Kovový prášek ze slitin niklu

Kovové prášky z niklových slitin se vztahují k formám práškové metalurgie různých kompozic niklových slitin. Tyto prášky lze použít k výrobě dílů a součástí z niklových slitin pomocí metod, jako je vstřikování kovu, aditivní výroba a lisování a slinování prášku.

Přehled kovového prášku z niklových slitin

Prášky z niklových slitin poskytují jedinečné vlastnosti, jako je vysoká pevnost, odolnost proti korozi a výkon při vysokých teplotách. Klíčové detaily zahrnují:

Výhody

• Vysoká pevnost
• Odolnost proti korozi a oxidaci
• Vysoká teplotní stabilita
• Přizpůsobené elektrické, magnetické nebo tepelné vlastnosti
• Nižší náklady než exotické slitiny ingotů

Výrobní metody

• Rozprašování plynu
• Rozprašování vody
• Karbonylový proces
• Elektrolýza
• Mechanické broušení

Běžné slitinové systémy

• Nikl-chrom
• Nikl-molybden
• Nikl-kobalt
• Nikl-železo-chrom
• Nikl-měď
• Nikl-hliník

Typické aplikace

• Letecké komponenty
• Průmyslové nástroje
• Automobilové díly
• Elektrické kontakty
• Konstrukce odolné proti korozi
• Díly vysokoteplotních pecí

Specifikace

Prášky z niklových slitin jsou k dispozici v různých standardních specifikacích:

• Rozsah velikostí: 1 – 150 mikronů
• Chemie podle potřeby aplikace
• Kulatá, nepravidelná nebo směsná morfologie
• Odrůdy atomizované plynem nebo vodou
• Možné vlastní slitiny a velikost částic

Typy kovového prášku z niklových slitin

Mnoho niklových slitin je k dispozici ve formě prášku. Běžné slitinové systémy zahrnují:

Typ slitiny	Složení	Klíčové vlastnosti
Nikl-chrom	Ni-Cr, Ni-Cr-Fe-Mo	Odolnost proti oxidaci, pevnost při vysokých teplotách
Nikl-molybden	Ni-Mo	Odolnost proti korozi, udržení pevnosti při vysokých teplotách
Nikl-kobalt	Ni-Co	Vysoká pevnost, odolnost proti korozi, přizpůsobitelná magnetická permeabilita
Nikl-železo-chrom	Ni-Fe-Cr, Ni-Cr-Fe-Mo-Cu	Vynikající odolnost proti oxidaci a korozi při vysokých teplotách
Nikl-měď	Ni-Cu	Vysoká pevnost, odolnost proti korozi, přizpůsobitelná tepelná roztažnost
Nikl-hliník	Ni-Al	Lehká, vysokoteplotní pevnost

Tato složení slitinových prášků lze přizpůsobit tak, aby se dosáhlo vlastností specifických pro danou aplikaci.

Charakteristika a vlastnosti Kovový prášek ze slitin niklu

Prášky z niklových slitin nabízejí všestrannou škálu mechanických, fyzikálních a chemických vlastností:

Mechanické vlastnosti

• Vysoká pevnost
• Odolnost proti tečení a únavě
• Odolávají opakovaným cyklům ohřevu/chlazení
• Nárazová houževnatost

Fyzikální vlastnosti

• Koeficienty tepelné roztažnosti podobné oceli
• Elektrický odpor přizpůsobený obsahem chromu
• Řízená magnetická permeabilita železem a kobaltem

Chemické vlastnosti

• Odolávají korozi v drsných prostředích, jako jsou kyseliny, chloridy atd.
• Zachovávají vlastnosti v oxidační atmosféře do 2000 °F
• Svařovací charakteristiky podobné tvářeným niklovým slitinám

Tyto vlastnosti činí niklové slitiny vhodnými pro náročné aplikace napříč průmyslovými odvětvími.

Aplikace a použití kovového prášku z niklových slitin

Prášky z niklových slitin se používají napříč průmyslovými odvětvími, kde je zapotřebí kombinace vlastností:

Průmysl	Aplikace	Poskytnuté výhody
Aerospace	Lopaty turbín, díly motorů, součásti draku	Pevnost při vysokých teplotách, odolnost proti korozi
Ropa a plyn	Ventily, armatury, součásti hlavic vrtů	Pevnost, odolnost proti opotřebení, odolnost proti korozi při vysokých teplotách a tlacích
Automobilový průmysl	Ozubená kola, hřídele, výfukové komponenty, díly turbodmychadel	Odolnost proti teplu a opotřebení pro díly hnacího ústrojí
Průmyslový	Zařízení na zpracování potravin, díly papírenských strojů, radiační štíty	Odolnost proti korozi, vysokoteplotní pevnost, bezpečnost
Elektronika	Konektory, olověné rámy, spínače, štíty	Vodivost, řízení magnetismu, odporové svařování
Chemické	Čerpadla, ventily, potrubí	Odolnost proti korozi vůči různým chemikáliím

Tyto aplikace využívají vyvážené mechanické a chemické vlastnosti niklových slitin.

Specifikace kovového prášku z niklových slitin

Prášky z niklových slitin se vyrábějí v různých standardních specifikacích vhodných pro různé výrobní techniky:

Spec	Možnosti
Stupeň slitiny	IN, N, CN niklové třídy plus proprietární složení
Velikost částic	1–10 μm, 10–45 μm, 45–100 μm, 15–150 μm
Morfologie	Kulový, nepravidelný/úhlový
Způsob výroby	Atomizované plynem, atomizované vodou, karbonyl
Čistota	Nikl + legující prvky, nízký obsah kyslíku + dusíku, vlastní limity nečistot
Balení	Sklenice, sáčky, bubny v inertní atmosféře

Tyto specifikace umožňují výběr optimálního prášku pro danou výrobní metodu, jako je vstřikování kovu, lisování a slinování, aditivní výroba atd.

Dodavatelé a ceny kovového prášku z niklových slitin

Většina hlavních výrobců kovových prášků nabízí různá složení prášků z niklových slitin a rozsahy velikostí vhodné pro průmyslovou výrobu. Někteří přední globální dodavatelé jsou:

Společnost	Značky	Výrobní metody	Typické ceny
Sandvik	Osprey	Rozprašování plynu, vody	$$$
Tesařská technologie	Různé	Rozprašování plynu, vody	$$$
Práškové kovy ATI	Různé	Rozprašování plynu, vody	$$$
Technologie povrchů Praxair	Různé	Rozprašování plynu	$$$
Hoganas	Různé	Rozprašování plynu, vody	$$-$$$
Skupina CNPC Powder	Různé	Rozprašování plynu, vody	$-$$

Ceny se mohou značně lišit v závislosti na chemickém složení slitiny, velikosti prášku, úrovních kvality, výrobní metodě atd. Typický rozsah je 50–150 USD za kg pro běžné slitiny a velikosti.

Výhody a nevýhody kovového prášku z niklových slitin

vs. tvářené materiály

Prášek z niklové slitiny nabízí určité zřetelné výhody, ale také omezení ve srovnání s tvářenými formami:

Výhody

• Komponenty se složitými tvary vyrobené snadno
• Homogenní mikrostruktura z rychlé solidifikace
• Konstrukce blízkého tvaru snižuje potřebu obrábění
• Nižší náklady než ekvivalentní tvary slitin

Nevýhody

• Po zpracování může být nutné po výrobě dílu
• Omezení velikosti a geometrie pro některé metody
• Výroba prášku má vyšší energetické nároky
• Sekundární operace zvyšují náklady oproti odlitkům
• Nižší maximální úroveň pevnosti než tvářené slitiny

Rovnováha vlastností a ekonomiky určuje optimální formu materiálu pro danou aplikaci.

Nejčastější dotazy

Otázka: Jaké jsou hlavní legující prvky používané v niklových prášcích?

Odpověď: Nejběžnější přísady do slitin jsou chrom, molybden, železo, kobalt, měď a hliník, aby se dosáhlo požadovaných vlastností.

Otázka: Jaké metody výroby prášku se používají pro niklové slitiny?

Odpověď: Primárními technikami jsou atomizace plynem a atomizace vodou. Některé niklové slitiny se také vyrábějí pomocí výroby karbonylu prášku.

Otázka: Jaký je typický rozsah velikosti částic pro prášek z niklové slitiny?

Odpověď: Většina prášků spadá mezi 1 mikron až 150 mikronů. Jemnější prášky pod 45 mikronů se používají pro slinování a vstřikování kovu. Hrubší částice od 45 do 150 mikronů se hodí pro lisování a vytlačování nebo aditivní výrobu.

Otázka: Jak se náklady na prášek z niklové slitiny srovnávají s tvářenými materiály?

Odpověď: Prášky z niklové slitiny mohou nabídnout 30–50% úsporu nákladů oproti kovaným polotovarům nebo tyčím. Sekundární zpracování po konsolidaci prášku však může snížit poměr nákladových výhod.

Otázka: Jaké normy platí pro prášky z niklových slitin?

Odpověď: ASTM, ISO a další národní normy pomáhají definovat chemii, limity nečistot, rozložení velikosti částic a metody odběru vzorků pro kontrolu kvality.

Závěr

Kovové prášky z niklových slitin poskytují všestrannou možnost materiálu kombinující vysokou pevnost, odolnost proti korozi, tepelnou stabilitu a další přizpůsobené vlastnosti. Mezi klíčové slitinové systémy patří nikl-chrom, nikl-molybden a nikl-železo-chrom a další. Tyto pokročilé prášky umožňují výrobu kritických součástí napříč leteckým, ropným a plynárenským, automobilovým a průmyslovým sektorem. S rozšířeným používáním technik práškové metalurgie se niklové slitiny nadále rychle adaptují prostřednictvím vstřikování kovu, aditivních technik a metod lisování a slinování.

znát více procesů 3D tisku