Inconel 625 Powder: Úvod, aplikace

Inconel 625 je slitina niklu, chromu a molybdenu, která se široce používá pro svou vynikající odolnost proti korozi a oxidaci při vysokých teplotách. Prášek Inconel 625 umožňuje výrobu komponentů z této slitiny pomocí pokročilých technik práškové metalurgie.

Tato příručka se zabývá složením prášku Inconel 625, vlastnostmi, výrobními metodami, charakteristikami částic, aplikacemi, výhodami, omezeními, cenami a srovnáním s alternativními slitinami.

Úvod do prášku Inconel 625

Prášek Inconel 625 má následující klíčové vlastnosti:

• Vyrobeno ze slitiny niklu, chromu a molybdenu
• Obsahuje Ni-Nb zpevňující precipitáty
• Vynikající odolnost proti korozi
• Vysoká pevnost a houževnatost
• Stabilní při teplotách až 980 °C
• K dispozici v různých velikostech
• Používá se hlavně pro aditivní výrobu
• Vhodné také pro MIM, tepelné stříkání, svařování

Díky svým vlastnostem je Inconel 625 vhodný pro díly vystavené extrémním podmínkám. Prášková forma umožňuje výrobu složitých geometrií pomocí pokročilých metod.

Typické složení Inconel 625 prášek

Jmenovité složení prášku Inconel 625 je:

Složení prášku Inconel 625

Živel	Hmotnost %
Nikl	58,0 min
Chrom	20.0-23.0
Molybden	8.0-10.0
Niob	3.15-4.15
Žehlička	5,0 max
Kobalt	1,0 max
Hliník	0,4 max
Titan	0,4 max
Uhlík	0,1 max.

• Nikl zajišťuje odolnost proti korozi a tažnost
• Chrom pro odolnost proti oxidaci a bodovému poškození
• Molybden a niob pro zpevnění
• Kontrolovaný nízký obsah nečistot pro spolehlivý výkon

Vyvážené složení slitiny poskytuje kombinaci vyrobitelnosti, svařitelnosti a vysokoteplotních vlastností.

Vlastnosti a charakteristiky prášku Inconel 625

Fyzikální vlastnosti

• Hustota: 8,44 g/cm3
• Bod tání: 1260-1350 °C

Mechanické vlastnosti

• Pevnost v tahu: 760 MPa
• Mez kluzu: 380 MPa
• Prodloužení: 40%
• Únavová pevnost: 300 MPa při 107 cyklech

Vlastnosti při vysokých teplotách

• Zachovává pevnost v tahu až do 980 °C
• Vynikající pevnost v tahu při tečení
• Dobrá metalurgická stabilita

Korozní vlastnosti

• Vysoká odolnost proti důlkové a štěrbinové korozi
• Vynikající odolnost proti koroznímu praskání vlivem chloridových iontů
• Odolnost vůči oxidaci a nauhličování

Způsoby výroby prášku Inconel 625

Mezi klíčové techniky výroby prášku Inconel 625 patří:

• Atomizace plynu – Vysokotlaký inertní plyn rozbíjí proud roztavené slitiny na jemné kapičky. Nejběžnější metoda.
• Plazmová atomizace – Velmi vysoké teploty plazmových hořáků vytvářejí jemnější prášky.
• Proces rotační elektrody – Odstředivé síly rozkládají roztavený kov na kapky.
• Atomizace vody – Méně časté kvůli riziku kontaminace.

Plynová atomizace umožňuje nákladově efektivní výrobu prášku Inconel 625 s kontrolovanou velikostí částic a minimální kontaminací.

Charakteristiky částic Inconel 625 prášek

Morfologie částic

• Převážně sférické částice
• Satelity lze odstranit tepelnou úpravou

Distribuce velikosti částic

• Typická velikost se pohybuje od 15 do 150 mikronů
• Úzká distribuce zajišťuje hustotu a kvalitu
• Použití menších velikostí pro lepší rozlišení

Vlastnosti toku

• Obecně sypké prášky
• Průtoky měřené zkouškou Hallovým průtokoměrem

Chemické složení

• Odpovídá jmenovitému obsahu slitiny Inconel 625
• Nízká hladina kyslíku a dusíku
• Splňuje normy chemické specifikace

Kontrola vlastností částic je rozhodující pro dosažení požadovaných vlastností hotových součástí.

Aplikace prášku Inconel 625

Mezi hlavní oblasti použití prášku Inconel 625 patří:

Aditivní výroba

• Letecké komponenty
• Díly horké části turbíny
• Díly výfukového systému
• Korozivzdorné díly pro manipulaci s kapalinami

Vstřikování kovů

• Malé, složité komponenty
• Ventily odolné proti korozi

Tepelné nástřiky

• Ochrana proti korozi při vysokých teplotách
• Povlaky odolné proti opotřebení

Svařování

• Korozivzdorné překryvy svarů
• Podobné složení výplňového kovu

Jedinečné vlastnosti Inconelu 625 umožňují vyrábět vysoce výkonné součásti pro náročné aplikace pomocí technik práškové metalurgie.

Výhody a přednosti Inconel 625 prášek

Hlavní výhody použití prášku Inconel 625:

• Vynikající odolnost vůči široké škále korozivních prostředí
• Zachovává si vysokou pevnost při zvýšených teplotách
• Zachovává metalurgickou stabilitu až do 980 °C
• Vysoká únavová pevnost, pevnost v tahu a pevnost v roztržení
• Odolnost proti trhlinám, důlkové a štěrbinové korozi
• Odolnost proti oxidaci a nauhličování
• Úzký rozsah tavení zlepšuje svařitelnost
• Prášková forma umožňuje aditivní výrobu
• Umožňuje výrobu složitých dílů ve tvaru sítě
• Komponenty lze konstruovat s vynikajícími vlastnostmi
• Úsporné ve srovnání s jinými slitinami niklu

Výkonnostní výhody Inconelu 625 v kombinaci s konstrukční flexibilitou z něj činí atraktivní slitinu pro kritické aplikace.

Omezení a nevýhody

Některá omezení použití prášku Inconel 625 zahrnují:

• Vysoké materiálové náklady ve srovnání s ocelí
• Horší mechanické vlastnosti než u nejnovějších niklových slitin
• Nižší pevnost než u slitin s vysokým obsahem uhlíku
• Pro dosažení plné hustoty vyžaduje izostatické lisování za tepla
• Náchylnost k mikrotrhlinám v některých sestavách
• Může být vyžadováno následné zpracování
• Kontrola vlastností částic zvyšuje náklady
• Testování vhodnosti pro nové aplikace
• Vyžaduje bezpečnostní opatření při manipulaci kvůli jemným částicím

Tato omezení lze překonat správným výběrem parametrů a testováním pro každou aplikaci.

Ceny prášku Inconel 625

Rozsahy cen prášku Inconel 625:

• 15-45 mikronů: 50-65 dolarů za kg
• 45-75 mikronů: 45-55 USD za kg
• 75-150 mikronů: 40-50 USD za kg
• Cena závisí na velikosti částic, kvalitě a objednaném množství
• Vyžaduje vysokou čistotu surovin, což zvyšuje náklady
• Náklady na zpracování jsou vyšší než u niklu/ocelových prášků
• Stále hospodárné pro vysoce výkonné aplikace

Pro vhodné aplikace poskytuje prášek Inconel 625 dlouhodobou hodnotu i přes vyšší počáteční náklady.

Srovnání s alternativními práškovými slitinami

V porovnání s práškem Inconel 718

• Inconel 625 má lepší odolnost proti korozi
• Vyšší provozní teplota
• Nižší pevnost a tvrdost než IN718
• IN718 má vyšší pevnost v tahu a únavovou pevnost

V porovnání s práškem z nerezové oceli 316L

• Inconel 625 má mnohem vyšší pevnost při vysokých teplotách
• Mnohem lepší odolnost proti korozi
• Vyšší náklady než u prášku 316L
• 316L má lepší svařitelnost a tažnost

V porovnání s kobaltovým chromovým práškem

• Inconel 625 má vyšší tažnost a lomovou houževnatost
• Nízká odolnost proti opotřebení ve srovnání se slitinami kobaltu
• Výrazně nižší náklady než kobaltový chrom

Inconel 625 poskytuje nejlepší kombinaci vlastností pro aplikace, kde je zapotřebí odolnost proti korozi se středními teplotními vlastnostmi.

Nejčastější dotazy

Otázka: Jak se vyrábí prášek Inconel 625?

Odpověď: Nejběžnější metodou je plynová atomizace. Slitina se indukčně roztaví a rozpadne na jemné kapičky pomocí proudů inertního plynu. Kapičky ztuhnou na prášek.

Otázka: Jaké velikosti částic prášku Inconel 625 jsou k dispozici?

Odpověď: Typické rozsahy velikostí jsou 15-45 mikronů, 45-75 mikronů a 75-150 mikronů. Jemnější prášky poskytují lepší rozlišení, ale stojí více. Rozložení velikosti ovlivňuje konečné vlastnosti dílů.

Otázka: V jakých aplikacích se používá prášek Inconel 625?

Odpověď: Klíčové aplikace jsou aditivní výroba dílů pro letecký průmysl, plynové turbíny a díly odolné proti korozi. Používá se také při vstřikování kovů, tepelném nástřiku a pro svařovací dráty.

Otázka: Jaké jsou výhody Inconelu 625 oproti nerezovým ocelím?

Odpověď: Inconel 625 má ve srovnání s nerezovými ocelemi mnohem vyšší pevnost při vysokých teplotách a odolnost proti korozi. Je široce používán pro náročné aplikace.

Otázka: Vyžaduje prášek Inconel 625 izostatické lisování za tepla?

Odpověď: HIP pomáhá dosáhnout plné hustoty a optimálních vlastností. Kritické komponenty jsou často po aditivní výrobě opatřeny technologií HIP. Pro některé aplikace může stačit samotné spékání.

Otázka: Jak minimalizovat mikrotrhliny při tisku Inconelu 625?

Odpověď: Optimalizace parametrů sestavení, použití sférických prášků, HIPing a tepelné úpravy snižující napětí mohou minimalizovat problémy s mikrotrhlinami.

Otázka: Jaká bezpečnostní opatření jsou nutná při manipulaci s práškem Inconel 625?

Odpověď: Při manipulaci používejte protiprachové masky, rukavice a ochranný oděv, abyste zabránili vdechnutí nebo vystavení pokožky. Dodržujte doporučené bezpečnostní protokoly pro kovové prášky.

Otázka: Je Inconel 625 svařitelný?

Odpověď: Ano, odpovídající přídavný materiál poskytuje dobré vlastnosti svarového spoje. Řízené procesy se používají k řízení zbytkových napětí a trhlin.

Otázka: Je prášek Inconel 625 opakovaně použitelný?

Odpověď: Nepoužitý prášek lze po prosetí odstranit velké částice. Opakované použití však může způsobit vady, proto se obecně doporučuje používat čerstvý prášek.

znát více procesů 3D tisku