Cuando los ingenieros tienen la tarea de diseñar componentes que deben sobrevivir dentro del núcleo de un motor a reacción, un ambiente saturado de temperaturas abrasadoras, altas fuerzas de rotación y gases químicamente agresivos, a menudo se vuelven a un material: Inconel 718.
Esto no es accidental. Inconel 718 no es simplemente "otra superalloy"; Es un producto de décadas de refinamiento metalúrgico, que ofrece una combinación única de resistencia a la fluencia, resistencia a la fatiga y soldabilidad. Es particularmente valorado por su capacidad para retener una alta resistencia mecánica hasta alrededor de 700 ° C. Esa ventana, entre 600 ° C y 700 ° C, es donde fallan muchos aceros de alta resistencia y aleaciones de titanio. Inconel 718 prospera allí.
Dentro de las secciones de turbinas de alta presión de motores de aeronaves, donde los discos y las cuchillas están sujetas a cargas centrífugas extremas y una exposición prolongada a temperaturas elevadas, el mecanismo de doble precipitación de las fases de Inconel 718-γ 'y γ' ', desempeña un papel crítico. La fase γ '' (NI₃NB), exclusiva de este sistema de aleación, actúa como una barrera a nanoescala para el movimiento de dislocación. Se endurece el material sin comprometer la ductilidad. El resultado: componentes que no se deforman ni se agrietan bajo estrés, incluso después de miles de ciclos de vuelo.
¿Otra razón para su dominio en el aeroespacial? Soldadura. Muchas superalloys sufren de grietas en caliente durante la soldadura, especialmente cuando envejecen. Sin embargo, Inconel 718 es más indulgente debido a su lenta cinética de precipitación. Los ingenieros pueden fabricar piezas complejas, estructuras críticas de soldadura y luego aplicar un tratamiento térmico completo posterior a la solilla para restaurar las propiedades, sin riesgos de falla catastrófica.
Los motores de nueva generación, como los utilizados en turbofans de relación de derivación ultra altas, ahora dependen de la fabricación aditiva (AM) para producir piezas altamente optimizadas de Inconel 718 con canales de enfriamiento internos, estructuras de red o funciones integradas. Sin embargo, AM introduce desafíos microestructurales (porosidad, granos columnares, tensiones residuales) que deben mitigarse a través de la presión isostática (cadera) y los protocolos cuidadosos de tratamiento térmico.
En la práctica, los OEM aeroespaciales continúan especificando Inconel 718 no solo para su rendimiento, sino por su previsibilidad de procesamiento e historial de calificación extenso. Ningún material es perfecto, y Inconel 718 pierde resistencia por encima de 700 ° C. Pero dentro de su rango, permanece inigualable. El hecho de que todavía esté en uso después de más de 60 años de desarrollo habla de la metalurgia reflexiva detrás de él, y su papel insustituible en empujar el vuelo al borde de la física.