Prášky na bázi niklu

Obsah

Prášky na bázi niklu označují prášky vyrobené z niklu nebo slitin niklu, které se používají v různých aplikacích, jako je aditivní výroba, povrchová úprava, svařování a další. Tento článek obsahuje přehled prášků na bázi niklu, jejich složení a vlastnosti, aplikace, specifikace, ceny, srovnání a často kladené otázky.

Přehled z prášky na bázi niklu

Prášky na bázi niklu jsou kovové prášky složené převážně z niklu spolu s legujícími prvky, jako je chrom, molybden, wolfram a další. Klíčové vlastnosti, díky nimž jsou tyto prášky vhodné pro vysoce výkonné aplikace, jsou:

  • Vysoká pevnost a tvrdost při zvýšených teplotách
  • Vynikající odolnost proti korozi a oxidaci
  • Dobrá odolnost proti opotřebení
  • Vysoká tepelná a elektrická vodivost
  • Nízký koeficient tepelné roztažnosti

Tyto prášky mohou být vyráběny procesy, jako je atomizace plynem nebo vodou, elektrolýza, rozklad karbonylu atd., a to v různých velikostech a morfologii. Běžně používané slitiny niklu jsou Inconel, Monel, Hastelloy, Nichrom atd.

prášky na bázi niklu

prášky na bázi niklu Složení

Prášky na bázi niklu obsahují nikl jako hlavní prvek spolu s dalšími legujícími prvky. Typická složení jsou:

SlitinaNikl (%)Ostatní prvky
Nikl99%+
Inconel72% Ni, 14-17% CrŽelezo, niob, měď, hliník
Monel63-70% Ni, 27-34% CuŽelezo, mangan, křemík, uhlík
Nichrom80% Ni, 20% CrŽehlička
Hastelloy42-62% NiChrom, molybden, wolfram

Poměr niklu a slitin určuje klíčové vlastnosti, jako je pevnost, odolnost proti korozi, odolnost proti oxidaci atd.

prášky na bázi niklu Vlastnosti

Prášky ze slitin niklu mají ve srovnání s niklem výjimečné vlastnosti, díky nimž jsou vhodné do náročných podmínek:

VlastnictvíCharakteristika
Pevnost při vysokých teplotáchZachovávají si pevnost a odolávají deformaci tečením při teplotě vyšší než 1000 °C.
Odolnost proti koroziVytváří ochrannou vrstvu oxidu, odolnou vůči kyselinám, louhům atd.
Odolnost proti oxidaciPomalá rychlost oxidace na vzduchu až do ~1100 °C
Odolnost proti opotřebeníOdolávají erozi, oděru a zadírání lépe než ocel.
Tepelná vodivostVyšší než u nerezových ocelí, ~20 W/m.K u Inconelu 625.
Elektrický odporŘada slitin má vysoký odpor pro topná tělesa
Koeficient tepelné roztažnostiNízká CTE zajišťuje odolnost proti tepelným šokům

Typy prášků na bázi niklu

Niklové prášky jsou k dispozici v různých typech vhodných pro různé metody nanášení:

TypBěžné slitinyRozsah velikostí** Morfologie**
Rozprašovaný plynInconel 625, 718; Monel, Hastelloy5 - 150 μmZaoblené, kulovité
Atomizovaná vodaInconel 625, 718; 316L, 304L10 - 300 μmNepravidelné, zubaté
ElektrolytickéNikl, monel, nikrom1 - 150 μmDendritické, krystalické
KarbonylNikl0,5 - 12 μmVločky, lupínky
  • Plynové a vodní rozprašování umožňuje lepší hustotu a průtočnost balení.
  • Elektrolytické mají vyšší obsah kyslíku, který způsobuje pórovitost.
  • Karbonyl nikl v prášku má vysokou čistotu (>99% Ni)

prášky na bázi niklu Aplikace

Mezi hlavní oblasti použití práškových niklových slitin patří:

PrůmyslAplikace
Aditivní výrobaLetecké a kosmické komponenty, lopatky turbín, raketové motory
SvařováníOpravy turbín, nástrojů, forem; spojování inkonelu, hasteloje
Povrchová úpravaOchrana proti korozi, odolnost proti opotřebení, překryvné nátěry
ElektronikaRezistory, topná tělesa, vodiče
Diamantové nástrojeLepení diamantových zrn pro řezání, vrtání a broušení
MagnetyZlepšení magnetických vlastností
BaterieNiklové elektrody v Ni-Cd, Ni-MH bateriích

Jedinečné vlastnosti, jako je vysoká pevnost a odolnost proti korozi, umožňují použití niklových prášků v kritických aplikacích.

prášky na bázi niklu Specifikace

Prášky ze slitin niklu jsou k dispozici v různých velikostech a morfologiích a pro spolehlivý výkon musí splňovat specifikace složení, čistoty a konzistence.

ParametrRozsah/stupně
Velikost částic5 μm až 300 μm
Tvar částicKulovité, nepravidelné, vločky
Zdánlivá hustota2 - 5 g/cc
Hustota poklepání4 - 7 g/cc
Průtoková rychlost15 - 25 s/50 g
Čistota98.5% až 99.9%
Obsah kyslíku<0,5%
Ztráta vodíku<0.1%

Standardizační organizace, jako je ASTM International, poskytují specifikace zkušebních metod a prahových hodnot pro niklové prášky:

  • ASTM B162: B162: Norma pro niklový plech, plechy, pásy a válcované tyče
  • ASTM B283: Práškový nikl a výrobky práškové metalurgie rozprašované plynem
  • ISO 4499-4: Kovové prášky - Stanovení obsahu kyslíku a dusíku extrakcí za tepla

prášky na bázi niklu Dodavatelé a ceny

Mezi přední světové dodavatele niklu a práškových slitin niklu patří:

SpolečnostZnačkySlitinyCenové rozpětí
HoganasNicopowder®Nikl, karbonylnikl$50 - $100 za kg
Sandvik OspreyNifco®Nikl, měď nikl, nikl železo$75 - $250 za kg
Tesařská technologieCartech®625, 718, 690, Monel, Hastelloy$100 - $500 za kg
AMETEKUltrajemný niklKarbonyl nikl$80 - $120 za kg

Ceny se liší podle:

  • Třída slitiny: Inconel 718 > Inconel 625 > Nikl > Monel
  • Velikost částic: Nano prášek > mikroprášek
  • Úrovně čistoty: 99,9% niklu > 98% niklu
  • Množstevní a množstevní slevy

Srovnání

ParametryRozprašovaný plynAtomizovaná vodaElektrolytické
NákladyVysokýNízkýStřední
ČistotaVysoká - 99%+Střední - 98-99%Nízká - 90-98%
Vyzvednutí kyslíkuNízkýVysokýVysoký
Tvar částiceZaoblenéJaggedDendritické
TekutostVynikajícíMírnýŠpatný
Zdánlivá hustotaVysokýStředníNízký
AplikaceAM, povlakySvařování, povrchové úpravyTopná tělesa, elektronika

Klíčové rozdíly ve výrobním procesu vedou ke kompromisům v nákladech, kvalitě a výkonu.

Výhody z prášky na bázi niklu

Prášky ze slitin niklu mají oproti jiným materiálům jedinečné výhody:

  • Odolávají vysokým teplotám přesahujícím 1000 °C
  • odolnost proti korozi v kyselém nebo zásaditém prostředí
  • Umožňují aditivní výrobu složitých geometrií
  • Poskytují vynikající pevnost lepení diamantových nástrojů
  • jsou biokompatibilní pro lékařské implantáty
  • mají řízené expanzní vlastnosti
  • Lze recyklovat a znovu použít v práškové metalurgii.

Omezení

Některé nevýhody spojené s těmito prášky jsou:

  • Drahé ve srovnání s práškovým železem nebo mědí
  • Citlivé na kontaminaci kyslíkem při manipulaci
  • náchylnost k tvorbě povrchových trhlin při přehřátí
  • Obtížně zpracovatelné zhutňováním za studena a spékáním
  • Požadavek na řízenou atmosféru při tepelném stříkání
  • Nižší elektrická a tepelná vodivost ve srovnání s mědí

Pro minimalizaci omezení je třeba používat správné metody manipulace s práškem, jeho skladování a zpracování.

prášky na bázi niklu

Nejčastější dotazy

Otázka: Jsou niklové prášky nebezpečné?

Odpověď: Dlouhodobé vdechování může způsobit senzibilizaci dýchacích cest. Při manipulaci je třeba používat vhodné osobní ochranné prostředky, jako jsou masky a rukavice.

Otázka: Jaká je trvanlivost niklových prášků?

Odpověď: Při skladování v inertní atmosféře v uzavřených nádobách může doba skladování přesáhnout 5 let. Absorpce kyslíku a vlhkosti časem zhoršuje kvalitu.

Otázka: Jaká velikost částic je nejlepší pro tepelné stříkání?

A: 20-45 μm nabízí lepší hustotu a pevnost spoje. Jemnější prášky mají nižší účinnost depozice.

Otázka: Jsou magnetické nebo nemagnetické?

Odpověď: Čistý nikl je mírně magnetický. Většina slitin niklu je nemagnetická s výjimkou nikromu a MuMetalu, které obsahují železo a nikl.

Otázka: Lze niklové slitiny tisknout 3D tiskem?

Odpověď: Ano, třídy Inconel a Hastelloy nabízejí vynikající vlastnosti, ale vyžadují optimalizované parametry pro laserové tavení/spalování.

znát více procesů 3D tisku

Sdílet na

Facebook
Cvrlikání
LinkedIn
WhatsApp
E-mailem

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

Získejte Metal3DP
Produktová brožura

Získejte nejnovější produkty a ceník