Inconel 718 prášek

Přehled

Inconel 718 prášek je prášek ze slitiny niklu, chromu, železa a molybdenu, který se používá především v aditivní výrobě a při tavení kovových prášků. Některé klíčové údaje o prášku Inconel 718 zahrnují:

• Složení: Nikl, chrom, železo, niob, molybden, titan, hliník.
• Vlastnosti: Vysoká pevnost, odolnost proti korozi, tepelná odolnost, svařitelnost.
• Výrobní proces: Plynová atomizace
• Rozsah velikosti částic: 15-45 mikronů obecně
• Aplikace: Letecké komponenty, lopatky turbín, nástroje, formy, lodní komponenty.
• Normy: AMS 5662, AMS 5664, ASTM B718

Složení Inconel 718 prášek

Prášek Inconel 718 má následující jmenovité složení podle norem AMS 5662 a ASTM B718:

Nikl a chrom zajišťují odolnost proti korozi a oxidaci. Niob umožňuje srážkové zpevnění slitiny. Hlavním základním prvkem je železo. Molybden, titan a hliník zlepšují mechanické vlastnosti při zvýšených teplotách.

Poměr niklu, chromu a železa zajišťuje optimální zpevnění, zatímco přídavky Nb, Mo, Ti a Al zajišťují mechanismy kalení a srážení. Kontrola složení v těchto rozmezích je rozhodující pro dosažení cílových vlastností materiálu po zpracování.

Vlastnosti prášku Inconel 718

Některé z klíčových vlastností prášku Inconel 718 jsou:

Tabulka 1: Vlastnosti prášku Inconel 718

Díky své hustotě, tepelným a mechanickým vlastnostem je Inconel 718 vhodný pro vysoce výkonné díly, které jsou schopny odolávat extrémním podmínkám. Proces práškové metalurgie zachovává jemnou strukturu zrn, což vede ke zlepšení vlastností.

Pevnost je zachována až do teploty přes 700 °C, přičemž je zajištěna dostatečná tažnost a odolnost proti únavě. Odolnost proti oxidaci chrání před korozí až do 980 °C. Tyto vlastnosti umožňují slitině Inconel 718 pracovat v aplikacích s náročnými tepelnými cykly.

Distribuce velikosti částic prášku Inconel 718

Prášek Inconel 718 se vyrábí procesem plynové atomizace, při kterém vznikají sférické částice v kontrolovaném rozmezí velikosti. Typické rozdělení velikosti částic je:

Tabulka 2: Velikost částic prášku Inconel 718

Úzké rozdělení zajišťuje plynulý tok prášku a rovnoměrné tavení. Menší částice podporují lepší slinování, zatímco větší částice zlepšují tok prášku. Průměrná velikost je u většiny aditivních výrobních procesů pracujících s kovy obvykle 25-45 mikronů.

Řízení tvaru a distribuce velikosti částic umožňuje husté balení a účinné spojování po vrstvách, které je nezbytné pro aplikace 3D tisku. Sítové třídiče přesně třídí částice do dávek s cílovými rozsahy velikostí.

Výrobní proces prášku Inconel 718

Plynová atomizace je nejběžnější metodou výroby sférických prášků Inconelu 718 vhodných pro aditivní výrobu. Výrobní kroky jsou následující:

1. Tání - Inconel 718 je nejprve indukčně roztaven v inertní atmosféře.
2. Atomizace - Proud kapalného kovu je rozbit na jemné kapičky pomocí vysokotlakého inertního plynu (obvykle dusíku nebo argonu).
3. Tuhnutí - Kapky se rychle ochladí a ztuhnou na prášek.
4. Sbírka - Rozptýlené částice padají do sběrné komory.
5. Sítování - Prášky jsou prosévány do specifických distribucí velikosti částic.

Prášky rozprašované plynem mají ve srovnání s prášky rozprašovanými vodou vyšší čistotu, rovnoměrnější složení, konzistentní tvar částic a minimální množství satelitů. Hladká morfologie povrchu zlepšuje tok prášku během zpracování.

Přesné řízení průtoku plynu, teploty a proudu roztaveného kovu vytváří prášky s cílovými charakteristikami přizpůsobenými pro procesy AM, jako je laserová fúze v práškovém loži, tryskání pojiva a usměrněné nanášení energie.

Aplikace z Inconel 718 prášek

Díky vynikající pevnosti a odolnosti proti korozi při vysokých teplotách je slitina Inconel 718 vhodná pro kritické součásti v:

Tabulka 3: Aplikace prášku Inconel 718

Aditivní výroba s použitím prášku Inconel 718 je ideální pro výrobu složitých dílů na míru s lepšími mechanickými vlastnostmi a geometrií, které nejsou možné při odlévání nebo obrábění.

Specifikace a normy

Práškové výrobky Inconel 718 splňují následující specifikace:

Tabulka 4: Specifikace pro prášek Inconel 718

Tyto specifikace definují přijatelné rozsahy prvkového složení, postupy odběru vzorků, certifikáty a zkušební metody pro stanovení chemických a fyzikálních vlastností.

Oblíbené používané specifikace velikosti jsou -100/+325 ok, -140/+325 ok a -230/+400 ok podle normy ASTM B214.

Dodavatelé prášku Inconel 718

Někteří přední světoví dodavatelé s cenami:

Tabulka 5: Dodavatelé a ceny prášku Inconel 718

Ceny se liší v závislosti na objemu objednávky, rozsahu velikosti částic, toleranci tvaru a zárukách složení šarže. U velkých zakázek OEM jsou poskytovány vyšší slevy ve srovnání s malými objemy prototypů. Geografické ceny také kolísají na základě regionální dynamiky nabídky a poptávky.

Výhody a nevýhody Inconelu 718 pro aditivní výrobu

Tabulka 6: Výhody a omezení prášku Inconel 718

Inconel 718 je dražší než nerezové oceli, ale může bezpečně pracovat při teplotě o 100 °C vyšší. Ačkoli se tiskne pomaleji než oceli, zvýšení výkonu ospravedlňuje náklady na vysoce hodnotné aplikace v extrémních prostředích.

Při optimalizaci parametrů AM dosahuje slitina mechanických vlastností, které jsou stejné nebo lepší než u odlévaného a tepaného materiálu. Při vyšších rychlostech výroby však mohou vznikat problémy s praskáním. Vícelaserové systémy pomáhají zvýšit produktivitu.

Nejčastější dotazy

Otázka: K čemu se slitina Inconel 718 používá?

Odpověď: Superslitina na bázi niklu Inconel 718 má výjimečnou pevnost při teplotách až 700 °C, odolnost proti oxidaci a korozi. Je široce používána v plynových turbínách, leteckých motorech, jaderných reaktorech, čerpadlech, nástrojích a dalších kritických součástech pracujících v extrémních podmínkách.

Otázka: Je Inconel 718 svařitelný?

Odpověď: Inconel 718 je svařitelný! Tato superslitina, známá svou vysokou pevností a odolností proti korozi i při extrémních teplotách, je oblíbená v leteckém a energetickém průmyslu.

Otázka: Jak se Inconel 718 vyrábí?

Odpověď: Obvykle se vyrábí dvojitým tavicím procesem s použitím vakuového indukčního tavení (VIM) a následného vakuového obloukového přetavení (VAR), které zajišťuje čistý a vysoce čistý materiál.

Otázka: Lze Inconel 718 obrábět?

Odpověď: Ano, ale je to náročné kvůli jeho houževnatosti a tvrdosti. Pro efektivní obrábění jsou nutné speciální nástroje a techniky.

Otázka: Jak Inconel 718 zvládá extrémní prostředí?

Odpověď: Je výjimečně odolný vůči oxidaci a zachovává si pevnost i při velmi vysokých teplotách, takže je ideální pro drsné prostředí.

Otázka: Jaký je rozdíl mezi Inconelem 718 a ostatními slitinami Inconelu?

Odpověď: Každá slitina Inconel má jedinečné složení a vlastnosti. Slitina Inconel 718 je známá zejména pro svou vysokou pevnost a snadnou výrobu, včetně svařování, což u některých jiných slitin Inconelu není tak jednoduché.

znát více procesů 3D tisku