Průvodce práškem Inconel 625 pro aplikace aditivní výroby

Inconel 625 je superslitina na bázi niklu, která se díky své vysoké pevnosti, odolnosti proti korozi a teplotním vlastnostem široce používá v leteckém a kosmickém průmyslu, při zpracování chemikálií a v energetice. Tato příručka se zabývá Prášek Inconel 625 vlastnosti, výrobní metody, průmyslové aplikace, postupy následného zpracování a dodavatele.

Úvod do práškové slitiny Inconel 625

Inconel 625 je vysoce výkonná slitina složená především z niklu, chromu a molybdenu. Mezi hlavní vlastnosti patří:

Tabulka 1: Přehled prášku Inconel 625

Vlastnosti	Podrobnosti
Obsah niklu	58-63%
Hustota	8,44 g/cm3
Bod tání	1,260-1,340°C
Pevnost v tahu	1 240 MPa
Pevnost v tahu	550 MPa
Prodloužení	30%
Odolnost proti korozi	Vynikající v extrémních prostředích
Zpracovatelnost	Snadno se svařují a vyrábějí

Tyto vlastnosti podporují použití v chemickém průmyslu, v leteckém průmyslu a v oblasti ropného a plynového hardwaru. Aditivní výroba rozšiřuje možnosti pro zakázkové, komplexní díly z Inconelu 625.

Chemické složení

Složení slitiny Inconel 625 se skládá z:

Tabulka 2: Standardní chemické složení Inconelu 625

Živel	Hmotnost %	Role
nikl (Ni)	58.0 – 63.0%	Prvek matice
Chrom (Cr)	20.0 – 23.0%	Odolnost proti oxidaci
molybden (Mo)	8.0 – 10.0%	Posílení
niob (Nb)	3.15 – 4.15%	Tvrdnutí srážek
železo (Fe)	≤ 5%	Trampský prvek
uhlík (C)	≤ 0.10%	Mezní hodnota nečistot
mangan (Mn)	≤ 0,5%	Zbytkové
křemík (Si)	≤ 0,5%	Deoxidátor
fosfor (P)	≤ 0,015%	Mezní hodnota nečistot
síra (S)	≤ 0,015%	Mezní hodnota nečistot
hliník (Al)	≤ 0,4%	Mezní hodnota nečistot

Pečlivá optimalizace niklu, chromu, molybdenu a niobu je klíčová pro dosažení požadovaných mechanických vlastností.

Klíčové vlastnosti prášku Inconel 625

Tabulka 3: Vlastnosti prášku Inconel 625

Vlastnictví	Hodnota
Hustota	8,44 g/cm3
Bod tání	1,260-1,340°C
Tepelná vodivost	9,8 W/m-K
Elektrický odpor	134 μΩ-cm
Modul pružnosti	207 GPa
Poissonův poměr	0.29
Pevnost v tahu	1 240 MPa
Pevnost v tahu	550 MPa
Prodloužení	30%
Tvrdost	~36 HRC

Tyto vlastnosti umožňují použití Inconelu 625 v nosných aplikacích až do 700 °C, kde je rozhodující odolnost proti tepelné únavě, oxidaci a tečení.

Výrobní metoda pro Inconel 625 prášek

Tabulka 4: Metody výroby prášku Inconel 625

Metoda	Popis	Charakteristika
Rozprašování plynu	Vysokotlaká plynová tryska rozkládá proud roztaveného kovu	Sférický prášek ideální pro AM
Plazmová atomizace	Elektrody roztavené plazmovými oblouky/hořáky na kapky	Řízená distribuce velikosti prášku
Rotační elektroda	Odstředivá dezintegrace vířícího roztaveného kovu elektrickým obloukem	Nejužší distribuce částic

Pokročilé procesy plynové atomizace umožňují vyladit tvar prášku, chemii povrchu, defekty a distribuci velikosti částic vhodnou pro aditivní výrobu s cílem minimalizovat pórovitost.

Aplikace prášku Inconel 625

Díky kombinaci pevnosti, lomové houževnatosti, svařitelnosti a odolnosti proti korozi je Inconel 625 vhodný pro:

Tabulka 5: Použití prášku Inconel 625

Průmysl	Komponenty
Aerospace	Lopatky turbín, spalovací nádoby, trysky raket.
Ropa a plyn	Ventily na hlavě vrtu, vrtné nářadí, vrtné trubky
Chemické zpracování	Reaktorové nádoby, trubky výměníku tepla
Výroba energie	Díly horké části plynových turbín, palivové trysky
Automobilový průmysl	Turbína turbodmychadla, výfukové součásti
Námořní	Odsolovací systémy, vrtule, kování

Aditivace umožňuje zejména nákladově efektivní výrobu krátkých sérií zakázkových součástí Inconel 625.

Specifikace prášku Inconel 625

Tabulka 6: Specifikace prášku Inconel 625

Parametr	Hodnota
Čistota	>99.9%
Velikost částic	15-45 mikronů
Morfologie	Vysoce sférický
Fáze	Pevný roztok γ-Ni + γ"-Ni3Nb
Obsah kyslíku	<300 ppm
Zdánlivá hustota	Obvykle >4 g/cm3
Průtoková rychlost	Hallův průtokoměr >23 s/50 g

Přísnou kontrolou kvality prášku a optimalizací pro AM se dosáhne hustého tisku a vynikajícího výkonu materiálu po výrobě.

Globální dodavatelé

Mezi přední dodavatele prášku Inconel 625 pro AM patří:

Tabulka 7: Výrobci prášku Inconel 625

Společnost	Umístění
Sandvik	Německo
Praxair	Spojené státy
Přísada pro tesaře	Spojené státy
AP&C	Kanada
Erasteel	Švédsko
Tekna	Kanada

Tito prémioví specialisté nabízejí rozprašovaný prášek Inconel 625 s řízenou velikostí částic, tvarem, chemickým složením a výskytem defektů přizpůsobených pro aplikace aditivní výroby.

Ceny prášku Inconel 625

Tabulka 8: Dynamika cen prášku Inconel 625

Parametr	Podrobnosti
Množství	Cena za kg klesá nad ~50 kg
Kvalita	Vyšší třídy pro AM stojí 2-4x více než konvenční prášek
Distribuce	Těsnější distribuce částic je dražší
Tvarové faktory	Vysoká sféricita/hladkost zvyšují cenu

Obecně se prášek Inconel 625 pohybuje v rozmezí od $50/kg do $150/kg pro specializované odrůdy optimalizované pro laserovou fúzi v práškovém loži nebo tisk metodou usměrněného energetického nanášení.

Výhody vs. nevýhody Inconel 625 prášek

Tabulka 9: Výhody a problémy prášku Inconel 625

Klady	Nevýhody
Odolává extrémním podmínkám	Nižší průtažnost/houževnatost než u niklových slitin
Pětkrát odolnější proti zlomení než ocel	Náchylné na praskání v důsledku tahového stárnutí
Poloviční hustota oceli	Dražší než nerezová ocel
Odolává korozi za tepla a důlkové korozi	Velmi vysoké teploty zpracování
Možnost vývoje slitin na zakázku	Tendence k pórovitosti u dílů AM
Složité geometrie z konsolidace AM	Vyžaduje rozsáhlé následné zpracování
Zkrácení dodacích lhůt a nákladů u krátkých sérií	Omezený počet velkoobjemových průmyslových dodavatelů

Díky rozumnému návrhu a parametrům tisku umožňuje Inconel 625 vyrábět lehčí, pevnější a integrovanější součásti pro náročné aplikace.

Často kladené otázky

Otázka: Jaká distribuce velikosti částic je optimální pro potisk Inconelu 625?

A: Prášek Inconel 625 s velikostí částic v rozmezí 15-45 mikronů umožňuje vysokou hustotu balení a omezuje pórovitost při tisku.

Otázka: Co způsobuje praskání aditivně vyráběných dílů Inconel 625?

A: Velká zbytková napětí způsobená extrémními tepelnými gradienty během tisku vedou k praskání. Optimalizace procesu, jako je před/po ohřevu a zajištění strukturálních podpěr, jsou nezbytné.

Otázka: Jakou povrchovou úpravu lze očekávat u dílů Inconel 625 po vytištění?

A: Drsnost surového povrchu se obvykle pohybuje v rozmezí 5-15 mikronů. Dodatečným obráběním, broušením, elektrolytickým leštěním a dalšími úpravami se dosáhne hladšího povrchu.

Otázka: Jaká metoda následného zpracování se doporučuje pro aditivně vyráběné díly Inconel 625?

A: Tepelné zpracování, izostatické lisování za tepla a úprava povrchu se doporučují ke zmírnění napětí, zvýšení hustoty a zlepšení kvality povrchu.

znát více procesů 3D tisku