O termo "superliga" é usado para descrever uma liga de alto desempenho desenvolvida especificamente para prolongar a vida útil de componentes de aeronaves expostos a calor extremo. As superligas são baseadas em níquel, ferro e cobalto. Ao adicionar elementos de liga para alcançar a superfusão de várias propriedades metálicas, eles podem trabalhar por um longo tempo em altas temperaturas acima de 600 graus C e sob certo estresse e se tornar uma variedade de materiais aeroespaciais, petroquímicos, de corrida e outros. .
Características e campos de aplicação do Inconel 718
Inconel 718 é uma liga de níquel-cromo-ferro endurecida por precipitação contendo nióbio e molibdênio. Iniciou a produção em massa em 1965. Pode dissolver em sólidos vários elementos de liga e evitar a precipitação de fases prejudiciais de baixa ductilidade. Boa plasticidade e boa processabilidade e estabilidade microestrutural o tornam a escolha ideal para aplicações industriais em muitos campos. Segundo as estatísticas, mais da metade da massa total de materiais usados em motores aeroespaciais contemporâneos são superligas à base de níquel, e o uso de Inconel 718 ultrapassou um terço do total de ligas à base de níquel.
De acordo com o ciclo de Carnot, operar o motor em uma temperatura mais alta aumenta a eficiência energética, o que, por sua vez, torna o motor mais eficiente em termos energéticos. De compressores, combustores e turbinas a carcaças que protegem e suportam motores, e de muitas peças rotativas estacionárias em motores aeroespaciais a vários fixadores aparafusados, o Inconel 718 é amplamente utilizado na fabricação de componentes de alta temperatura para motores aeronáuticos. Especialmente com o motor aeroespacial líder de hoje, o Inconel 718 é mais usado.
O Inconel 718 tornou-se uma pedra angular das aplicações aeroespaciais, mas também em reatores nucleares (tubulação do trocador de calor), submarinos (pás de hélice, desconexões rápidas, motores auxiliares de propulsão), produtos químicos (vasos, bombas, válvulas, tubulações), geração de energia (industria turbinas a gás), indústria de petróleo e gás (tubulação de fundo de poço, hardware de cabeça de poço, braços de tocha), etc. têm aplicações importantes.
Impressão 3D traz potencial de processamento e aplicação ao Inconel 718
A implementação dos projetos necessários para superligas à base de níquel usando processos de impressão não-3D pode ser um desafio. Quando os métodos tradicionais de fabricação, como usinagem, forjamento ou soldagem, são usados, o recozimento geralmente é necessário antes do início do processo e a corrosão de alta temperatura, resistência à fluência, etc. dos componentes são afetados. Os resultados de fabricação aditiva da liga Inconel 718 mostram que as propriedades mecânicas não são sacrificadas e podem até exceder as de peças fundidas ou forjadas.
Além disso, o Inconel 718 é um material típico de difícil usinagem devido à sua alta temperatura de corte e endurecimento de trabalho sério. Para as geometrias complexas normalmente exigidas em aplicações aeroespaciais, as peças do Inconel 718 são muitas vezes difíceis e caras de fabricar.
As empresas aeroespaciais já estão usando Inconel 718s impressos em 3D na fabricação de motores de aeronaves. Ao mesmo tempo em que alcança economia de combustível e custos, liberdade de projeto, redução de peças e maior eficiência da cadeia de suprimentos colocam a manufatura aditiva no centro das atenções da indústria aeroespacial.
As propriedades de baixa temperatura das superligas impressas em 3D também têm aplicações potenciais em tubulações e carcaças, sistemas de suspensão e suporte de baixa temperatura, estruturas de impulsores ou bombas, hastes de válvulas, tubos de resfriamento, tubos de calor, projetos de isolamento térmico, trocadores de calor e gases em sistemas de alta porosidade O armazenamento é ideal para aplicações de superligas de alta resistência com temperaturas variando de baixas temperaturas de -273 graus a altas temperaturas de 760 graus .
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