Por que o Inconel é difícil de usinar?
A superliga Inconel 718 é uma das ligas mais importantes da família de superligas à base de níquel. Esta liga de alta temperatura é usada principalmente na indústria aeroespacial para fabricar peças aeroespaciais e componentes de motores a gás. Nos motores a gás, cerca de 50% dos componentes são feitos de superligas à base de níquel. O material é adequado para vasos de tratamento térmico, como pás de turbinas a gás, pás de turbinas, etc. O uso do Inconel 718 na indústria aeroespacial decorre de suas propriedades únicas, como alta resistência à oxidação, resistência à corrosão em ambientes corrosivos, resistência à fluência , resistência à fadiga térmica em altas temperaturas (até 923 graus K) e baixas temperaturas, e sua alta resistência mecânica nessas condições.
Componentes de motores modernos de turbina a gás, como pás de turbina, operam em altas temperaturas (na faixa de 823,15–1373,15 graus K). Isto levou à produção de componentes utilizando materiais de engenharia avançados, incluindo superligas à base de níquel. Dentre essas superligas, a Inconel 718 é a mais utilizada. Para melhorar a durabilidade desta liga de alta temperatura, um número considerável de furos (20,000-40,000) são perfurados na estrutura das pás da turbina, com um diâmetro de 0,3-5 mm e uma proporção de aspecto de (40-600): 1 (proporção entre profundidade e diâmetro). Esses furos são identificados como “furos de resfriamento” porque o refrigerante (gás ou líquido) consegue fluir através deles, diminuindo a temperatura do material componente. A precisão do formato dimensional e a qualidade da superfície interna do furo afetam a eficiência do processo de resfriamento. Métodos não convencionais são frequentemente escolhidos para fazer furos de resfriamento, como usinagem por descarga elétrica (EDM).
A composição química do Inconel 718 garante excelentes propriedades mecânicas. Elementos de liga como Ni e Cr resistem à corrosão, oxidação, carburação e outros mecanismos de dano em altas temperaturas. Ni e Cr cristalizam como uma fase gama (cúbica de face centrada). Além disso, Al, Ti, Nb, Co, Cu e W são adicionados para melhorar a resistência mecânica e à corrosão. Nb é adicionado para formar o precipitado endurecido (Ni3Nb, fase metaestável tetragonal centrada no corpo). Ti e Al são adicionados para precipitar a forma do composto intermetálico (Ni3Ti, Al, cristal cúbico simples). Esses elementos de liga são caracterizados por sua proporção. O impacto das partículas "é menor. Duas fases ('e") fornecem a alta resistência da superliga Inconel 718 (resistência à tração final de 1,1 GPa). Além disso, C é adicionado para precipitar para formar carbonetos MC (M=Ti ou Nb). O teor de C deve ser suficientemente baixo para que o Nb e o Ti precipitem na forma de partículas 'e'.
