Prášky z kovových slitin

Prášky z kovových slitin umožňují výrobu vysoce výkonných dílů pomocí metod lisování a slinování práškové metalurgie nebo aditivní výroby v dopravě, průmyslu, zdravotnictví a energetice. Tento průvodce se zabývá různými možnostmi slitin, procesy výroby práškových materiálů, klíčovými specifikacemi, případy použití, úvahami o kvalitě a poradenstvím při získávání zdrojů.

Typy prášků z kovových slitin

Společné kategorie:

Typ	Příklady	Klíčové vlastnosti
Slitiny niklu	Inconel, Monel, Hastelloy	Odolnost proti korozi, tepelná odolnost
Kobaltové slitiny	MP35N, Haynes 25, Stellite	Odolnost proti opotřebení, biokompatibilita
Titanové slitiny	Třída CP, Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb	Vysoká pevnost, nízká hmotnost
Nerezové oceli	316, 17-4PH, 15-5PH	Odolnost proti korozi, pevnost
Nástrojové oceli	H13, M2, M4, P20	Odolnost proti opotřebení, houževnatost
Slitiny mědi	Chrom měď, mosaz, bronz	Elektrická a tepelná vodivost

Srovnejte vlastnosti slitinového materiálu s kritickými požadavky na výkonnost dílů, jako je tepelná tolerance, tvrdost, únavová životnost atd., a zvolte třídu prášku.

Způsoby výroby kovového prášku

Klíčové výrobní procesy v komerčním měřítku:

• Atomizace plynu - Vysokotlaký inertní plyn rozbíjí proud roztaveného kovu na jemné kapičky. Dosahuje sférických prášků s dobrými tokovými a balicími vlastnostmi. Různé trysky vytvářejí požadované rozsahy velikostí.
• Plazmová atomizace - Vysokoenergetický plazmový oblouk taví suroviny. Výkonné indukční cívky vytvářejí kapky, které tuhnou do sférických prášků s těsným rozložením částic.
• Rotační elektroda - Odstředivé síly působící na roztavenou slitinu vystavenou proudům inertního plynu způsobují rozpad na jemné kapičky, jejichž výsledkem je sférický prášek.
• Elektrolýza - Ionty kovů z roztoku se vylučují na katodách jako jemné práškové částice. Používá se pro reaktivní materiály, jako je hliník, hořčík, titan.

Řízení procesních parametrů, jako je teplota, atmosféra a rychlost chlazení, vede ke kvalitním práškovým surovinám pro výrobu dílů pomocí aditivní výroby nebo zhutňování práškové metalurgie.

Typické specifikace

Parametr	Popis	Zkušební metoda
Čistota	>99%, minimalizace nečistot	Analýza ICP
Tvar částic	Sférické >80%	Mikroskopie
Distribuce velikosti částic	Úzké rozsahy podle potřeby	Difrakce laseru
Hustota poklepání	Závislost na materiálu	Hallův průtokoměr
Zdánlivá hustota	Závislost na materiálu	Pyknometrie
Průtoky	Standardizováno pro každou jmenovitou velikost	Hallův průtokoměr
Povrchové oxidy	<3000 ppm; tloušťka oxidu	Fúze inertního plynu; XRD

Zkontrolujte statistické údaje o šaržích od výrobce na základě těchto ukazatelů specifických pro cílovou třídu, které potvrzují kvalitu a konzistenci ve vztahu ke standardům.

Aplikace

Práškové aplikace kovových slitin zahrnují:

Aerospace - Součásti motorů, jako jsou lopatky, trysky; kování draku, části podvozku; palubní systémy.

Průmyslový - Čerpadla na zemní plyn/ropu, ventily, vrtáky; nástrojové destičky; jaderné reaktory; výměníky tepla

Automobilový průmysl - Součásti motoru, rotory turbodmychadla, převodovky; podvozek, díly hnacího ústrojí

Lékařský - Kolenní, kyčelní a zubní implantáty; chirurgické nástroje; zobrazovací přístroje

Spotřebitel - špičkové hodinky, sportovní vybavení, jako jsou jízdní kola, golfové hole atd., které vyžadují pevnost, estetiku.

Energie - Kontakty solárních článků, elektrody; generátory; součásti baterií; větrné turbíny

Využití výhod omezených vlastností materiálů s konstrukční svobodou a přesností.

Průmyslové normy

Klíčové specifikace platné pro práškové slitiny kovů:

Standard	Popis
ASTM B213	Standardní klasifikační systém pro kovové prášky
ISO 4490	Chemická analýza, postupy odběru vzorků
ASTM B822	Měření zdánlivé hustoty a průtoku
MPIF 04	Statistické metody pro analýzu kovových prášků

Přezkoumání statisticky ověřených certifikátů prokazujících shodu s limity složení třídy a konzistenci kvality výroby ve vztahu k platným normám.

Běžné třídy kovového prášku

Slitina	Obchodní názvy	Specifikace
Slitiny niklu	Inconel 718, 625; Hastelloy X; Monel K500	AMS 5662, 5663 atd.
Kobaltové slitiny	MP35N, Haynes 25, Stellite 21	ASTM F90, F1537 atd.
Titanové slitiny	Ti-6Al-4V třída 5; Ti-6Al-7Nb ; CP Ti třída 2	AMS 4911, ASTM B348 atd.
Nerezové oceli	SS 316L; 17-4PH; 15-5 PH;	ASTM A240, B945 atd.
Nástrojové oceli	H13; M2; M4; P20+Ni	Typy AISI	ASTM A681
Slitiny mědi	C18150, C19500, C95810	Číslo UNS, ASTM B194 atd.

Přizpůsobte cílovou třídu příslušným specifikacím slitiny, které odpovídají potřebám funkčnosti hotového dílu v parametrech pevnosti, vodivosti a odolnosti proti korozi.

Úvahy o kvalitě

Metrický	Účel	Zkušební metoda
Složení	Ověření čistoty třídy	Analýza ICP
Distribuce velikosti částic	Kompatibilita s AM, odezva na spékání	Difrakce laseru
Hallův průtok	Hustota balení prášku, rovnoměrnost vrstvy	Hallův průtokoměr
Hustota poklepání	Označuje konečnou hustotu dílu	Vážení naměřeného objemu
Zdánlivá hustota	Hustota práškového systému	Plynová pyknometrie
Tvar částic	Sféricita optimalizuje vlastnosti	Mikroskopie
Povrchové oxidy	Dopady opětovného použití prášku	Analyzátor fúze inertních plynů

Konzistentní kvalita v těchto ukazatelích přímo souvisí s konzistentním výkonem finálního dílu, který splňuje specifikace.

Úvahy o získávání zdrojů

Parametr	Důležitost
Datové listy šarží	Vysoký
Podpora vzorkování	Vysoký
Doba realizace	Střední
Přizpůsobení	Nízký
Cenové faktory	Nízký

Před velkým nákupem si nejprve vyzkoušejte vzorky prášku, abyste si ověřili reakce na tisk nebo kompresi vzhledem k potřebám aplikace.

Nejčastější dotazy

Otázka: Jaký je rozdíl mezi předlegovanými a směsnými elementárními prášky?

Odpověď: Předlegované prášky mají rovnoměrné složení v každé kulovité částici. Směsné prvkové směsi mohou mít mezi částicemi mírné rozdíly ve složení, které mohou způsobit nehomogenity v konečných dílech.

Otázka: Měly by se kovové prášky skladovat za zvláštních podmínek?

Odpověď: Uchovávejte je uzavřené s desikantem mimo dosah vlhkosti a kyslíku, které způsobují znehodnocení. Omezte kolísání teploty na 10-30 °C. Vyhoďte, pokud dojde k výrazné změně barvy, tvorbě krupičky nebo výrazné ztrátě průtoku. Skladovatelnost je při správném skladování obvykle delší než jeden rok.

Otázka: Jaké jsou běžné směsi kovových prášků?

Odpověď: Práškové směsi kobaltu a chromu, nerezové oceli 17-4PH a niklové slitiny s nerezovou ocelí nabízejí způsoby, jak přizpůsobit vlastnosti materiálu finálního dílu, jako je pevnost, odolnost proti opotřebení nebo odolnost proti korozi, a to s nižšími náklady než u vysoce čistých tříd.

Otázka: Jaká bezpečnostní opatření jsou nutná při manipulaci s kovovými prášky?

Odpověď: Při manipulaci s práškem používejte vhodné osobní ochranné prostředky a zabraňte kontaktu s kůží nebo vdechnutí. Pasivované prášky představují menší zdravotní rizika ve srovnání s rozprašovanými prášky, které mohou být reaktivnější. Prostudujte si bezpečnostní listy o hořlavosti, reaktivitě a protokoly o expozici.

znát více procesů 3D tisku