Qual é a diferença entre as barras Inconel 718 e S136

À primeira vista, o Inconel 718 e o S136 podem ser ambos classificados como materiais de elevado desempenho, mas foram concebidos para mundos completamente diferentes. Um deles é uma superliga à base de níquel concebida para manter a sua resistência a temperaturas que tornariam o aço vermelho brilhante, enquanto o outro é um aço inoxidável martensítico apreciado pelo seu acabamento espelhado e resistência à corrosão no fabrico de moldes. Compreender a diferença fundamental entre as barras Inconel 718 e S136 é crucial para qualquer projetista ou especialista em aquisições, porque a escolha errada pode levar a uma falha catastrófica em serviço ou a custos de material desnecessariamente elevados. O Inconel 718 é um cavalo de batalha do sector aeroespacial e energético, enquanto o S136 é o rei da indústria dos plásticos. A sua composição, propriedades mecânicas e aplicações quase não têm pontos em comum. Para obter qualquer um destes materiais muito distintos, fornecedores como a Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd. especializam-se no fornecimento de stock certificado para as suas respectivas indústrias.

Composição do núcleo: Níquel vs. Base de Ferro

A diferença mais fundamental reside na sua composição química primária. O Inconel 718 é uma liga de níquel-crómio, o que significa que o seu elemento base é o níquel (normalmente 50-55%). Este elevado teor de níquel é o que lhe confere a capacidade de suportar temperaturas elevadas e ambientes redutores. O S136, por outro lado, é um aço inoxidável martensítico, o que significa que a sua base é o ferro. Faz parte da família dos aços, com o crómio como principal elemento de liga para proporcionar resistência à corrosão. Esta distinção determina tudo o resto sobre os materiais, desde os seus pontos de fusão até ao seu custo.

Tratamento térmico e mecanismos de reforço

O Inconel 718 obtém a sua incrível resistência através de um processo chamado endurecimento por precipitação (ou endurecimento por envelhecimento). Depois de ser recozido em solução, é aquecido a uma temperatura intermédia (cerca de 718°C) que permite a precipitação de partículas finas (gama double prime) em toda a microestrutura, fixando as deslocações e proporcionando resistência até 1300°F. O S136 atinge a dureza através de um mecanismo completamente diferente: é um aço martensítico. É endurecido por aquecimento a uma temperatura elevada (austenitização) e depois arrefecido rapidamente (têmpera), o que transforma a estrutura em martensite dura e quebradiça. Em seguida, é temperado para atingir a tenacidade desejada.

Aplicações primárias: Moldes Aeroespaciais vs. Moldes de Plástico

As aplicações destes dois materiais são tão diferentes que raramente, ou nunca, se cruzam. O Inconel 718 é utilizado onde o ambiente é extremo. Encontra-se na secção quente de um motor a jato (discos de turbina, lâminas, carcaças), em ferramentas petrolíferas de fundo de poço que lutam contra o sulfureto de hidrogénio a alta pressão e em reactores nucleares. O S136, especificamente o S136H (a versão endurecida), é o padrão mundial para o aço de molde de plástico resistente à corrosão. É utilizado para moldar plásticos corrosivos como o PVC, para moldes de lentes ópticas onde é necessário um acabamento espelhado e para equipamento de processamento de alimentos onde a higiene e a resistência à corrosão são fundamentais. Não foi concebido para aplicações estruturais a altas temperaturas.

Propriedades físicas e mecânicas

Quando se comparam os números mecânicos actuais, as diferenças tornam-se gritantes. O Inconel 718 mantém o seu limite de elasticidade excecionalmente bem a altas temperaturas, enquanto o S136 foi concebido para uma elevada dureza superficial e polimento à temperatura ambiente. A expansão térmica e a condutividade também diferem muito, o que afecta as estratégias de maquinação.

Custo e disponibilidade

Esta é talvez a diferença mais prática para um comprador. O Inconel 718 é uma superliga de qualidade superior e de custo elevado devido ao seu elevado teor de níquel e ao seu processamento complexo. O preço por quilograma pode ser várias vezes superior ao do aço normal. O S136, embora seja um aço para moldes de qualidade superior, é significativamente mais acessível e está amplamente disponível no mercado de aço para ferramentas. Utilizar o Inconel 718 para um molde de injeção de plástico seria um exagero económico. Por outro lado, a utilização do S136 para um componente de motor a jato conduziria a uma falha imediata a temperaturas de funcionamento.

Maquinabilidade e fabrico

Ambos os materiais são considerados difíceis de maquinar em comparação com o aço-carbono normal, mas por razões diferentes. O Inconel 718 é conhecido por endurecer rapidamente por trabalho, exigindo configurações rígidas e baixas velocidades de corte. É frequentemente maquinado na condição de solução recozida antes do envelhecimento final. O S136, no seu estado endurecido, é abrasivo e requer técnicas de maquinagem dura (como a utilização de ferramentas CBN) ou EDM de fio. No seu estado pré-endurecido, é mais fácil de maquinar do que o Inconel. Nenhum dos materiais é particularmente favorável à soldadura sem procedimentos especiais, mas o Inconel 718 pode ser soldado com metais de adição adequados, enquanto a soldadura do S136 é complexa devido ao risco de fissuração na zona endurecida.

Barra de liga metálica Inconel 718

P: Qual é a principal diferença na composição entre o Inconel 718 e o S136?
R: A principal diferença é o metal de base. O Inconel 718 é uma superliga à base de níquel, com o níquel a constituir 50-55% da sua composição. O S136 é um aço inoxidável martensítico à base de ferro. Isto significa que o Inconel 718 foi concebido para resistência a altas temperaturas e corrosão em ambientes extremos, enquanto o S136 foi concebido para dureza, resistência ao desgaste e corrosão à temperatura ambiente, principalmente no fabrico de moldes.

P: Posso utilizar o aço S136 numa aplicação de alta temperatura, como uma turbina a gás?
R: Não, não pode. O S136 é um aço martensítico que perde a sua dureza e resistência rapidamente acima dos 400°C (752°F). Não foi concebido para resistência à fluência a altas temperaturas. Para aplicações como componentes de turbinas a gás, é necessária uma superliga como o Inconel 718, que foi especificamente concebido para manter as suas propriedades mecânicas até 704°C (1300°F).

P: Qual é o material mais caro, Inconel 718 ou S136?
R: O Inconel 718 é significativamente mais caro do que o S136. O elevado custo do níquel e o complexo processamento metalúrgico necessário para as superligas fazem do Inconel 718 um material de preço superior. O S136, embora seja um aço para ferramentas de alta qualidade, é consideravelmente mais acessível e é a escolha económica para moldes de injeção de plástico e aplicações relacionadas, onde as suas propriedades são perfeitamente adequadas.