Inconel Powder: Kompletní průvodce

Přehled prášku Inconel

Prášek Inconel označuje práškovou metalurgii niklu a chromu. superslitiny s ochrannou známkou Inconel. Prášky Inconel se používají pro aditivní výrobu, vstřikování kovů a další aplikace práškové metalurgie.

Mezi klíčové vlastnosti prášku Inconel patří:

• Vysoká pevnost a tvrdost při zvýšených teplotách
• Vynikající odolnost proti korozi a oxidaci
• Dobrá svařitelnost a obrobitelnost
• Vysoká pevnost v tahu při tečení
• zachovává si pevnost a houževnatost při kryogenních teplotách

Inconelové prášky jsou k dispozici v různých stupních slitin, například Inconel 625, 718 a 939, s různým složením a vlastnostmi. Lze je použít k výrobě součástí pro aplikace v leteckém a kosmickém průmyslu, chemickém zpracování, ropném a plynárenském průmyslu, automobilovém průmyslu a energetice.

Hlavními formami výrobků jsou sférické prášky rozprašované plynem a aglomerované a slinuté prášky. Specifikace zahrnují distribuci velikosti částic, rychlost toku, zdánlivou hustotu a složení.

Typy prášku Inconel

Inconel 625 prášek

Inconel 625 je slitina niklu, chromu a molybdenu s vynikající odolností proti korozi a vysokou pevností.

Typické složení (hmotnost %)

Klíčové vlastnosti:

• Zachovává si pevnost v tahu a pevnost při tečení při vysokých teplotách až do 980 °C.
• Odolnost proti důlkové a štěrbinové korozi v chloridovém a jiném agresivním prostředí.
• Odolnost proti oxidaci až do 980 °C

Aplikace:

• Letecké a kosmické součásti, jako jsou kryty motorů, obraceče tahu.
• Námořní komponenty, jako jsou hřídele, spojovací prvky.
• Zařízení pro chemické zpracování
• Těžba a rafinace ropy a zemního plynu

Inconel 718 prášek

Inconel 718 je nikl-chromová slitina s vynikajícími tahovými, únavovými a creepovými vlastnostmi při teplotách do 700 °C.

Typické složení (hmotnost %):

Klíčové vlastnosti:

• Zachovává pevnost při teplotách až 700 °C
• Vynikající odolnost proti korozi
• Dobrá svařitelnost
• Vysoká únavová pevnost a houževnatost

Aplikace:

• Letecké komponenty, jako jsou turbínové disky, distanční podložky, hřídele.
• pláště raketových motorů, rámy, spojovací materiál
• Jaderné reaktory
• Kryogenní skladovací nádrže

Inconel 939 prášek

Inconel 939 je precipitačně kalitelná superslitina na bázi niklu navržená pro zvýšenou pevnost v tahu při vysokých teplotách.

Typické složení (hmotnost %):

Klíčové vlastnosti:

• Vynikající pevnost při tečení až do 1095 °C
• Odolnost proti oxidaci v nepřetržitém provozu do 980 °C
• Odolnost proti korozi v horkých plynech
• Zachovává pevnost v tahu při zvýšených teplotách

Aplikace:

• Součásti plynových turbín, jako jsou spalovací nádoby, přechody
• Šroubování parních turbín, skříň
• Zařízení pro tepelné zpracování
• Díly leteckých motorů

Vlastnosti prášku Inconel

Fyzikální vlastnosti

Mechanické vlastnosti

Chemické vlastnosti

• Vynikající odolnost proti korozi v různých kyselinách, zásadách a mořské vodě.
• Dobrá odolnost proti oxidaci a nauhličování až do 1095 °C
• Odolává kyselinám sírovým, fosforečným a organickým.

Aplikace a použití práškového inkonelu

Specifikace prášku Inconel

Distribuce velikosti

Zdánlivá hustota

• Typické rozmezí je 2,5-4,5 g/cc

Průtok

• Měření volného toku prášku
• Vyjádřeno v s/50g
• Hodnoty 25-35 s/50 g jsou volně tekoucí.

Složení

• Odpovídá specifikaci AMS pro třídu slitiny
• Analýza zahrnuje Ni, Cr, Fe, Nb, Mo, Ti, Al

Kontaminace

• Obsah kyslíku pod 0,1%
• Nízký obsah síry, selenu, olova

Dodavatelé a ceny

• Ceny se liší v závislosti na třídě slitiny, kvalitě a velikosti šarže.
• Úspory z rozsahu pro velké objemy výroby
• Dodatečné zpracování, jako je izostatické lisování za tepla, odplynění, zvyšuje náklady.

Jak vybrat prášek Inconel

Faktory, které je třeba zvážit

Stupeň slitiny

• Přizpůsobení slitiny provozní teplotě a potřebným vlastnostem
• 625 pro odolnost proti korozi, 718 pro pevnost při 700 °C, 939 pro pevnost při tečení 1095 °C

Velikost prášku

• Jemnější prášek pro lepší rozlišení a povrchovou úpravu
• Větší prášek pro vyšší rychlost nanášení

Způsob výroby

• Plynové rozprašování, plazmový proces s rotační elektrodou (PREP) nebo jiný proces.

Standardy kvality

• Chemická analýza, tvar částic, úroveň znečištění
• Certifikace ISO 9001 nebo AS9100

Velikost šarže a doba dodání

• Cenová zvýhodnění při velkých objemech
• Plánování objednávek na zakázku

Způsob použití

• Výběr prášku kompatibilního s konkrétním procesem AM nebo MIM

Následné zpracování

• Dodatečné tepelné zpracování, HIP může změnit vlastnosti

Doporučení

• Pro aditivní výrobu, prášek menší než 45 mikronů
• Pro MIM použijte větší rozdělení velikosti částic.
• Získejte vzorky a zkušební výtisky před nákupem velkého množství.
• Úzká spolupráce s dodavatelem prášku, abyste mohli přizpůsobit výrobek požadavkům na díl.
• Pečlivě kontrolujte manipulaci a skladování, aby nedošlo ke kontaminaci nebo změně prášku.

Výhody a nevýhody prášku Inconel

Výhody

• Vysoká pevnost při zvýšených teplotách
• Vynikající odolnost proti korozi a oxidaci
• Dobrá svařitelnost a obrobitelnost
• Zachovává si houževnatost při kryogenních teplotách
• Lze použít k výrobě složitých geometrií pomocí AM
• Zpracování práškovou metalurgií vytváří konzistentní jemné mikrostruktury

Nevýhody

• Dražší než oceli a slitiny hliníku
• Náročná práce a zpracování
• Náchylnost na praskání v důsledku tepelného namáhání
• Obtížné odlévání bez speciálních technik
• Omezený počet dodavatelů vysoce kvalitního prášku

Nejčastější dotazy

K čemu se používá prášek Inconel?

Prášek Inconel se používá k výrobě součástí s výjimečnými mechanickými vlastnostmi při vysokých teplotách a odolností proti korozi s využitím aditivní výroby nebo vstřikování kovů. Běžně se používá v leteckém a kosmickém průmyslu, při zpracování chemikálií, při výrobě energie, v ropném a plynárenském průmyslu a v automobilovém průmyslu.

Jaký je rozdíl mezi prášky Inconel 625, 718 a 939?

Hlavní rozdíly se týkají složení, které vede k různým teplotním možnostem:

• Inconel 625 má vynikající odolnost proti korozi až do teploty 980 °C.
• Inconel 718 nabízí nejvyšší pevnost až do 700 °C
• Inconel 939 je navržen pro pevnost v tahu při extrémních teplotách až do 1095 °C.

Jaká velikost částic je pro AM nejlepší?

Pro aditivní výrobu s práškovým ložem s prášky Inconel se doporučuje velikost částic v rozmezí 15-45 mikronů. Jemnější částice pod 15 mikronů mohou způsobit problémy s tokem a rozptylem. Částice o velikosti nad 45 mikronů mohou snížit rozlišovací schopnost a kvalitu povrchu.

Vyžaduje prášek Inconel speciální skladování nebo manipulaci?

Ano, prášky Inconel snadno oxidují a absorbují vlhkost, což může změnit jejich vlastnosti a tokové charakteristiky. Vyžadují skladování v uzavřených nádobách s inertním plynem nebo ve vakuu. Manipulační techniky by měly minimalizovat kontakt se vzduchem.

Jaké následné zpracování je nutné po AM s Inconelem?

Po aditivní výrobě pomocí prášků Inconel jsou obvykle nutné následné procesy, jako je izostatické lisování za tepla (HIP), tepelné zpracování a obrábění. Ty pomáhají zlepšit mikrostrukturu a vlastnosti materiálu tak, aby splňoval požadavky aplikace.

Je prášek Inconel po AM znovu použitelný?

Ano, prášek Inconel lze po aditivní výrobě obnovit a znovu použít. Opětovně použitý prášek je však třeba smíchat s čerstvým panenským práškem v poměru 30% nebo méně, aby byla zachována stálá kvalita.