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Inconel 718LC

Una superaleación de níquel de bajo contenido de carbono y apta para fundición, diseñada para componentes de turbinas aeroespaciales e industriales de alta precisión que requieren buena soldabilidad, resistencia a la oxidación y alto rendimiento mecánico a altas temperaturas.

Introducción al Inconel 718LC

El Inconel 718LC es una variante de bajo carbono de la ampliamente utilizada superaleación Inconel 718, diseñada para mejorar la soldabilidad, reducir la segregación y aumentar la integridad estructural en fundiciones críticas aeroespaciales y de turbinas de gas industriales. Al reducir el carbono y ciertos elementos traza, el Inconel 718LC minimiza el agrietamiento en caliente y facilita la soldadura y la fundición sin defectos de componentes de gran sección que requieren un acabado CNC preciso.

Con una base de níquel (50–55%) y adiciones de cromo (17–21%), niobio (4.75–5.50%), molibdeno (2.80–3.30%) y hierro (balance), el Inconel 718LC ofrece excelente resistencia mecánica y resistencia a la corrosión hasta 704°C (1300°F). Su compatibilidad con la fundición de precisión (investment casting) y los procesos de mecanizado posterior lo convierten en una opción fiable para piezas de alto rendimiento y estabilidad dimensional.

Propiedades químicas, físicas y mecánicas del Inconel 718LC

El Inconel 718LC (UNS N07718LC / AMS 5383) se suministra normalmente en condiciones colada, solubilizada y endurecida por envejecimiento, cumpliendo los exigentes requisitos de rendimiento de componentes aeroespaciales, nucleares y de turbinas de gas industriales.

Composición química (análisis típico en colada)

Elemento	Rango de composición (p.% en peso)	Función clave
Níquel (Ni)	50.0–55.0	Elemento base para resistencia térmica y a la corrosión
Cromo (Cr)	17.0–21.0	Mejora la resistencia a la oxidación y a la corrosión
Hierro (Fe)	Balance	Matriz estructural y eficiencia de costes
Niobio (Nb) + Tántalo (Ta)	4.75–5.50	Refuerzo mediante formación de precipitados γ″
Molibdeno (Mo)	2.80–3.30	Mejora la resistencia a la fluencia a alta temperatura
Titanio (Ti)	0.65–1.15	Forma fase γ′ para retención de resistencia
Aluminio (Al)	0.20–0.80	Contribuye a la precipitación de la fase γ′
Carbono (C)	≤0.02	Reduce la sensibilidad al agrietamiento en caliente y la segregación
Cobalto (Co)	≤1.00	Mejora la resistencia a temperatura elevada (opcional)
Manganeso (Mn)	≤0.35	Mejora la colabilidad
Silicio (Si)	≤0.35	Resistencia a la oxidación a altas temperaturas
Azufre (S)	≤0.010	Controlado para soldabilidad y ductilidad en caliente

Propiedades físicas

Propiedad	Valor (típico)	Norma/condición de ensayo
Densidad	8.19 g/cm³	ASTM B311
Rango de fusión	1260–1336°C	ASTM E1268
Conductividad térmica	11.2 W/m·K a 100°C	ASTM E1225
Resistividad eléctrica	1.23 µΩ·m a 20°C	ASTM B193
Expansión térmica	13.0 µm/m·°C (20–1000°C)	ASTM E228
Capacidad calorífica específica	435 J/kg·K a 20°C	ASTM E1269
Módulo elástico	198 GPa a 20°C	ASTM E111

Propiedades mecánicas (condición colada + envejecida)

Propiedad	Valor (típico)	Norma de ensayo
Resistencia a la tracción	1100–1250 MPa	ASTM E8/E8M
Límite elástico (0.2%)	950–1080 MPa	ASTM E8/E8M
Elongación	≥6–10% (longitud calibrada de 25 mm)	ASTM E8/E8M
Dureza	310–360 HB	ASTM E10
Resistencia a rotura por fluencia	≥160 MPa @ 650°C, 1000 h	ASTM E139

Características clave del Inconel 718LC

Ventaja del bajo carbono: reduce el riesgo de agrietamiento en caliente durante la fundición y la soldadura, a la vez que mejora la soldabilidad y la homogeneidad microestructural en componentes de gran sección.
Rendimiento a alta temperatura: mantiene resistencia a la tracción y límite elástico >1100 MPa y ≥950 MPa, respectivamente, a temperaturas elevadas hasta 704°C.
Refuerzo por precipitación: el doble endurecimiento mediante las fases γ′ (Ni₃(Al, Ti)) y γ″ (Ni₃Nb) permite conservar la resistencia a largo plazo bajo cargas térmicas y mecánicas cíclicas.
Mecanizabilidad tras la fundición: permite tolerancias CNC estrechas (±0.02 mm) y un acabado superficial fino (Ra ≤ 0.8 µm) cuando se mecaniza con parámetros y herramientas optimizados.

Desafíos y soluciones de mecanizado CNC para el Inconel 718LC

Desafíos de mecanizado

Alta resistencia y endurecimiento por envejecimiento

Una dureza Brinell de hasta 360 HB en condición envejecida acorta la vida de la herramienta y exige montajes rígidos con tolerancias de deflexión bajas.

Retención de calor y desgaste de herramienta

La baja conductividad térmica (~11 W/m·K) provoca altas temperaturas en la punta de la herramienta, lo que requiere sistemas de refrigerante a alta presión y recubrimientos resistentes al desgaste.

Acabado superficial y muescado

Los precipitados γ′ y γ″ contribuyen a la acumulación en el filo y al muescado si se utiliza una geometría de herramienta inadecuada o plaquitas desgastadas.

Estrategias de mecanizado optimizadas

Selección de herramientas

Parámetro	Recomendación	Justificación
Material de herramienta	Carburo recubierto o cerámica SiAlON para operaciones a alta temperatura	Mantiene la dureza y la estabilidad bajo calor
Recubrimiento	TiAlN, AlCrN (PVD 3–6 µm)	Resiste desgaste, oxidación y difusión
Geometría	Ángulo de desprendimiento positivo (8–12°), filo pulido/biselado	Reduce fuerzas de corte y evita el astillado del filo

Parámetros de corte (ISO 3685)

Operación	Velocidad (m/min)	Avance (mm/rev)	DOC (mm)	Presión de refrigerante (bar)
Desbaste	20–30	0.20–0.30	2.0–3.0	80–100
Acabado	35–50	0.05–0.10	0.3–0.8	100–150

Tratamiento superficial para piezas mecanizadas en Inconel 718LC

Prensado isostático en caliente (HIP)

HIP cierra la porosidad interna en estructuras coladas y aumenta la resistencia a la fatiga en un 25–30%, algo crucial para piezas aeroespaciales y de turbina.

Tratamiento térmico

Tratamiento térmico implica tratamiento en solución a 980–1065°C y envejecimiento cerca de 718°C para precipitar las fases γ′/γ″ y optimizar las propiedades a alta temperatura.