Lorsqu'un projet nécessite un superalliage à base de nickel-capable de résister à des contraintes centrifuges extrêmes à1800 degrés F (982 degrés), Inconel 713C (UNS N07713)est souvent le choix privilégié. Cependant, en raison des fluctuations de la chaîne d'approvisionnement, des exigences spécifiques en matière de résistance à la corrosion ou des problèmes de rendement de coulée, de nombreux ingénieurs et responsables des achats se demandent :"Quelle est la meilleure alternative à l'Inconel 713C ?"
En tant que premier exportateur mondial de superalliages,Alliage de Gènecomprend que la "meilleure" alternative ne vient pas de nulle part-elle dépend de votre application spécifique et de votre budget. Dans ce guide, nous fournirons une analyse professionnelle des coûts-avantages de plusieurs meilleures alternatives pour vous aider à optimiser vos composants-à haute température.
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Quelle est l’alternative à l’Inconel 713C ?
Quelle est l’alternative à l’Inconel 713C ?
L'Inconel 713C est un alliage moulé à base de nickel à durcissement par précipitation--connu pour sa résistance au fluage à haute-température. Ses principales alternatives incluent l'Inconel 718, le Rene 77, le Mar-M247 et l'Inconel 713LC. Ces alternatives sont choisies pour obtenir une soudabilité supérieure, une résistance au fluage plus forte ou une meilleure usinabilité dans des environnements à température extrêmement élevée, tels que les aubes de turbine à gaz.
Quelle est la dureté de l’Inconel 713C ?
Cette expérience a utilisé un superalliage Inconel 713C d'une dureté de 34 HRC, d'un diamètre de 60 mm et d'une longueur de 200 mm comme matériau de traitement. La microstructure de l'Inconel 713C est représentée sur la figure.
Informations sur les alliages alternatifs pour l'Inconel 713C
Inconel 713C vs Inconel 718 : avertissement de température
Une erreur d'achat courante consiste à remplacerInconel 718 pour 713Cparce que le 718 est plus "connu" et plus facile à trouver.
Fait : Inconel 718est un alliage forgé qui fonctionne exceptionnellement bien en dessous1200 degrés F (650 degrés). Au-dessus de cette température, sa résistance diminue considérablement.
Conclusion:Si la turbine ou les pales de votre turbine fonctionnent à des températures proches de1800 degrés F, 718n'est pas une alternative viable. Tenez-vous-en aux alliages moulés à durcissement par précipitation-tels que713C.
Inconel 713C vs Inconel 738 : sélection de la résistance à la corrosion
Si vos composants fonctionnent dans des environnements de carburant « sales » (à haute teneur en soufre ou en sel), une mise à niveau peut être nécessaire.
Inconel 738 :Offre une résistance à la corrosion à haute-température nettement supérieure à celle713Cet est couramment utilisé dans les grandes turbines à gaz industrielles.
Inconvénients :En raison de sa teneur plus élevée en cobalt et en tantale,738est également plus cher.
Notre solution :Si votre environnement est « propre » (par exemple, les turbocompresseurs automobiles), notre vente en grosInconel 713Creste l'option la plus économique.
Inconel 713C par rapport au MAR-M-246 : avantage en termes de résistance
Pour les utilisateurs souhaitant repousser les limites des sollicitations mécaniques :
MARS-M-246 :À1800 degrés F (982 degrés), sa résistance à la traction et sa résistance au fluage sont légèrement supérieures à celles du 713C.
Défi : MAR-M-246est plus difficile à couler et plus sujet aux défauts, ce qui entraîne une baisse des rendements de coulée et une augmentation des coûts de rebut.
Gagnant:En termes de coût-rentabilité,Inconel 713Csurperforme constamment sur les marchés des turbines de turbines automobiles et aérospatiales commerciales.
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4. Présentation de l'Inconel 713C et d'autres matériaux en alliage
| Paramètre | Inconel 713C | Inconel 718 | Inconel 738 | MAR‑M‑246 |
|---|---|---|---|---|
| Type de matériau | Superalliage à base de nickel coulé- | Superalliage forgé à base de Ni- | Superalliage à base de nickel moulé avec précision- | Superalliage à base de nickel coulé- |
| Numéro UNS | N07713 | N07718 | N07738 | – |
| Équivalent chinois | K413 | GH4169 | K438 | K416 |
| Mécanisme de renforcement | ′ précipitation (Ni₃(Al,Ti)) | ″ + ′ précipitation (Ni₃Nb + Ni₃(Al,Ti)) | ′ précipitations | ′ précipitation + carbures |
| Formulaire de produit | Moulage de précision uniquement | Forgé(barre, pièce forgée, plaque, tube) | Moulage de précision uniquement | Moulage de précision uniquement |
| Température de service maximale | ~950 degrés | ~650 – 700 degrés | ~980 degrés | ~870 – 980 degrés |
| Applications typiques | Aubes directrices, anneaux de buses | Disques de turbine, aubes de compresseur, fixations | Aubes de turbine à gaz, buses | Aubes de turbine-haute température, aubes |
5. Matrice de comparaison de l'Inconel 713C et d'autres technologies d'alliage
| Alliage | Meilleur cas d'utilisation | Température maximale | Soudabilité | Facteur de coût |
| Inconel 713C | Turbines, turbocompresseurs | 1800 degrés F | Pauvre | Meilleur rapport qualité-prix |
| Inconel 718 | Structurel, Disques | 1200 degrés F | Excellent | Modéré |
| Inconel 738 | Turbines marines | 1800 degrés F | Pauvre | Haut |
| MARS-M-246 | Aérodynamique haute-performance | 1850 degrés F | Pauvre | Haut |
6. Comparaison de la composition chimique (pourcentage pondéral) de l'Inconel 713C et d'autres alliages
| Élément | Inconel 713C | Inconel 718 | Inconel 738 | MAR‑M‑246 | Différence clé |
|---|---|---|---|---|---|
| Nickel (Ni) | Solde (~70-75) | 50.0 – 55.0 | Solde (~60-65) | Solde (~60) | 713C/738/M246 ont un Ni plus élevé |
| Chrome (Cr) | 11.0 – 14.0 | 17.0 – 21.0 | 15.0 – 16.5 | 8.0 – 10.0 | 718/738 ont un Cr plus élevé |
| Fer (Fe) | Inférieur ou égal à 2,0 | Solde (~18-20) | Inférieur ou égal à 0,5 | Inférieur ou égal à 1,0 | 718 a un Fe beaucoup plus élevé |
| Molybdène (Mo) | 3.5 – 5.0 | 2.80 – 3.30 | 1.5 – 2.0 | 2.0 – 3.0 | 713C le plus élevé |
| Niobium (Nb) | 1.5 – 2.5 | 4.75 – 5.50 | 0.6 – 1.2 | – | 718 Nb le plus élevé |
| Titane (Ti) | 0.4 – 1.0 | 0.65 – 1.15 | 3.0 – 4.0 | 1.0 – 2.0 | 738 Ti le plus élevé |
| Aluminium (Al) | 5.5 – 6.5 | 0.20 – 0.80 | 3.0 – 4.0 | 5.0 – 6.0 | 713C/M246 Al le plus élevé |
| Tungstène (W) | – | – | 2.0 – 3.0 | 5.0 – 7.0 | M246 contient W |
| Tantale (Ta) | – | – | 1.5 – 2.0 | – | 738 contient Ta |
| Cobalt (Co) | Inférieur ou égal à 1,0 | Inférieur ou égal à 1,00 | 8.0 – 9.0 | 9.0 – 11.0 | M246/738 contiennent du Co |
| Carbone (C) | 0.05 – 0.15 | Inférieur ou égal à 0,08 | 0.09 – 0.13 | 0.12 – 0.16 | Alliages coulés supérieurs C |
| Bore (B) | 0.005 – 0.015 | 0.002 – 0.006 | 0.005 – 0.015 | 0.008 – 0.020 | Renforcement des limites des grains |
| Zirconium (Zr) | 0.05 – 0.15 | – | 0.05 – 0.15 | 0.05 – 0.15 | Les alliages moulés contiennent du Zr |
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7. Inconel 713C et autres alliages : Comparaison des propriétés physiques
| Propriété | 713C | 718 | 738 | M246 |
|---|---|---|---|---|
| Densité (g/cm³) | 7.91 | 8.19 | 7.97 | 8.25 |
| Plage de fusion (degré) | 1260-1315 | 1260-1336 | 1260-1330 | 1280-1350 |
| Conductivité thermique (20 degrés) (W/m·K) | 11.2 | 11.4 | 10.5 | 10.8 |
| Conductivité thermique (800 degrés) (W/m·K) | ~18 | ~20 | ~19 | ~20 |
| CTE (20-100 degrés) (10⁻⁶/degré) | 12.0 | 13.0 | 12.3 | 12.5 |
| CTE (20-800 degrés) (10⁻⁶/degré) | ~14.0 | ~15.5 | ~14.5 | ~15.0 |
| Module élastique (20 degrés) (GPa) | ~205 | ~200 | ~210 | ~210 |
| Module élastique (800 degrés) (GPa) | ~160 | ~150 | ~165 | ~170 |
| Magnétique | Non-magnétique | Légèrement magnétique | Non-magnétique | Non-magnétique |
8. Comparaison de la résistance à la corrosion de l'Inconel 713C et d'autres alliages
| Environnement | 713C | 718 | 738 | M246 |
|---|---|---|---|---|
| Oxydation à haute-température (jusqu'à 900 degrés) | Bien | Bien | Excellent | Excellent |
| Oxydation à haute-température (jusqu'à 1 000 degrés) | Modéré | Modéré | Bien | Bien |
| Corrosion à chaud | Modéré | Modéré | Excellent | Bien |
| Fatigue thermique | Modéré | Modéré | Excellent | Excellent |
9. Pourquoi choisir de vous procurer des alliages à haute-température auprès de Gnee Alloy ?
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FAQ
Q : Puis-je utiliser l’Inconel 625 comme alternative au 713C ?
A:Non. L'Inconel 625 est conçu pour résister à la corrosion dans les usines chimiques. Il a une très faible résistance au fluage à 1 800 degrés F et se déformera sous les charges centrifuges d’une turbine.
Q : Pourquoi l'Inconel 713C est-il souvent l'option haute température-la moins chère ?
A:Parce qu'il ne contient pas de grandes quantités de cobalt ou de tantale coûteux comme les alliages 738 ou 246, tout en fournissant l'Al+Ti nécessaire au renforcement gamma-prime. Il offre le meilleurrapport performances-/-prix.
Q : Proposez-vous des échantillons pour les essais en fonderie ?
A:Oui. Nous fournissonséchantillon de bâtons en alliage maîtrepour les fonderies afin de vérifier le débit de fluide et la pureté de nos matériaux avant de passer une commande groupée.
