El Inconel 718 es una superaleación a base de níquel conocida por su alta resistencia y resistencia a la corrosión a temperaturas elevadas. Su conductividad térmica es relativamente baja en comparación con la de muchos otros metales, característica de las aleaciones de níquel.
Conductividad térmica típica del Inconel 718
| Temperatura (°C) | Conductividad térmica (W/m·K) |
| 20 | ~11.4 |
| 100 | ~12.1 |
| 200 | ~13.0 |
| 400 | ~14.6 |
| 600 | ~16.5 |
| 800 | ~18.3 |
Nota: Los valores anteriores son aproximados y pueden variar ligeramente dependiendo del estado del material o del fabricante.
¿Por qué el Inconel 718 tiene baja conductividad térmica?
Inconel 718 tiene baja conductividad térmica porque contiene una gran cantidad de elementos de alta resistencia térmica y tiene una microestructura compleja, que obstruye la conducción del calor.
🔍 1. Influencia del alto contenido de níquel
El Inconel 718 es una aleación con alto contenido de níquel. El níquel (Ni) tiene una conductividad térmica mucho menor en comparación con metales como el hierro y el cobre. La conductividad térmica del níquel es de aproximadamente 90 W/m·K, mientras que la del cobre es de 400 W/m·K y la del hierro de 80 W/m·K. Esto hace que el Inconel 718, a base de níquel, sea naturalmente menos conductor térmico.
🔬 2. Elementos de aleación complejos
Inconel 718 contiene múltiples elementos de aleación, como:
Niobio (Nb)
Molibdeno (Mo)
Aluminio (Al)
Titanio (Ti)
Hierro (Fe)
Estos elementos forman soluciones sólidas complejas y fases de fortalecimiento de la precipitación (como γ′ y γ″), que dispersan las vibraciones reticulares (es decir, los “fonones”) necesarias para la conducción térmica a escala atómica, obstruyendo así la transferencia de calor.
🧊 3. Presencia de fases de fortalecimiento de la precipitación
El mecanismo de fortalecimiento del Inconel 718 se basa en finos precipitados de γ′ (Ni₃(Al,Ti)) y γ″ (Ni₃Nb). Estas estructuras microscópicas se dispersan por todo el cristal e interrumpen eficazmente la vía de conducción del calor, reduciendo aún más la conductividad térmica.
🧱 4. Complejidad de la estructura reticular
Inconel 718 tiene una estructura cúbica centrada en las caras (FCC) con elementos de aleación disueltos en ella, lo que genera una grave distorsión reticular y dificulta la propagación uniforme de los fonones, lo que también reduce la conductividad térmica.
Ventajas de la baja conductividad térmica en aplicaciones de Inconel 718
El Inconel 718 tiene una conductividad térmica relativamente baja, típicamente de unos 11,4 W/m·K a temperatura ambiente. Esta propiedad es especialmente importante en las siguientes aplicaciones:
✅ Estructuras de protección térmica
Como los componentes de sección caliente en motores a reacción y turbinas de gas.
La transferencia de calor lenta ayuda a retrasar la penetración térmica y protege la estructura del núcleo contra daños por alta temperatura.
✅ Entornos de fatiga térmica
En escenarios que involucran ciclos térmicos frecuentes (por ejemplo, calentamiento y enfriamiento alternados), la baja conductividad térmica ayuda a reducir el estrés por choque térmico.
✅ Componentes de control térmico de precisión
Como resortes de alta temperatura y sujetadores aeroespaciales, que requieren gradientes de temperatura estables para evitar la deformación.
✅ Juntas compuestas aeroespaciales
Cuando se utiliza en combinación con materiales de aislamiento térmico como la fibra de carbono, ayuda a lograr una mejor adaptación a la tensión térmica.
Comparación de la conductividad térmica con metales comunes (Unidad: W/m·K)
| Material | Conductividad térmica (aprox.) | Descripción |
| Cobre (Cu) | 400 | Conductividad térmica extremadamente alta, utilizada en disipadores de calor. |
| Aluminio (Al) | 235 | Excelente conductividad térmica, comúnmente utilizada en estructuras ligeras. |
| Hierro (Fe) | 80 | Conductividad térmica moderada, material estructural común. |
| Aleación de titanio (Ti-6Al-4V) | 6.7 | Conductividad térmica muy baja, ideal para aislamiento de altas temperaturas. |
| Inconel 718 | 11.4 | Baja conductividad térmica, ideal para protección térmica y control de estrés. |
| Acero inoxidable 304 | 16 | Material estructural común resistente a la corrosión con conductividad moderadamente baja |
Conclusión
La baja conductividad térmica de Inconel 718, combinada con su alta resistencia y resistencia a la oxidación, lo convierte en un material ideal para componentes estructurales de alta temperatura, piezas de barrera térmica y componentes clave sujetos a fatiga térmica.
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