reforzada con niobio y molibdeno. A diferencia de otras aleaciones de níquel endurecidas por envejecimiento, su cinética de precipitación lenta la hace poco propensa al agrietamiento espontáneo durante la soldadura. Tras un doble tratamiento térmico de envejecimiento, su resistencia a la tracción supera los 1240 MPa y admite temperaturas de servicio de hasta 700 °C.
1. Composición química
La tabla siguiente recoge la especificación elemental completa del Inconel 718. El niobio y la relación aluminio/titanio gobiernan el equilibrio entre el endurecimiento por precipitación de γ' y el de γ''.
| Material | Grado UNS | Norma (tubos) | C | Mn | P | S | Si | Ni | Cr | Mo | Cu | Fe | Ti | Al | Co | Nb | B |
| Inconel 718 | N07718 | B983 | ≤0.08 | ≤0.35 | ≤ 0.015 |
≤ 0.015 |
≤0.35 | 50.0-55.0 | 17.0-21.0 | 2.8- 3.3 |
≤0.30 | Resto | 0.65-1.15 | 0.2- 0.8 |
≤1.0 | 4.75-5.50 | ≤0.006 |
2. Propiedades mecánicas
La tabla siguiente muestra las propiedades del Inconel 718 en estado endurecido por precipitación (envejecido). Es el estado estándar para las aplicaciones estructurales que exigen una elevada resistencia a la tracción y a la fatiga.
| Material | Norma | Condición y estado | Resistencia a la tracción MPa (ksi) |
Límite elástico MPa (ksi) | Alargamiento % |
Etapas del tratamiento térmico | Dureza |
| Inconel 718 | B983 | Recocido por disolución + prendurecido | ≥1034 (150) | ≥862 (125) | ≥20 | Recocido por disolución: 1875 ± 25 °F (1024 ± 14 °C) durante 1-2 horas, temple en agua; endurecimiento por precipitación: 1425-1475 °F (774-802 °C) durante 6-8 horas, enfriamiento al aire | HBW ≤ 280 HRC ≤ 30 |
3. Grados aproximados
La tabla siguiente muestra las denominaciones internacionales correspondientes al Inconel 718 (UNS N07718) en las normas EN/DIN, JIS, GB/T y otras normas nacionales.
| Material | Grado UNS | GB | JIS | ISO | DIN/EN | GOST | |
| ISC | NUEVO | ||||||
| Inconel 718 | N07718 | - | GH4169 | NCF718 | - | 2.4668 | - |
4. Principales ventajas técnicas
- Soldabilidad de una aleación endurecida por precipitación: el elevado contenido de niobio del Inconel 718 hace que la fase γ'' precipite más despacio que la fase γ' de aleaciones como la Waspaloy o la Rene 41. Ello reduce sensiblemente la susceptibilidad al agrietamiento por envejecimiento bajo deformación durante el tratamiento térmico posterior a la soldadura, algo muy relevante en la fabricación de componentes a presión.
- Alta resistencia mecánica y a la fatiga hasta 700 °C: tras el recocido por disolución y el doble envejecimiento (718 °C + 621 °C), la resistencia a la tracción del Inconel 718 supera los 1240 MPa y conserva a 650 °C más del 80 % de su resistencia a temperatura ambiente. Es la aleación más utilizada en discos y ejes de turbina de gas.
- Control de la estabilidad de la fase δ: la fase δ ortorrómbica (Ni3Nb) se forma en los límites de grano entre 850 y 980 °C. Mediante el tratamiento térmico puede controlarse su formación para limitar el crecimiento de grano y mejorar la ductilidad con entalla. Se trata de una característica microestructural de la que carecen otras superaleaciones de base níquel.
Nota técnica: por encima de 700 °C, el Inconel 718 pierde resistencia rápidamente por disolución de la fase γ''. Para las aplicaciones con carga sostenida por encima de esa temperatura conviene considerar aleaciones reforzadas con fase γ', como la Waspaloy o el Inconel 725.
5. Normas de fabricación generales
ASTM B637: especificación estándar para barras, piezas forjadas y preformas de forja de aleaciones de níquel endurecidas por precipitación o trabajadas en frío; cubre las barras y varillas de N07718 para aplicaciones endurecidas por precipitación.
ASTM B983: especificación estándar de tubos de aleación (tubos de níquel sin costura, endurecidos por precipitación o trabajados en frío).
Normas AMS:
- AMS 5596: chapa, fleje y placa — Inconel 718 tratado por disolución
- AMS 5663: barras, piezas forjadas y anillos — tratados por disolución y envejecidos
- AMS 5589: tubos sin costura — tratados por disolución
Norma DIN/EN:
- EN 10216-5: tubos de acero sin costura para servicio a presión (número de material 2.4668)
- DIN 17742: aleaciones de níquel — especificación
Norma JIS:
- JIS H 4552: tubos sin costura de níquel y aleaciones de níquel
Norma GB/T:
- GB/T 15007: designación de aleaciones resistentes a la corrosión (GH4169)
Tabla resumen: equivalencias de normas:
| ASTM | GB | EN/DIN | JIS | GOST |
| ASTM B983 | AMS 5589 | EN 10216-5 / DIN 17742 | JIS H 4552 | GB/T 15007 |
6. Principales aplicaciones
- Discos y ejes de turbina de gas: componentes rotativos de las turbinas de gas aeronáuticas e industriales, que exigen a la vez alta resistencia a la tracción, resistencia a la fatiga y resistencia a la fluencia a alta temperatura (700 °C). El Inconel 718 es el material estándar para esta aplicación.
- Componentes estructurales aeroespaciales: carcasas de motor, inversores de empuje y tubos estructurales de góndola, que requieren tubos de aleación de níquel de alta resistencia certificados conforme a las especificaciones AMS.
- Herramientas de fondo de pozo de petróleo y gas: conectores de tubería de producción y de entubación de alta resistencia, herramientas de terminación y cuerpos de válvulas de seguridad de subsuelo para pozos de alta presión y alta temperatura.
- Recipientes y tuberías criogénicos: sistemas de almacenamiento de oxígeno e hidrógeno líquidos. La estructura austenítica del Inconel 718 le permite conservar tenacidad y resistencia hasta -253 °C sin transición dúctil-frágil.
- Componentes de reactores nucleares: herrajes de elementos combustibles, guías de barras de control y fijaciones internas del reactor que exigen alta resistencia y resistencia a la irradiación en los medios de los reactores de agua ligera.