Přehled prášku Inconel 718
Obsah
Přehled o Inconel 718 prášek
Inconel 718 je prášková superslitina na bázi niklu a chromu, která se používá pro aplikace s vysokou pevností při zvýšených teplotách. Mezi klíčové vlastnosti patří:
- Vynikající pevnost až do 700 °C
- Vysoká odolnost proti korozi a oxidaci
- Dobrá odolnost proti únavě a tečení
- Schopnost odolávat kryogenním teplotám
- Kompatibilita s následným zpracováním, jako je izostatické lisování za tepla
Prášek Inconel 718 se široce používá k výrobě komponentů pro letecký průmysl, ropný a plynárenský průmysl, jaderný průmysl a další náročná odvětví prostřednictvím aditivní výroby kovů nebo práškové metalurgie.
Typy prášku Inconel 718
Prášek Inconel 718 je k dispozici v různých rozměrech částic, tvarech a výrobních metodách:
Typ | Popis | Velikost částic | Tvar | Způsob výroby |
---|---|---|---|---|
Rozprášený plyn | Nepravidelný sférický prášek | 15-75 μm | Převážně sférické | Rozprašování plynu |
Rozprašování plazmou | Vysoce sférický prášek | 15-45 μm | Vysoce sférický | Plazmová atomizace |
Smíšené | Směs plynem rozprašovaných a drcených prášků | 15-150 μm | Smíšená morfologie | Mechanické míchání |
Legované | Předlegovaný prášek s jednotným složením | 15-105 μm | Sférické nebo nepravidelné | Plynová/plazmová atomizace předlegované taveniny |
Sférické a předlegované prášky poskytují vyšší kvalitu, ale jsou dražší než směsné nebo plynem rozprašované varianty. Výběr závisí na požadavcích aplikace.

Vlastnosti a složení Inconelu 718
Inconel 718 má výjimečnou kombinaci mechanických vlastností a odolnosti proti korozi:
Vlastnictví | Hodnota |
---|---|
Hustota | 8,19 g/cm3 |
Bod tání | 1260-1336°C |
Maximální pevnost v tahu | 1 103 - 1 551 MPa |
Mez kluzu | 758 - 1 379 MPa |
Prodloužení | Minimální hodnota 12% |
Youngův modul | 205 GPa |
Poissonův poměr | 0.29 |
Modul ve smyku | 79 GPa |
Únavová pevnost | 517 - 1 034 MPa |
Jmenovité složení Inconelu 718 je:
- Nikl: 50-55%
- Chrom: 17-21%
- Železo: rovnováha
- Niob: 4.75-5.5%
- Molybden: 2,8-3,3%
- Titan: 0,65-1,15%
- Hliník: 0,2-0,8%
Tato kombinace přídavků niklu, chromu a niobu dává Inconelu 718 vynikající mechanické vlastnosti při vysokých teplotách.
Aplikace prášku Inconel 718
Prášek Inconel 718 se široce používá v:
- Letectví a kosmonautika - součásti motorů, jako jsou lopatky turbín, kotouče, spojovací prvky.
- Ropa a zemní plyn - Vrtné nářadí, ventily, součásti ústí vrtu
- Výroba energie - díly horké části plynových turbín, spojovací materiál
- Automobilový průmysl - kola turbodmychadel, ventily, součásti motoru
- Chemické zpracování - reaktorové nádoby, výměníky tepla, potrubí
- Nástroje - vstřikovací formy, zápustky, nástrojové přípravky
- Zdravotnictví - Ortopedické implantáty z důvodu biokompatibility
Vysoká pevnost při zvýšených teplotách, odolnost proti korozi a stabilita činí z Inconelu 718 ideální materiál pro kritické součásti v různých průmyslových odvětvích.
Výhody prášku Inconel 718
Mezi hlavní výhody použití prášku Inconel 718 patří:
- Díly si zachovávají vysokou pevnost a houževnatost až do 700 °C.
- Odolává oxidačním, korozivním a kryogenním prostředím.
- Dvojnásobná pevnost v tahu ve srovnání s nerezovou ocelí 316L
- Vynikající únavové a creepové vlastnosti
- Lze srážky posílit ošetřením proti stárnutí
- Snadno svařitelné pro opravy a spojování
- Odolnost proti praskání při izostatickém lisování za tepla
- Lze jej použít až 10krát s minimálním poškozením.
- Umožňuje vytvářet složité geometrie, které nelze obráběním získat.
- Snížení hmotnosti dílů v porovnání s pevnými formami
- Snižuje poměr nákupu a letu ve srovnání se sochory nebo výkovky.
Tyto vlastnosti umožňují výrazné zlepšení výkonu a snížení hmotnosti součástí.
Omezení Inconel 718 prášek
Některá omezení při práci s práškem Inconel 718 zahrnují:
- Vysoké náklady na materiál ve srovnání s ocelí a titanovými slitinami
- Omezení velikosti dílu na základě objemu sestavení aditivního stroje
- Náchylnost k oxidaci a korozi při teplotách nad 700 °C
- Po aditivní výrobě vyžaduje lisování za tepla pro uvolnění napětí.
- Obtížná úplná denzita při laserové fúzi v práškovém loži
- Následné zpracování, jako je obrábění, může být náročné kvůli kalení.
- Pro dosažení žádoucí drsnosti je nutná povrchová úprava.
- Vyžaduje manipulaci se suchým práškem a skladování, aby se zabránilo kontaminaci.
- Omezený počet kvalifikovaných dodavatelů ve srovnání s běžnějšími slitinami
Konstrukční zásady pro díly z Inconelu 718
Klíčové pokyny pro konstrukci součástí z Inconelu 718 vyrobených z prášku:
- Doporučená minimální tloušťka stěny 2 mm pro dostatečnou pevnost
- Zahrnutí zkosení a filetování pro minimalizaci koncentrace napětí.
- Vnitřní kanálky by měly mít průměr ≥ 2 mm pro odstraňování prášku.
- Omezte přesahy bez podpěr na maximálně 10 mm.
- Optimalizujte orientaci stavby tak, abyste minimalizovali podpěry a celkovou výšku.
- Povolit izotropní smrštění ~20% během spékání
- nižší přesnost a vyšší drsnost povrchu než u obráběných dílů.
- Konstrukce pro snadnější odstraňování prášku díky otvorům
- V případě potřeby vysoké rozměrové přesnosti nebo povrchové úpravy si nechte dodatečnou zásobu materiálu na obrábění.
Simulace sestav v rané fázi procesu návrhu pomáhá identifikovat případné problémy ještě před zahájením výroby.
Procesní parametry pro Inconel 718 AM
Mezi kritické parametry aditivní výroby Inconelu 718 patří:
- Výkon laseru: 100-500 W
- Rychlost skenování: až 10 m/s
- Průměr paprsku: 50-100 μm
- Tloušťka vrstvy: 20-50 μm
- Rozteč poklopů: 50-200 μm
- Strategie skenování: Střídání vrstev
- Stínicí plyn: Argon nebo dusík
- Průtok plynu: 2-8 l/min
- Teplota stavební desky: 60-100 °C
- Následné zpracování: Izostatické lisování za tepla, tepelné zpracování
Tyto parametry musí být přesně optimalizovány, aby bylo možné získat hutné součásti s požadovanou mikrostrukturou a mechanickými vlastnostmi.
Následné zpracování dílů Inconel 718
Typické kroky následného zpracování komponentů Inconel 718 AM zahrnují:
- Odstranění sypkého prášku tryskáním plastovými kuličkami
- Tepelné zpracování na uvolnění napětí při 1080 °C po dobu 1 hodiny s následným ochlazením na vzduchu
- Izostatické lisování za tepla při 1120 °C po dobu 4 hodin pod tlakem 100 MPa.
- Drátové elektroerozivní obrábění pro odstranění dílů z konstrukční desky
- CNC obrábění - frézování, vrtání, soustružení pro zlepšení povrchové úpravy a přesnosti
- Zlepšení povrchu - broušení, pískování, leštění
- Zpevňování povrchu kuličkováním za účelem vyvolání tlakových napětí na povrchu
- Zkoušky kvality - tah, tvrdost, mikrostruktura, fraktografie
Správné následné zpracování je nezbytné pro dosažení vlastností materiálu požadovaných aplikací.
Testování kontroly kvality pro Inconel 718
Komplexní kontrola kvality zajišťuje kvalitu prášku a tištěných dílů:
- Chemická analýza - ICP-OES potvrzuje, že složení prášku odpovídá specifikaci AMS
- Distribuce velikosti částic prášku - Laserový difrakční analyzátor velikosti částic
- Morfologie prášku - zobrazování SEM ověřuje kulovitý tvar prášku
- Mikrostruktura prášku - mapování struktury zrn pomocí EBSD
- Tekutost prášku - měřeno pomocí Hallovy a Carneyho trychtýřové zkoušky
- Analýza hustoty - heliová pyknometrie a Archimédova metoda ověřuje hustotu >99,5%.
- Mechanické zkoušky - zkouška tahu, únavy, lomové houževnatosti, tvrdosti
- Mikrostruktura - velikost zrn a rozložení fází pomocí optické a SEM mikroskopie
- Analýza defektů - rentgenové a CT vyšetření prověřující vnitřní defekty
- Drsnost povrchu - Měření stylusem nebo optickým profilometrem
Rozsáhlé testování zajišťuje, že díly Inconel 718 splňují přísné letecké a průmyslové normy.

Analýza nákladů na Inconel 718 AM
Náklady spojené s výrobou Inconelu 718 AM zahrnují:
- Náklady na stroj - $500 000 až $1 milion na kvalitní systém AM
- Náklady na materiál - $350-500/kg pro panenský prášek Inconel 718
- Náklady na práci - Kvalifikovaní operátoři pro sestavení a následné zpracování
- Náklady na energii - Velká spotřeba elektřiny při stavbách
- Následné zpracování - Náklady na HIP, obrábění a další dokončovací práce
- Kontrola kvality - Výdaje na testování a charakterizaci
- Znovupoužitelnost - Nespotřebovaný prášek lze recyklovat a snížit tak náklady na materiál.
- Objem objednávky - Větší objem zakázek přináší výhody úspor z rozsahu
- Poměr nákupů a letů - Je třeba vzít v úvahu nepoužitý prášek, který musí být recyklován.
- Geometrie části - Dobře navržené díly maximalizují využití materiálu
Pro výrobu v nízkých a středních objemech se AM stává nákladově efektivní ve srovnání se subtraktivním obráběním díky úspoře materiálu a snížení poměru "buy-to-fly".
Výběr Inconel 718 prášek Dodavatel
Klíčové faktory při výběru dodavatele prášku Inconel 718:
- Technické znalosti v oblasti plynové a plazmové atomizace niklových superslitin
- Rozsah dostupných velikostí a morfologií prášku - sférický, směsný, legovaný.
- Postupy a certifikace zajištění kvality - ISO 9001, AS9100 atd.
- Schopnost provádět chemické analýzy a zkoušky distribuce velikosti částic
- Schopnost dodávat velká množství prášku s krátkými dodacími lhůtami
- Možnosti přizpůsobení, jako je prosévání na konkrétní distribuce velikosti částic.
- Konkurenční a stabilní ceny, zejména u velkých objednávek.
- Schopnost vyhovět předpisům, pokud je to vyžadováno - ITAR, REACH, RoHS
- Vzorky pro kvalifikaci a testování prášku u zákazníka
- Technická podpora pro manipulaci s práškem a jeho skladování
- Geografická blízkost pro rychlejší logistiku a podporu
Zavedení dodavatelé s odbornými znalostmi v oblasti práškových niklových slitin obvykle nejlépe uspokojí potřeby uživatelů z hlediska kvality, přizpůsobení, cen a podpory.
Výhody a nevýhody Inconelu 718 vs. nerezové oceli
Výhody Inconelu 718:
- Dvojnásobná pevnost v tahu oproti nerezové oceli 316L
- Výrazně vyšší odolnost proti tečení a únavě
- Odolává oxidaci a korozi až do 700 °C
- Lepší únavová životnost při vysokých cyklech než u ocelí
- Konzistentní vlastnosti díky složení slitiny niklu
- Na rozdíl od standardních nerezových ocelí lze kalit věkem
- Vytváří pevnější spoje, pokud se aplikuje jako výchozí nátěr
- Snadnější recyklace a opětovné použití nepoužitého prášku
Nevýhody Inconelu 718:
- Mnohem vyšší náklady na materiál než u nerezových ocelí
- Nižší maximální provozní teplota než u nerezových
- Obtížnější úplné zhuštění při AM tisku
- Náročné na obrábění kvůli tvrdnutí při práci
- Omezený počet kvalifikovaných dodavatelů
- Náchylné na křehnutí tekutého kovu během AM
- Vyšší požadavky na následné zpracování - HIP, tepelné zpracování
- Vyžaduje zpracování v řízené inertní atmosféře
Pro kritické aplikace, kde výkon převyšuje náklady, poskytuje Inconel 718 výrazně lepší vysokoteplotní vlastnosti než nerezové oceli.
Porovnání Inconel 718 vs Inconel 625
Inconel 718 a 625 mají následující charakteristické vlastnosti:
Slitina | Síla | Odolnost proti korozi | Svařitelnost | Náklady | Použití Teplota |
---|---|---|---|---|---|
Inconel 718 | Velmi vysoko | Mírný | Veletrh | Vysoký | Do 700 °C |
Inconel 625 | Střední | Vynikající | Vynikající | Velmi vysoko | Až 980 °C |
- Inconel 718 nabízí mnohem vyšší pevnost v tahu, creepu a únavě.
- Inconel 625 poskytuje lepší všestrannou odolnost proti korozi a oxidaci.
- Inconel 625 má vynikající svařitelnost, zatímco Inconel 718 je náročnější.
- Inconel 625 je dražší kvůli rozsáhlým přídavkům legujícího sloučeniny kolumbia.
- Inconel 625 má vyšší maximální provozní teplotu.
Inconel 718 se upřednostňuje pro nejnáročnější aplikace s vysokou pevností, jako jsou letecké a kosmické komponenty, zatímco Inconel 625 se volí v případech, kdy je hlavním požadavkem odolnost proti korozi.

FAQ
Jaká distribuce velikosti částic se doporučuje pro AM s práškem Inconel 718?
Pro laserovou fúzi v práškovém loži s Inconelem 718 se obvykle doporučuje velikost částic v rozmezí 15-45 mikronů, přičemž většina z nich se pohybuje mezi 20-35 mikrony, aby byla zajištěna dobrá tekutost a husté zhutnění.
Jaké tepelné úpravy po zpracování se používají pro díly Inconel 718 AM?
Mezi běžné tepelné úpravy patří žíhání roztokem při teplotě 1270 °C, srážecí kalení při teplotě 960 °C a uvolňování napětí při teplotě 1080 °C. Vícestupňové úpravy stárnutím mohou dále zvýšit pevnost a tažnost.
Jaké jsou typické aplikace prášku Inconel 718 v leteckém průmyslu?
Inconel 718 se široce používá k výrobě součástí leteckých motorů, jako jsou lopatky, disky, spojovací prvky, pouzdra a součásti podvozku vyžadující vysokou pevnost při zvýšených teplotách a v korozivním prostředí.
Vyžaduje Inconel 718 po AM lisování za tepla?
Ano, HIP se důrazně doporučuje po laserové nebo elektronové fúzi práškového lože s Inconelem 718, aby se odstranily vnitřní dutiny a póry a zlepšila se únavová životnost díky homogenizaci mikrostruktury.
Jak se má zacházet s nepoužitým práškem Inconel 718?
Se všemi nepoužitými prášky se musí manipulovat v inertní atmosféře, aby se zabránilo oxidaci a kontaminaci. Prášek lze opakovaně použít až 10krát, pokud je udržován v kontrolovaném prostředí. Po 10 recyklacích se doporučuje použít nový prášek.
Sdílet na
MET3DP Technology Co., LTD je předním poskytovatelem řešení aditivní výroby se sídlem v Qingdao v Číně. Naše společnost se specializuje na zařízení pro 3D tisk a vysoce výkonné kovové prášky pro průmyslové aplikace.
Dotaz k získání nejlepší ceny a přizpůsobeného řešení pro vaše podnikání!
Související články

Metal 3D Printed Subframe Connection Mounts and Blocks for EV and Motorsport Chassis
Přečtěte si více "
Metal 3D Printing for U.S. Automotive Lightweight Structural Brackets and Suspension Components
Přečtěte si více "O Met3DP
Nedávná aktualizace
Náš produkt
KONTAKTUJTE NÁS
Nějaké otázky? Pošlete nám zprávu hned teď! Po obdržení vaší zprávy obsloužíme vaši žádost s celým týmem.