O preço por quilograma das barras de liga Inconel 718 varia normalmente entre aproximadamente 32 e 70 dólares americanos por kg, no caso de barras padrão de qualidade comercial, acabadas a quente ou submetidas a tratamento de solução. As barras forjadas, trefiladas a frio, retificadas com precisão, endurecidas por envelhecimento, com certificação aeroespacial, com tolerâncias rigorosas ou em pequenas quantidades podem custar aproximadamente 45 a 125 dólares americanos por kg ou mais. O Inconel 718, também conhecido como Liga 718, UNS N07718 e W.Nr. 2.4668, é uma liga de níquel-crómio-ferro endurecível por precipitação utilizada em componentes de turbinas a gás, peças de motores de aeronaves, fixadores de alta resistência, equipamento de petróleo e gás, componentes criogénicos, eixos de bombas, molas, peças de pressão e outras peças que exijam elevada resistência, resistência à fadiga, resistência à fluência, resistência à corrosão e desempenho fiável a temperaturas elevadas. O preço final depende do diâmetro, da quantidade, das especificações, do método de fusão, das condições de tratamento térmico, do acabamento superficial, da tolerância dimensional, do âmbito da inspeção, da disponibilidade de stock, dos requisitos de processamento e do prazo de entrega.
O Inconel 718 é uma das ligas de níquel endurecíveis por precipitação mais utilizadas. A sua ampla utilização industrial e a sua disponibilidade relativamente boa contribuem para que seja mais acessível comercialmente do que algumas ligas especializadas para altas temperaturas. No entanto, continua a ser um material de elevado valor, uma vez que contém níquel, crómio, nióbio, molibdénio, titânio e alumínio e requer normalmente fusão controlada, trabalho a quente, tratamento de solução, envelhecimento por precipitação, ensaios mecânicos e rastreabilidade detalhada.
O preço por quilograma não é determinado apenas pela composição química. Dois Inconel 718 As barras com o mesmo diâmetro podem ter preços substancialmente diferentes se uma for de material comum de qualidade comercial, submetido a tratamento em solução, e a outra for uma barra aeroespacial fundida a duplo vácuo, com certificação AMS, submetida a tratamento em solução e endurecida por envelhecimento.
As barras comerciais padrão podem ser produzidas para fixadores industriais de uso geral, peças para campos petrolíferos, eixos, válvulas e peças em bruto para maquinagem. As barras de qualidade aeroespacial podem exigir fusão por indução a vácuo, refundição por arco elétrico a vácuo, um controlo químico mais rigoroso, requisitos mais exigentes em termos de granulometria, inspeção por ultrassons, ensaios mecânicos, certificação original do fabricante e rastreabilidade completa do lote. Estes requisitos adicionais resultam numa diferença de preço significativa.
| Inconel 718 em barra | Preço de referência por quilograma | Condição típica de alimentação |
|---|---|---|
| Barra laminada a quente para uso comercial | 32–55 USD/kg | Peça em bruto padrão para maquinagem industrial com tolerância de fresagem |
| Barra tratada com solução | 35–65 USD/kg | Material fornecido para posterior usinagem ou envelhecimento |
| Barra redonda forjada | 40–82 USD/kg | Peça em bruto para maquinagem de grande diâmetro ou de secção grossa |
| Barra trefilada a frio | 45–88 USD/kg | Diâmetro pequeno com tolerância e qualidade de superfície melhoradas |
| Barra retificada com precisão | 55–115 USD/kg | Eixos de tolerância apertada, peças em bruto para fixação, pinos e peças de precisão |
| Barra submetida a tratamento de solubilização e endurecida por envelhecimento | 48–100 USD/kg | Condição de alta resistência com envelhecimento controlado e ensaios mecânicos |
| Barra AMS de qualidade aeroespacial | 60–125 USD/kg ou mais | Fusão controlada, certificação rigorosa, testes e rastreabilidade total |
Estes valores referem-se aos orçamentos de aquisição. Normalmente, não incluem os custos de transporte internacional, direitos de importação, impostos, direitos anti-dumping, taxas de inspeção por terceiros e encargos do país de destino, a menos que a cotação indique especificamente que esses custos estão incluídos.
A resposta direta é que uma barra de liga Inconel 718 comercial padrão custa normalmente entre 32 e 70 dólares por kg. As barras em stock de diâmetro médio, com acabamento a quente ou submetidas a tratamento de solução, situam-se normalmente dentro deste intervalo.
As barras fornecidas em estado totalmente endurecido por envelhecimento, em conformidade com a norma AMS para a indústria aeroespacial, com acabamento retificado de precisão, em conformidade com especificações especiais para campos petrolíferos ou com diâmetros forjados personalizados de grandes dimensões podem custar aproximadamente 45 a 125 USD por kg ou mais. Quantidades muito pequenas, diâmetros invulgares, produção urgente, inspeção ultrassónica exaustiva ou requisitos especiais do cliente podem aumentar ainda mais o preço.
| Requisitos de aquisição | Preço orçamental | Explicação comercial |
|---|---|---|
| Barra de stock padrão | 32–65 USD/kg | Diâmetro comum, comprimento normal, certificado industrial padrão |
| Barra de material em bruto cortada em comprimentos fixos | 35–72 USD/kg | Inclui corte, perda por corte, transferência de identificação e reembalagem |
| Barra endurecida por envelhecimento | 48–100 USD/kg | Inclui ciclos de envelhecimento, controlo da dureza e verificação das propriedades mecânicas |
| Barra de qualidade aeroespacial | 60–125 USD/kg | Inclui fusão controlada, especificações rigorosas, ensaios e rastreabilidade |
| Barra forjada de grandes dimensões | 45–95 USD/kg | Inclui forjamento, tratamento de solução, torneamento de desbaste e eventual inspeção por ultrassons |
| Barra retificada com precisão | 55–115 USD/kg | Inclui descascamento, endireitamento, esmerilagem e inspeção dimensional detalhada |
Um preço online pode referir-se a stock antigo, sobras, um diâmetro específico, uma quantidade mínima ou material sem a certificação AMS ou ASTM exigida. Alguns preços publicados abrangem apenas barras submetidas a tratamento de solução e não incluem o custo do endurecimento por envelhecimento final.
Antes de comparar orçamentos, os compradores devem confirmar se o material objeto do orçamento tem o mesmo padrão, tratamento térmico, processo de fundição, diâmetro, comprimento, tolerância, acabamento superficial, propriedades mecânicas, nível de inspeção e âmbito do certificado.
O Inconel 718 é normalmente identificado como UNS N07718 e W.Nr. 2.4668. Também pode ser designado por Liga 718, Liga de Níquel 718, NiCr19NbMo ou superliga de níquel-crómio-ferro-níobio. O UNS N07718 é o identificador de qualidade internacional mais importante e deve constar na ordem de compra, na cotação, no MTC, na marcação do produto, na lista de embalagem e nos documentos de inspeção.
A liga 718 não deve ser confundida com Inconel 625, Inconel X-750, liga 706 ou Inconel 725. Estes materiais apresentam composições químicas, respostas ao tratamento térmico, níveis de resistência, comportamento face à corrosão e capacidades térmicas diferentes.
| Designação | Significado | Nota sobre a compra |
|---|---|---|
| Inconel 718 | Nome comum de uma liga, ao estilo de uma marca registada | Amplamente utilizado em desenhos de engenharia e pedidos de cotação |
| Liga 718 | Descrição genérica de ligas comerciais | Frequentemente utilizado por fábricas e armazenistas |
| UNS N.º 7718 | Designação do Sistema de Numeração Unificado | Identificação internacional principal para compras e certificação |
| N.º de série 2.4668 | Número europeu de material | Comum nos desenhos e certificados europeus |
| NiCr19NbMo | Designação com base na composição | Destaca as adições de crómio, nióbio e molibdénio |
| Especificação | Cobertura geral do produto | Importância comercial |
|---|---|---|
| ASTM B637 | Barras, peças forjadas e matéria-prima para forjamento em liga de níquel endurecível por precipitação | Especificação industrial comum para a liga 718 |
| ASME SB637 | Especificação para barras e peças forjadas adotada pela ASME | Frequentemente utilizado em equipamentos relacionados com pressão e normas |
| AMS 5662 | Barras, peças forjadas e anéis tratados por solução | Frequentemente fornecido para usinagem antes do envelhecimento final |
| AMS 5663 | Barras, peças forjadas e anéis submetidos a tratamento de solução e endurecimento por precipitação | Utilizado em aplicações em que são necessárias propriedades finais de elevada resistência |
| AMS 5664 | Barras, peças forjadas e anéis de liga 718 num estado específico para altas temperaturas | A revisão e o estado exatos devem corresponder ao desenho do cliente |
| ISO 9723–9725 | Normas internacionais para barras e peças forjadas de ligas de níquel | Utilizado em projetos internacionais selecionados |
| DIN 17752–17754 | Barras de liga de níquel, peças forjadas e produtos relacionados | Pode constar em documentos técnicos europeus ou mais antigos |
O Inconel 718 é uma liga de níquel-crómio-ferro reforçada principalmente por nióbio, titânio e alumínio. O níquel e o ferro constituem a matriz principal. O crómio confere resistência à oxidação e à corrosão. O nióbio e o tântalo, juntamente com o titânio e o alumínio, permitem o endurecimento por precipitação.
A fase de endurecimento principal na liga 718 é a gama-duplo-prime, enquanto a gama-prime proporciona um endurecimento adicional. A resposta de precipitação relativamente lenta da liga 718 contribui para a sua boa soldabilidade, em comparação com várias outras ligas de níquel endurecidas por precipitação.
| Elemento | Intervalo ou limite especificado | Função principal |
|---|---|---|
| Níquel e cobalto | 50.00–55.00% | Forma a matriz estável à base de níquel e contribui para a resistência à corrosão |
| Crómio | 17.00–21.00% | Melhora a resistência à oxidação e a resistência a muitos meios corrosivos |
| Ferro | Equilíbrio | Principal constituinte da matriz da liga |
| Nióbio e tântalo | 4.75–5.50% | Principal fator responsável pelo reforço da precipitação gama duplo-prime |
| Molibdénio | 2.80–3.30% | Proporciona um reforço por solução sólida e contribui para a resistência à corrosão |
| Titânio | 0.65–1.15% | Proporciona endurecimento por precipitação e resistência a altas temperaturas |
| Alumínio | 0.20–0.80% | Combina-se com o níquel e o titânio na formação de precipitados de reforço |
| Cobalto | 1,001 TP3T no máximo | Dentro dos limites especificados para o teor de níquel e cobalto |
| Carbono | 0,081 TP3T no máximo | Influencia a formação de carbonetos e o comportamento dos limites de grão |
| Manganês | 0,351 TP3T no máximo | Elemento menor controlado |
| Silício | 0,351 TP3T no máximo | Elemento residual controlado e elemento relacionado com o processamento |
| Fósforo | 0,0151 TP3T no máximo | Impureza controlada |
| Enxofre | 0,0151 TP3T no máximo | Mantido baixo para apoiar a trabalhabilidade a quente e a qualidade da soldadura |
| Boro | 0,0061 TP3T no máximo | Adição controlada de oligoelementos que afeta as propriedades dos limites de grão |
| Cobre | 0,301 TP3T, no máximo | Elemento residual controlado |
O fornecedor deve apresentar a análise térmica real no Certificado de Teste do Material (MTC). A composição química deve estar em conformidade com as normas ASTM, ASME, AMS, API ou com as especificações do cliente. As aplicações aeroespaciais e em campos petrolíferos críticos podem impor requisitos mais rigorosos relativamente aos oligoelementos do que o fornecimento comercial geral.
O número de lote indicado no MTC deve corresponder à marcação na barra, à etiqueta, ao registo de corte, ao relatório de inspeção e à lista de embalagem. Quando uma barra inteira é cortada em várias peças, a rastreabilidade deve ser transferida para cada uma delas.
Os principais elementos de liga que influenciam o custo do Inconel 718 são o níquel, o crómio, o nióbio, o molibdénio e o titânio. Os seus preços de mercado afetam o custo da matéria-prima, mas o seu impacto no controlo do processamento e da fusão também é importante.
O níquel e o cobalto representam aproximadamente 50% a 55% da Liga 718. A evolução do mercado do níquel afeta, por conseguinte, o custo de produção de novos produtos e o valor de substituição dos fornecedores. No entanto, as barras acabadas de Liga 718 custam substancialmente mais do que o seu teor de níquel, uma vez que requerem fusão da liga, transformação, tratamento térmico, ensaios e certificação.
O teor de crómio situa-se entre aproximadamente 17% e 21%. O crómio contribui para a resistência à oxidação e à corrosão. O seu impacto no custo é, em geral, inferior ao do níquel ou do nióbio, mas a sua percentagem relativamente elevada continua a contribuir significativamente para o sobrepreço da liga.
O teor de molibdénio situa-se entre aproximadamente 2,8% e 3,3%. Este elemento contribui para a resistência da solução sólida e para a resistência à corrosão localizada. Embora a liga 718 contenha menos molibdénio do que o Inconel 625, o molibdénio continua a ser um elemento de liga dispendioso.
O teor de nióbio e tântalo situa-se aproximadamente entre 4,75% e 5,50%. Esta é uma das características mais importantes da composição da Liga 718. O nióbio impulsiona o endurecimento por precipitação gama-duplo-prime e é um dos principais fatores que contribuem para a elevada resistência da liga.
O teor de nióbio também aumenta a complexidade da fusão e do processamento. A segregação deve ser cuidadosamente controlada durante a produção de lingotes, a refusão, a homogeneização e a forja. Os lingotes e peças forjadas de grande dimensão da liga 718 exigem um controlo do processo particularmente cuidadoso.
O titânio e o alumínio são utilizados em quantidades menores, mas são essenciais para o endurecimento por precipitação. O custo direto destas matérias-primas é inferior ao do níquel ou do nióbio, mas influenciam a resposta ao tratamento térmico e as propriedades mecânicas finais.
| Elemento | Conteúdo típico | Influência do custo relativo | Principal Contribuição para o Desempenho |
|---|---|---|---|
| Níquel e cobalto | 50–55% | Muito elevado | Matriz de base, resistência à corrosão e estabilidade térmica |
| Crómio | 17–21% | Médio a elevado | Resistência à oxidação e à corrosão |
| Molibdénio | 2.8–3.3% | Elevado | Fortalecimento por solução sólida e resistência à corrosão localizada |
| Nióbio e tântalo | 4.75–5.50% | Elevado | Reforço da precipitação primária e elevada resistência mecânica |
| Titânio | 0.65–1.15% | Médio | Resposta à precipitação e propriedades a temperaturas elevadas |
| Alumínio | 0.20–0.80% | Custo direto mais baixo, elevado valor técnico | Suporta a precipitação de gama-prime |
As barras de Inconel 718 de diâmetro médio oferecem normalmente o preço por quilograma mais estável, uma vez que são produzidas e armazenadas em grande escala. As barras de diâmetro pequeno exigem mais acabamento por quilograma, enquanto as de diâmetro grande podem exigir forjamento personalizado, ciclos longos de tratamento térmico, maquinagem de desbaste e inspeção por ultrassons.
| Gama de diâmetros | Preço de referência por quilograma | Rota de abastecimento típica |
|---|---|---|
| 3–10 mm | 60–115 USD/kg | Estirado a frio, endireitado, polido ou retificado com precisão |
| 12–20 mm | 48–90 USD/kg | Barra estirada a frio, descascada, retificada ou com acabamento a quente de pequena dimensão |
| 22–80 mm | 34–68 USD/kg | Barras comuns laminadas a quente, forjadas ou descascadas |
| 85–150 mm | 38–75 USD/kg | Barra laminada a quente ou forjada com tratamento de solução controlado |
| 160–300 mm | 45–90 USD/kg | Forjados, torneados em bruto, submetidos a tratamento de solução e frequentemente submetidos a ensaios UT |
| Acima de 300 mm | Orçamento personalizado | Forjamento, homogeneização, tratamento térmico e inspeção específicos para cada projeto |
| Diâmetro | Peso aproximado por metro | Significado de «comprar» |
|---|---|---|
| 20 mm | Cerca de 2,57 kg/m | Peso total reduzido, mas o processamento em barras pequenas pode aumentar o preço por kg |
| 50 mm | Cerca de 16,1 kg/m | Diâmetro de maquinagem comum com disponibilidade relativamente estável |
| 100 mm | Cerca de 64,3 kg/m | Maior valor total do material e requisitos de corte mais exigentes |
| 200 mm | Cerca de 257 kg/m | Normalmente forjado e pode requerer inspeção por ultrassons (UT), elevação e embalagem especial |
Estes pesos são aproximados e calculados com base numa densidade nominal da liga 718 de cerca de 8,19 g/cm³. O peso real faturado deve basear-se nas dimensões medidas ou no peso indicado pela balança.
Uma barra mais pequena tem normalmente um peso total inferior, mas pode ter um preço por quilograma mais elevado. As pequenas barras de precisão exigem um processamento significativo, se comparado com a quantidade de material acabado produzido.
A liga 718 de pequeno diâmetro pode exigir várias reduções por trefilagem a frio, recozimento intermédio, limpeza da superfície, endireitamento, polimento, retificação sem centros e inspeções dimensionais repetidas. Se a barra tiver de ser fornecida num estado de endurecimento por envelhecimento, o tratamento térmico final e o controlo da deformação acarretam custos adicionais.
| Requisito relativo ao «Small-Bar» | Efeito do preço |
|---|---|
| Várias passagens de desenho | Inclui ferramentas, lubrificação, tempo de utilização do equipamento e controlo do processo |
| Recozimento intermédio | Adiciona ciclos de forno e manuseamento entre as operações de trefilagem |
| Endireitamento de precisão | Requer uma correção controlada e uma inspeção final |
| Retificação sem centros | Aumenta o tempo de acabamento e reduz o rendimento do material |
| Pequena quantidade de compra | Aumenta o custo unitário, uma vez que os custos de configuração e certificação não são repartidos |
As barras grandes de liga 718 requerem, geralmente, forjamento a partir de um tarugo ou de um lingote refundido. A segregação de nióbio, a estrutura granular, a redução por forjamento e a uniformidade do tratamento térmico devem ser cuidadosamente controladas. As barras de grandes dimensões podem exigir vários ciclos de forjamento, homogeneização, tratamento de solução, torneamento de desbaste, ensaio por ultrassons (UT), análise da macroestrutura e ensaios mecânicos exaustivos.
| Requisito de barra grande | Efeito do preço |
|---|---|
| Lingote ou tarugo grande refundido | Aumenta o compromisso de produção e a quantidade mínima de encomenda |
| Várias etapas de forjamento | Inclui o tempo de prensagem, a energia do forno, a mão-de-obra e o risco do processo |
| Ciclo longo de tratamento térmico | Exige uma capacidade substancial do forno e uniformidade de temperatura |
| Torneamento de desbaste | Elimina incrustações e defeitos superficiais, mas reduz o rendimento final |
| Ensaios por ultra-sons | Acrescenta o custo da inspeção e o risco potencial de rejeição |
| Controlo do tamanho dos grãos e da macroestrutura | Inclui a qualificação do processo e os ensaios laboratoriais |
O processo de produção influencia tanto o preço das barras de Inconel 718 como a sua adequação ao componente final. As barras laminadas a quente são, em geral, mais económicas, enquanto as barras forjadas e retificadas com precisão acarretam custos de processamento adicionais.
As barras laminadas a quente são habitualmente utilizadas para peças em bruto destinadas à maquinagem geral, parafusos, eixos e componentes industriais. Apresentam normalmente uma tolerância padrão de laminagem e requerem uma margem de maquinagem para remover a escama e compensar as variações dimensionais.
A barra forjada é amplamente utilizada em componentes de motores de aeronaves, peças de turbinas a gás, ferramentas para campos petrolíferos, fixadores de grandes dimensões, peças para aplicações sob pressão e peças em bruto para maquinagem de secções pesadas. O seu preço depende da qualidade do lingote, do processo de fusão, da relação de forjamento, dos requisitos relativos ao tamanho do grão, do tratamento de solução, da maquinagem de desbaste e do nível de aceitação por ensaio de ultrassons (UT).
As barras trefiladas a frio proporcionam uma maior precisão dimensional e um melhor acabamento superficial para diâmetros pequenos. A deformação a frio aumenta a resistência e a dureza, mas o processo de tratamento térmico final deve ser controlado para obter as especificações e as propriedades mecânicas exigidas.
A barra retificada com precisão é utilizada para eixos, pinos, peças em bruto para fixação, peças de bombas, ferramentas e componentes que exigem limites rigorosos de diâmetro, circularidade, retidão e rugosidade superficial. O material retificado pode reduzir o tempo de maquinagem final, mas tem normalmente o preço mais elevado por quilograma.
| Condição do bar | Preço de referência | Vantagem principal | Acréscimo ao custo principal |
|---|---|---|---|
| Laminado a quente | 32–55 USD/kg | Peça em bruto para usinagem económica | Acabamento limitado e tolerância padrão |
| Forjado | 40–82 USD/kg | Grandes diâmetros e propriedades estruturais controladas | Forjamento, reaquecimento, tratamento térmico, torneamento de desbaste e UT |
| Estirado a frio | 45–88 USD/kg | Maior precisão dimensional e melhor qualidade da superfície | Estiramento, recozimento intermédio e endireitamento |
| Descascado ou torcido | 36–68 USD/kg | Superfície mais limpa e menor margem de maquinagem | Remoção de material e controlo dimensional |
| Rectificado com precisão | 55–115 USD/kg | Tolerância apertada e acabamento suave | Retificação, inspeção, endireitamento e embalagem de proteção |
O estado de tratamento térmico é uma das diferenças mais importantes entre as cotações das barras de Inconel 718. A liga 718 é normalmente fornecida quer num estado de tratamento de solução, para posterior maquinagem e envelhecimento, quer num estado de tratamento de solução completo e endurecimento por precipitação.
A barra submetida a tratamento de solução é mais macia e mais fácil de maquinar do que o material totalmente envelhecido. É frequentemente adquirida de acordo com especificações como a AMS 5662, quando o fabricante do componente tenciona concluir a maquinação de desbaste antes do envelhecimento final.
O material tratado por solução tem, normalmente, um preço de compra inferior ao das barras totalmente endurecidas por envelhecimento. No entanto, o comprador deve ter em conta os custos posteriores decorrentes do envelhecimento, da certificação do forno, da inspeção da dureza, dos ensaios mecânicos, da correção dimensional e da inspeção final.
A barra endurecida por envelhecimento apresenta um limite de escoamento, resistência à tração, dureza, comportamento à fadiga e resistência à fluência muito superiores. Pode ser adquirida de acordo com especificações como a AMS 5663, quando for necessário que as propriedades mecânicas finais estejam definidas antes da entrega.
A liga 718 envelhecida é mais difícil de maquinar. O desgaste das ferramentas, as forças de corte, a geração de calor e o tempo de maquinagem aumentam substancialmente. A aquisição de barras totalmente envelhecidas pode, por conseguinte, reduzir a responsabilidade pelo tratamento térmico, mas aumentar o custo de maquinagem.
Um processo de tratamento térmico amplamente utilizado envolve o recozimento de solução, seguido de envelhecimento a cerca de 718 °C, arrefecimento no forno até aproximadamente 621 °C, manutenção durante um período total de envelhecimento e, por fim, arrefecimento ao ar. Outro processo utiliza uma temperatura de solução mais elevada, seguida de um ciclo de envelhecimento diferente, para obter um equilíbrio específico entre resistência, propriedades de impacto, resistência à fluência e comportamento à ruptura.
O tratamento térmico exato deve respeitar as especificações do material e o desenho técnico exigidos. Um fornecedor não deve escolher um ciclo de tratamento térmico apenas pelo facto de este ser mais barato ou mais conveniente.
| Estado | Utilização comercial típica | Preço relativo do material | Considerações do comprador |
|---|---|---|---|
| Tratado com solução | Maquinação de desbaste antes do envelhecimento final | Inferior | O comprador deve organizar e supervisionar o tratamento térmico final |
| Tratado com solução e envelhecido | Componente acabado de alta resistência ou peça em bruto para usinagem | Mais alto | Uma maior dureza aumenta a dificuldade de maquinagem |
| Condição de antiguidade específica do cliente | Aplicações nos setores aeroespacial, petrolífero, de turbinas ou em aplicações especiais de fadiga | Específico do projeto | Poderá ser necessário realizar testes de qualificação e apresentar registos do forno |
A barra tratada com a solução mais económica nem sempre é a opção de menor custo, uma vez que se tenham em conta o envelhecimento final, os ensaios, a correção de deformações e o reafiamento. Da mesma forma, uma barra totalmente envelhecida pode revelar-se desnecessariamente dispendiosa se ainda for necessário realizar uma usinagem de desbaste extensiva.
Uma abordagem comum na produção consiste em adquirir material tratado em solução, realizar a maior parte da usinagem de desbaste, efetuar o envelhecimento por precipitação e, por fim, proceder à usinagem de acabamento das superfícies críticas. A melhor estratégia depende da geometria do componente, da tolerância, da quantidade a produzir e da capacidade de tratamento térmico.
O Inconel 718 está amplamente disponível em stock, em comparação com muitas outras superligas de níquel, especialmente nos diâmetros mais comuns utilizados na indústria aeroespacial e nos campos petrolíferos. O material em stock proporciona normalmente a quantidade mínima de encomenda (MOQ) mais baixa e o prazo de entrega mais curto.
As barras em stock podem, muitas vezes, ser adquiridas no comprimento total ou em peças cortadas. O comprador pode poupar dinheiro ao optar pelo diâmetro imediatamente superior disponível e ao usiná-lo até ao tamanho final. O stock existente também reduz a exposição a futuras variações no preço do níquel e aos prazos de entrega das novas produções.
A produção personalizada pode exigir nova fusão, refusão, conversão de tarugos, forjamento, laminação, tratamento de solução, envelhecimento, maquinagem de desbaste, ensaio por ultrassons (UT), ensaios mecânicos e certificação especial. As fábricas exigem normalmente uma quantidade mínima de encomenda (MOQ) suficiente para cobrir o lote de produção completo e as perdas do processo.
| Item de comparação | Barra de tamanhos em stock | Barra de tamanho personalizado |
|---|---|---|
| Preço por quilograma | Normalmente mais baixo | Normalmente mais elevado |
| MOQ | Pode permitir uma barra ou várias peças cortadas | Pode ser necessário o fornecimento da quantidade total de peças fresadas, tarugos ou peças forjadas |
| Prazo de execução | Pouco depois da aprovação do certificado | Mais demorado devido à produção e à inspeção |
| Flexibilidade dimensional | Limitado ao stock disponível | Pode ser produzido com dimensões mais próximas das exigidas para a maquinação |
| Flexibilidade nas especificações | Limitado à certificação de existências originais | Pode ser planeado de acordo com uma norma específica da ASTM, AMS ou API, ou com um requisito específico do cliente |
Uma barra em stock conforme a norma ASTM B637 não pode ser automaticamente recertificada para a norma AMS 5663 apenas através da aplicação de um tratamento de envelhecimento. O processo de fusão original, o processo de forjamento, o tratamento térmico, a amostragem para ensaio, as propriedades mecânicas e a rastreabilidade devem cumprir os requisitos da especificação AMS.
O termo “Inconel 718” identifica a família de ligas, mas não define o nível de qualidade completo. A liga 718 de grau aeroespacial e a de grau comercial podem ter uma composição química nominal semelhante, mas diferem no processo de fusão, na pureza em termos de inclusões, na estrutura granular, na qualidade ultrassónica, na rastreabilidade, no tratamento térmico, nos ensaios e no estatuto de aprovação.
A barra de qualidade comercial é adequada para diversos elementos de fixação industriais, eixos, válvulas, peças de bombas, ferramentas, componentes gerais de turbinas e componentes não críticos para a segurança de voo. Pode ser fornecida em conformidade com a norma ASTM B637 ou outra especificação industrial, acompanhada de um certificado de material (MTC) padrão e ensaios mecânicos.
As barras para a indústria aeroespacial exigem frequentemente a fusão por indução sob vácuo, seguida de refundição por arco elétrico sob vácuo, práticas de forjamento controladas, rastreabilidade do lote de tratamento térmico, requisitos rigorosos relativos ao tamanho do grão, ensaios por ultrassons, certificação original do fabricante e conformidade com uma revisão específica da norma AMS.
Alguns compradores exigem também uma origem de laminagem aprovada, um processo de fabrico com congelamento, controlo estatístico do processo, análise adicional da macroestrutura ou inspeção da origem pelo cliente. Estes requisitos podem aumentar tanto o preço como o prazo de entrega.
| Requisitos de qualidade | Barra de nível profissional | Barra de qualidade aeroespacial |
|---|---|---|
| Preço típico | Aproximadamente 32–70 USD/kg | Aproximadamente 60–125 USD/kg ou mais |
| Especificações comuns | ASTM B637 ou especificação do projeto | AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664 ou especificação aeroespacial do cliente |
| Percurso de fusão | Dependente das especificações | Frequentemente, VIM mais VAR ou outro processo de refundição controlada |
| Inspeção por ultra-sons | De série ou opcional | Frequentemente obrigatório com uma classe de aceitação definida |
| Rastreabilidade | Rastreabilidade do número de aquecimento | Rastreabilidade completa do lote, do processo e, por vezes, da origem da fábrica |
| Ensaios | Propriedades químicas e mecânicas padrão | Documentação alargada sobre características mecânicas, granulometria, macroestrutura, ensaios por ultrassons e processos |
O material de qualidade aeroespacial pode não oferecer qualquer vantagem comercial prática para um eixo industrial não crítico, caso a norma ASTM B637 satisfaça plenamente os requisitos de conceção. Por outro lado, a substituição de um componente de voo ou de turbina especificado pela AMS por uma barra comercial pode resultar na rejeição do produto e num grave risco para a qualidade.
A transformação com valor acrescentado pode representar uma parte substancial do preço final das barras de Inconel 718. Os compradores devem distinguir o preço da matéria-prima dos custos de corte, maquinagem, tratamento térmico, retificação e ensaios.
As superfícies disponíveis podem incluir aço preto laminado a quente, descalcificado, decapado, descascado, torneado grosseiramente, polido ou retificado sem centro. Cada operação adicional de acabamento remove material, aumenta o tempo de maquinagem e reduz o rendimento final.
A tolerância padrão de fresagem é, normalmente, a opção mais económica. Tolerâncias de diâmetro apertadas, como h9, h8, h7 ou limites específicos do cliente, podem exigir descascamento, torneamento, trefilagem a frio ou retificação de precisão.
Os eixos longos podem exigir uma retidão controlada por metro. As hastes de precisão podem também exigir limites de ovalidade, circularidade e rugosidade superficial. Estes requisitos devem ser indicados numericamente no pedido de cotação.
Os custos de corte incluem o tempo de funcionamento da serra, o desgaste da lâmina, a perda por corte, a medição do comprimento, a remoção de rebarbas, a aplicação da identificação e o reembalamento. Várias peças curtas têm normalmente um preço efetivo por quilograma mais elevado do que as barras de comprimento total.
A liga 718 submetida a tratamento de solução é mais fácil de maquinar do que a liga 718 submetida a envelhecimento, mas continua a sofrer endurecimento por deformação e a gerar um calor de corte considerável. As barras submetidas a envelhecimento requerem equipamento rígido, ferramentas de metal duro afiadas, velocidade de corte controlada, avanço estável e arrefecimento eficaz.
O fornecimento padrão inclui normalmente um MTC. Os requisitos adicionais podem incluir PMI, UT, ensaio de dureza, ensaio de tração, ensaio de ruptura sob tensão, análise do tamanho do grão, análise da macroestrutura, avaliação da microestrutura ou inspeção por terceiros.
| Requisito | Opção mais económica | Opção de custo mais elevado |
|---|---|---|
| Condição da superfície | Laminado a quente ou descalcificado | Descasado, polido ou retificado com precisão |
| Tolerância de diâmetro | Tolerância padrão da fresa | h9, h8, h7 ou tolerância específica do desenho |
| Comprimento | Comprimento aleatório ou comprimento total da barra | Vários comprimentos fixos com tolerância reduzida |
| Extremidades do guiador | Corte com serra padrão | Com faces planas, chanfradas, sem rebarbas ou maquinadas |
| Tratamento térmico | Condição de tratamento com solução | Submetido a tratamento de solução, envelhecido, testado e corrigido dimensionalmente |
| Inspeção | Controlo MTC padrão e controlo dimensional | UT, granulometria, macroestrutura, ensaios mecânicos e inspeção por entidade independente |
A quantidade encomendada influencia a forma como os custos de corte, inspeção, certificação, embalagem e administrativos são distribuídos. As encomendas de pequena quantidade podem ter um preço unitário elevado, mesmo quando são cortadas a partir do stock.
As barras completas ou as quantidades normais por lote beneficiam normalmente de melhores preços unitários do que as peças protótipo. As quantidades maiores permitem aos fornecedores repartir os custos de processamento e documentação por mais quilogramas.
No entanto, uma quantidade elevada que exceda o stock atual poderá exigir uma nova produção. A parte proveniente da nova produção poderá ter um preço diferente do stock existente, devido aos custos atuais das matérias-primas e de transformação na fábrica.
Um acionista pode fornecer uma peça pequena. Uma fábrica de produção pode necessitar de um lingote completo, um lote de laminação ou um lote de forja. A produção personalizada de grau aeroespacial pode ter um MOQ substancialmente mais elevado devido aos requisitos de fusão, refundição, qualificação e ensaio.
O stock disponível garante o prazo de entrega mais curto. A produção de novos artigos pode incluir a programação da fusão, a refusão, a conversão de tarugos, a forja, o tratamento térmico, a inspeção por ultrassons, os ensaios laboratoriais, a aprovação de certificados e o transporte internacional.
Uma entrega urgente pode exigir produção prioritária, tratamento térmico subcontratado, inspeção fora do horário normal, aprovação expressa de documentos ou transporte aéreo. Estes custos podem exceder a diferença entre duas cotações de material.
Os preços do níquel, do crómio, do molibdénio, do nióbio e do titânio afetam o custo de substituição da Liga 718. Os fornecedores podem limitar a validade das cotações quando os mercados de matérias-primas se encontram voláteis. Um período de validade prolongado do preço fixo pode incluir uma margem de risco adicional.
| Fator comercial | Situação económica mais favorável | Situação de custos mais elevados |
|---|---|---|
| Quantidade | Barras completas ou lotes de produção regulares | Amostras, protótipos ou várias peças pequenas |
| MOQ | Está disponível material em stock adequado | É necessário um novo lote de usinagem, forjamento ou aeroespacial |
| Prazo de execução | Processamento normal e frete marítimo | Produção prioritária e envio aéreo |
| Mercado de matérias-primas | Preços estáveis dos elementos de liga | Preços em rápido aumento ou voláteis |
| Validade do preço | Prazo de validade curto, dependente do stock atual | Validade fixa prolongada que exige cobertura do risco do fornecedor |
O Inconel 718, o Inconel 625 e o Inconel X-750 são todos ligas de níquel, mas destinam-se a diferentes prioridades de desempenho. Os seus preços podem sobrepor-se, uma vez que o estado, as especificações, o diâmetro e a certificação podem ser mais importantes do que apenas o nome da liga.
| Liga metálica | Preço-padrão orçamental | Principal motivo do custo | Direção principal de desempenho |
|---|---|---|---|
| Inconel 625 | Cerca de 30–60 USD/kg | Elevado teor de níquel, crómio, molibdénio e nióbio | Água do mar, cloretos, corrosão química, instalações offshore e equipamento soldado |
| Inconel 718 | Cerca de 32–70 USD/kg | Composição química rica em nióbio para endurecimento por precipitação e requisitos de tratamento térmico | Alta resistência, fadiga, fluência, setor aeroespacial, turbinas, elementos de fixação e peças para campos petrolíferos |
| Inconel X-750 | Cerca de 38–75 USD/kg | Elevado teor de níquel, requisitos de endurecimento por envelhecimento e menor disponibilidade em alguns tamanhos | Molas, parafusos, peças de turbinas e componentes resistentes à relaxação para altas temperaturas |
Os preços das barras de liga 718 e de liga 625 de qualidade comercial costumam ser semelhantes. O Inconel 625 contém mais molibdénio, mas normalmente não requer endurecimento por precipitação para atingir a sua resistência padrão. O Inconel 718 requer um tratamento de solução e envelhecimento controlados, mas é amplamente produzido e está disponível em stock.
O Inconel 718 de qualidade aeroespacial custa normalmente mais do que o Inconel 625 industrial padrão, devido à fusão a vácuo, à refusão, à certificação AMS, ao controlo por ultrassons (UT), ao controlo do tamanho dos grãos e aos ensaios mecânicos.
O Inconel 625 é normalmente escolhido quando a água do mar, os cloretos, a corrosão por pite, a corrosão em fendas ou meios químicos agressivos são fatores predominantes. O Inconel 718 é normalmente escolhido quando o limite de escoamento elevado, a resistência à tração, a resistência à fadiga e o comportamento à fluência são os principais requisitos.
Os preços do Inconel 718 e do X-750 também podem sobrepor-se. O X-750 pode ter um custo mais elevado em tamanhos menos comuns, uma vez que a sua disponibilidade em stock é mais limitada. As barras de Inconel 718 para a indústria aeroespacial podem ter um custo mais elevado quando se aplicam requisitos rigorosos em matéria de AMS, fundição, UT e rastreabilidade.
O Inconel 718 proporciona, em geral, uma maior resistência mecânica em muitas aplicações a temperaturas que vão de aproximadamente 650 °C a 704 °C. O X-750 é amplamente utilizado em molas, parafusos e componentes para altas temperaturas que exigem resistência à relaxação de tensões e resistência à oxidação.
A escolha do Inconel 625 para um elemento de fixação de turbina sujeito a elevadas tensões pode não proporcionar a resistência necessária. A escolha do Inconel 718 de grau aeroespacial para um simples eixo exposto à água do mar pode aumentar os custos sem proporcionar a vantagem mais relevante em termos de resistência à corrosão. A seleção do material deve ter em conta a temperatura, a tensão aplicada, os ciclos de fadiga, o meio corrosivo, o tempo de exposição, o processo de fabrico e a norma de projeto.
Quanto custa uma barra de liga Inconel 718 por quilograma?
Uma barra comercial padrão de Inconel 718 custa normalmente entre 32 e 70 dólares americanos por kg. Barras forjadas, trefiladas a frio, retificadas com precisão, endurecidas por envelhecimento, de qualidade aeroespacial, submetidas a testes especiais ou em pequenas quantidades podem custar entre 45 e 125 dólares americanos por kg, ou mais. O preço final depende do diâmetro, da quantidade, das especificações, do processo de fundição, do tratamento térmico, da tolerância, do acabamento superficial, da inspeção, da disponibilidade em stock e das condições de entrega.
Por que é que o Inconel 718 de qualidade aeroespacial é mais caro?
O Inconel 718 de qualidade aeroespacial pode exigir fusão por indução a vácuo, refundição por arco elétrico a vácuo, forjamento controlado, tratamento térmico rigoroso, controlo do tamanho do grão, inspeção por ultrassons, ensaios mecânicos, certificação original do fabricante, fornecedores de fabrico aprovados e rastreabilidade completa do lote. Estes requisitos aumentam os custos de produção e de inspeção, o risco de rejeição e o prazo de entrega, em comparação com as barras comuns de qualidade comercial.
Qual é mais barato: a barra de Inconel 718 submetida a tratamento de solução ou a barra de Inconel 718 endurecida por envelhecimento?
A barra de Inconel 718 submetida a tratamento de solução apresenta, normalmente, um preço inicial mais baixo e é mais fácil de maquinar. A barra endurecida por envelhecimento custa mais, uma vez que requer ciclos adicionais no forno, controlo da dureza e verificação das propriedades mecânicas. No entanto, o material tratado por solução ainda necessita de um envelhecimento final após a maquinagem, pelo que os compradores devem comparar o custo total do componente, incluindo o tratamento térmico, a correção dimensional, os ensaios e a maquinagem de acabamento, em vez de compararem apenas o preço inicial da barra.
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