kovový prášek in718, známý také jako prášek Inconel 718, je prášek ze slitiny na bázi niklu, který se používá v různých vysokoteplotních aplikacích. Nabízí vynikající pevnost v tahu, únavě, tečení a trhlině při vysokých teplotách spolu s vynikající odolností proti korozi a oxidaci.

Prášek in718 lze zpracovávat na součásti pomocí aditivních výrobních technik, jako je selektivní laserové tavení (SLM), tavení elektronovým svazkem (EBM), tryskání pojiva a přímé laserové spékání kovů (DMLS). To umožňuje vytvářet složité geometrie a lehké struktury pro letecký, automobilový, ropný a plynárenský průmysl a biomedicínu.

Typy kovového prášku in718

Typ	Složení	Tvar částice	Rozsah velikosti (μm)	Zdánlivá hustota (g/cm3)	Tekutost
Rozprášený plyn	Ni 53%, Cr 19%, Nb 5%, Fe 18%, Ti 1%, Al 0,5%, C 0,08% max.	Sféroidní	15-45	4.2-4.5	Vynikající
Rozprašování plazmou	Stejně jako rozprašovaný plyn	Sféroidní	10-45	4.2-4.5	Dobrý
Voda atomizovaná	Stejně jako rozprašovaný plyn	Nepravidelné	45-150	4.5-5.0	Veletrh

• Prášky rozprašované plynem a plazmou mají sférické částice prášku, které umožňují vynikající tekutost, hustotu balení a roztíratelnost pro aditivní výrobu.
• Vodou rozprašované prášky mají nepravidelnější tvary s vyšším obsahem kyslíku na povrchu, což může způsobit problémy při tisku.
• Pro lepší rozlišení a povrchovou úpravu se upřednostňují menší velikosti prášku v rozmezí 15-45 mikronů. V závislosti na aplikaci však lze použít i 10-150 mikronů.

Vlastnosti in718 Kovový prášek

Vlastnictví	Hodnota
Hustota	8,19 g/cm3
Bod tání	1260-1336°C
Tepelná vodivost	11,4 W/mK
Měrné teplo	435 J/kgK
Pevnost v tahu	1275 MPa
Mez kluzu	1035 MPa
Prodloužení	12%

• Vysoká pevnost se udržuje až do teploty přes 700 °C, s nepatrným úbytkem až do 980 °C.
• Vynikající odolnost proti korozi v různých agresivních prostředích až do 900 °C
• Odolává oxidaci v horkých plynech až do 1000 °C díky tvorbě přilnavé vrstvy oxidu.
• Zachovává si mechanické vlastnosti při trvalém zatížení při teplotách až 650 °C.

Díky těmto vlastnostem je in718 vhodný do náročných podmínek v leteckém, energetickém, automobilovém a chemickém/petrochemickém průmyslu.

Aplikace kovového prášku in718

Průmysl	Aplikace
Aerospace	Lopatky turbíny, disky, spalovací motory, přídavná spalování, hřídele, skříně, spojovací materiál, převody, armatury.
Ropa a plyn	Těsnění, ventily, vrtné nářadí, tlakové nádoby, výměníky tepla, spojovací materiál.
Automobilový průmysl	Součásti turbodmychadla, ventily, výfukové součásti
Průmyslové plynové turbíny	Spalovací vložky, kryty, trysky, tepelné štíty
Lékařský	Ortopedické implantáty, protetika
Chemický a petrochemický průmysl	Trubky reformeru, součásti výměníku tepla

• Díly leteckých motorů, jako jsou lopatky a kotouče, představují největší oblast použití pro využití vysokoteplotní pevnosti.
• Ropný a plynárenský průmysl používá in718 pro hlubinné vrtné nástroje a součásti plošin na moři, které vyžadují odolnost proti korozi.
• Automobilové díly, jako jsou rotory turbodmychadel a čepy výfukového potrubí, využívají odolnost proti teplu a opotřebení.
• Biomedicínský sektor využívá biokompatibilitu pro dlouhotrvající kloubní náhrady a implantáty

Tyto rozmanité aplikace podtrhují všestrannost vlastností, které mají komponenty na bázi prášku in718.

Specifikace a normy

Organizace	Označení
AMS	AMS 5662, AMS 5699, AMS 5832, AMS 5993
ASME	ASME SB-671
ASTM	ASTM B299, ASTM F3055, ASTM F3056
ISO	ISO 4957
SAE	SAE AMS 2604, SAE AMS 2631

Tyto specifikace určují přípustnou úroveň složení, mechanických vlastností, forem výrobků, postupů tepelného zpracování, metodiky zkoušení a sledovatelnosti šarží/výrobků požadovaných pro aplikace v letectví, obraně a průmyslu.

Dodavatelé a ceny

Dodavatel	Cenové rozpětí
Sandvik	$$$
Praxair	$$$
Technologie LPW	$$
Prášky AMC	$

• $ = $100-$150/kg, $$ = $150-$250/kg, $$ = $250-$400/kg.
• Vysoce výkonné prášky používané v kritických aplikacích jsou dražší.
• Kupující musí pečlivě vyhodnotit kompromisy mezi vlastnostmi prášku a cenou.
• Zvažte kvalifikační status dodavatelů podle průmyslových specifikací
• Vyžádejte si protokoly o zkouškách, certifikáty kvality a technické listy.
• Vyhledejte podporu pro návrh dílů, parametry tisku a pokyny pro kvalitu.

Cena je sice důležitá, ale zásadní roli hraje technická podpora prodeje a konzistentní kvalita prášku na základě kvalifikace.

Srovnávací analýza

Parametr	in718	Waspaloy	Haynes 282	Hastelloy X
Náklady	Mírný	Vysoký	Velmi vysoko	Vysoký
Zpracovatelnost	Dobrý	Veletrh	Špatný	Dobrý
Tepelná odolnost proti únavě	Vynikající	Dobrý	Veletrh	Špatný
Pevnost v tahu při vysokých teplotách	Dobrý	Vynikající	Vynikající	Veletrh
Odolnost proti oxidaci	Vynikající	Dobrý	Vynikající	Vynikající
Svařitelnost	Veletrh	Špatný	Dobrý	Vynikající

• in718 nabízí nejlepší poměr možností pro většinu aplikací.
• Waspaloy má vyšší pevnost při vysokých teplotách, ale nižší tepelnou únavovou životnost.
• Haynes 282 odpovídá pevnosti, ale má horší výrobní vlastnosti
• Hastelloy X má dobrou odolnost proti vlivům prostředí, ale nižší pevnost.

Materiál in718 tak poskytuje optimální kombinaci pevnosti, únavové životnosti, odolnosti proti oxidaci a cenové dostupnosti.

Srovnání klíčových aplikací

aplikace	Preferovaná slitina
Letecké motory	in718, Waspaloy
Parní turbíny	in718
Součásti pro ropné vrty	in718, Hastelloy X
Spojovací materiál pro letectví a kosmonautiku	Haynes 282, in718
Zařízení pro tepelné zpracování	Hastelloy X
Lékařské implantáty	in718, kobaltový chrom

• Pro díly proudových motorů se hojně používají in718 a Waspaloy.
• Lopatky parních turbín využívají in718 pro tepelnou odolnost proti únavě.
• Ropný průmysl dává přednost korozivzdorným třídám, jako je in718 a Hastelloy.
• Spojovací prvky pro letectví a kosmonautiku využívají pro zvýšení pevnosti slitiny kalené srážením.
• Pece pro tepelné zpracování vyžadují výjimečnou odolnost proti oxidaci, jako je Hastelloy X.
• Kloubní implantáty využívají biokompatibilitu a vysokou pevnost chromu in718 nebo kobaltu.

To jen podtrhuje vysokou míru využití in718 v nejrůznějších vysoce výkonných aplikacích.

Nejčastější dotazy

Otázka	Odpovědět
Je in718 tisknutelný na základní stolní 3D tiskárně SLS?	Ne, in718 vyžaduje průmyslové tiskárny SLM, DMLS nebo EBM s výkonem laseru nad 400 W, aby bylo možné dosáhnout plně hustých dílů.
Jaké jsou alternativy k prášku in718?	Pro pevnost při vysokých teplotách jsou alternativami Haynes 282, Waspaloy, Rene 41, Hastelloy X. Pro odolnost proti korozi jsou vhodné slitiny N066. Pro nižší náklady lze někdy nahradit nerezovou ocelí.
Jaké následné zpracování je nutné u komponent AM in718?	Tepelné zpracování včetně izostatického lisování za tepla a vícestupňového stárnutí se používá ke zvýšení tažnosti a uvolnění napětí. Kromě toho lze použít některé dokončovací obrábění nebo úpravy.
Je kovový prášek in718 po aditivní výrobě znovu použitelný?	Ano, kvalitní prášek in718 lze získat pomocí systémů recyklace prášku a smíchat s malým procentem čerstvého prášku pro opětovné použití.

Závěr

Slitina niklu in718 poskytuje výjimečnou rovnováhu mezi vysokou pevností při zvýšených teplotách a vynikající dlouhodobou tepelnou stabilitou, odolností proti oxidaci a korozi pro nejnáročnější aplikace. Aditivní výroba využívá těchto vnitřních předností materiálu k výrobě složitých lehkých a vysoce výkonných kovových součástí.

Díky rostoucímu rozšíření v odvětvích letectví, ropy a zemního plynu, energetiky a automobilového průmyslu, které je dáno jeho matricí schopností, je in718 i nadále základní superslitinou pro 3D tisk. V porovnání s alternativami je velmi příznivá, pokud jde o výkon, výrobu a ekonomiku - což zdůrazňuje, proč je in718 zlatým standardem práškové slitiny pro kritické kovové díly AM nyní i v dohledné budoucnosti.

znát více procesů 3D tisku