L'Inconel 718 est un alliage haute température à base de nickel, reconnu pour sa grande résistance mécanique, sa résistance à la corrosion et ses excellentes propriétés mécaniques à haute température. Sa dureté dépend de l'état du matériau (recuit de mise en solution, vieilli ou écroui).
Source de l'image : Dureté Rockwell
Plage de dureté typique de l'Inconel 718
| État du matériel | Dureté Rockwell (HRC) | Dureté Vickers (HV) | Description |
| Recuit en solution | ~20 HRC | ~220 HV | État le plus doux, idéal pour l'usinage ou le formage |
| État vieilli (traitement thermique standard) | 36–44 HRC | 360–450 HT | Solution traitée et durcie par précipitation ; résistance considérablement accrue |
| Travaillé à froid + Vieilli | 45–50 HRC | 460–520 HT | Dureté maximale, adaptée aux conditions de service extrêmes |
Mécanisme de renforcement :
L'Inconel 718 est principalement renforcé par la précipitation des phases γ″ (Ni₃Nb) et γ′ (Ni₃(Al,Ti)). Ces fins précipités entravent le mouvement des dislocations, augmentant ainsi la dureté et la résistance de l'alliage.
D'après ce qui précède, nous pouvons voir que la dureté du matériau est étroitement liée à son traitement thermique ou à ses conditions de traitement, car différents états modifient la microstructure interne et les mécanismes de renforcement, affectant directement la dureté et les propriétés mécaniques.
L'état du matériau détermine la microstructure
Différentes conditions entraînent des changements dans la structure cristalline, la composition des phases et la densité de dislocations, qui affectent directement la dureté :
Recuit: Microstructure uniforme, soulagée des contraintes, granulométrie plus grande → matériau plus souple, dureté plus faible
Solution traitée:Répartition uniforme des éléments solutés → résistance et dureté modérées
Durci par vieillissement / Durci par précipitation: Précipitation des phases de renforcement (γ′ et γ″) → résistance et dureté significativement améliorées
Travaillé à froid: Densité de dislocations élevée et grains déformés → dureté nettement plus élevée, mais ductilité réduite
Différents mécanismes de renforcement augmentent la dureté
L'Inconel 718 est un alliage à durcissement par précipitation. Après vieillissement, la précipitation de fines phases γ′ et γ″ empêche le mouvement des dislocations, améliorant ainsi significativement la dureté et la résistance.
Exemple:
Dans l'état traité en solution, l'Inconel 718 a généralement une dureté de HRC 18–22
Après un traitement de vieillissement standard, il peut atteindre HRC 36–44, avec une résistance à la traction augmentant de plus de 50%
Relation approximative entre la dureté et la résistance ultime à la traction (UTS) :
| Dureté Rockwell (HRC) | UTS (MPa) | UTS (ksi) |
| 20 | ≈ 750 | ≈ 109 |
| 30 | ≈ 950 | ≈ 138 |
| 35 | ≈ 1100 | ≈ 160 |
| 40 | ≈ 1250 | ≈ 181 |
| 45 | ≈ 1400 | ≈ 203 |
| 50 | ≈ 1550 | ≈ 225 |
Valeurs de référence du traitement thermique de l'Inconel 718 :
Recuit en solution: HRC 18–22, résistance à la traction ~750–950 MPa
Vieillissement standard (selon ASTM B637): HRC 36–44, résistance à la traction ~1240–1380 MPa
État de haute résistance (travaillé à froid + vieilli): HRC jusqu'à 50, résistance à la traction supérieure à 1500 MPa
Applications nécessitant une dureté élevée de l'Inconel 718
Disques de turbine et aubes de compresseur
Fixations pour moteurs à réaction
Ressorts à haute température
Composants structurels aérospatiaux
Informations supplémentaires : Tableau de conversion de la dureté (valeurs approximatives)
| Rockwell C (HRC) | Vickers (HV) | Brinell (HB) | Rockwell B (HRB) |
| 20 | ≈ 220 | ≈ 215 | 96 |
| 25 | ≈ 245 | ≈ 240 | — |
| 30 | ≈ 270 | ≈ 265 | — |
| 35 | ≈ 310 | ≈ 300 | — |
| 40 | ≈ 370 | ≈ 340 | — |
| 45 | ≈ 430 | ≈ 390 | — |
| 50 | ≈ 500 | ≈ 450 | — |
💡 Remarque : le HRC est utilisé pour les matériaux à haute dureté ; le HRB est applicable aux métaux plus tendres (le HRB peut s'appliquer à l'Inconel 718 dans l'état traité en solution).
Conclusion
La dureté et la résistance mécanique de l'Inconel 718 ne sont pas des valeurs fixes : elles dépendent fortement de l'historique de transformation de l'alliage. Qu'il soit utilisé dans des composants de moteurs à réaction, des ressorts haute température ou des pièces structurelles pour l'aéronautique, le choix d'un matériau adapté est essentiel pour obtenir des performances optimales. Comprendre la relation entre dureté, résistance à la traction et traitement thermique permet aux ingénieurs d'utiliser l'Inconel 718 en toute confiance dans les environnements les plus exigeants.
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