K403 prášek na bázi niklu

Přehled prášku K403 na bázi niklu

Prášek K403 je prášek ze slitiny niklu, chromu, železa a molybdenu. Vykazuje vynikající odolnost proti oxidaci, korozi a tepelně únavovému praskání. K403 má dobrou fázovou stabilitu při vysokých teplotách.

Mezi hlavní vlastnosti prášku K403 patří:

• Vynikající pevnost při vysokých teplotách a odolnost proti tečení
• Odolnost proti oxidaci a žárové korozi až do 1150 °C
• Zachovává si vlastnosti při cyklickém zahřívání
• Kompatibilní koeficient roztažnosti s běžnými slitinami
• K dispozici v různých velikostech a morfologiích

Prášek K403 je určen pro ochranné povlaky, tepelné stříkání, svařování, pájení a další vysokoteplotní aplikace.

Tento článek poskytuje podrobný pohled na složení, vlastnosti, aplikace, specifikace, ceny, bezpečnost a další důležité informace o prášku K403 na bázi niklu.

Složení prášku K403 na bázi niklu

Typické složení prášku K403 na bázi niklu je:

Živel	Složení
nikl (Ni)	Zůstatek
Chrom (Cr)	21-23%
železo (Fe)	17-20%
molybden (Mo)	8-10%
Wolfram (W)	1-2%
mangan (Mn)	≤0.5%
křemík (Si)	≤0.5%
uhlík (C)	≤0.1%

 

Nikl je odolný proti korozi. Chrom a železo zajišťují odolnost proti oxidaci. Molybden a wolfram dodávají pevnost při vysokých teplotách.

Přesné složení je přizpůsobeno metodě výroby prášku a požadavkům na použití.

Vlastnosti prášku K403 na bázi niklu

Prášek K403 vykazuje následující vlastnosti:

Vlastnictví	Podrobnosti
Hustota	8,2 g/cm3
Bod tání	1350-1400°C
Tepelná vodivost	11 W/m.K
Elektrický odpor	94 mikrohm-cm
Youngův modul	207 GPa
Poissonův poměr	0.29-0.30
Pevnost v tahu	≥ 550 MPa do 1050 °C
Prodloužení	15-25%
Tvrdost	30-35 HRC
Odolnost proti oxidaci	Vynikající izotermie až do 1150 °C

 

Slitina si zachovává vysokou pevnost a tvrdost při zvýšených teplotách. Má dobrou tažnost pro deformační zpracování. Materiál odolává tepelně únavovým trhlinám.

Aplikace prášku K403 na bázi niklu

Prášek K403 na bázi niklu je určen pro použití v prostředí s vysokou teplotou. Typické aplikace zahrnují:

Tepelně stříkané nátěry: Používá se k nanášení silných povlaků odolných proti opotřebení, korozi a oxidaci při vysokých teplotách pomocí drátěného/prachového plamene nebo elektrického obloukového stříkání.

Svařování: Používá se jako výplňový materiál pro spojování vysokoteplotních slitin a zajišťuje odolnost proti oxidaci a korozi.

Pájení: Vynikající slitina pro pájení sestav pracujících při teplotách nad 1000 °C, jako jsou součásti turbín, výměníky tepla atd.

Aditivní výroba: Selektivní laserové tavení a další procesy tavení v práškovém loži mohou využívat prášek K403 k výrobě dílů.

Plynové turbíny: Práškově metalurgické součásti turbín vystavené působení horkých plynů, jako jsou lopatky, lopatky, těsnění.

Chemický průmysl: K403 povlakované součásti ve fluidních reaktorech, výměnících tepla, cyklonových odlučovačích.

Sklářský průmysl: Práškově stříkané válce, vedení, přepážky používané v tavicích pecích a předpecích.

Tepelné zpracování: Přípravky, zásobníky, koše pracující při vysokých teplotách.

Specifikace a třídy prášku K403

Prášek K403 je k dispozici v různých rozměrových řadách, morfologiích a třídách:

Velikost částic: V rozmezí 10-45 mikronů u metod AM a až 150 mikronů u procesů tepelného nástřiku.

Morfologie: K dispozici jsou sférické, nepravidelné a dendritické tvary částic. Sférické prášky mají lepší sypnost.

stupně: Prášek lze upravit podle specifikací AMS 7875, AMS 5887 nebo jiných vysokoteplotních slitin.

Čistota: Pro kritické aplikace je k dispozici prášek rozprašovaný argonem vysoké čistoty.

Přizpůsobení: Chemické složení slitiny a vlastnosti částic lze přizpůsobit podle požadavků aplikace.

Globální dodavatelé prášku K403 na bázi niklu

Mezi hlavní světové dodavatele prášku K403 na bázi niklu patří:

Společnost	Země
Sandvik	Švédsko
Tesařská technologie	USA
Hoganas	Švédsko
Praxair	USA
Prášek CNPC	Čína
VDM Metals	Německo
AMETEK	USA

 

Tyto společnosti vyrábějí prášek K403 pomocí různých technik, jako je atomizace argonem, atomizace plazmou a indukční tavení elektrodami, aby dosáhly žádoucích vlastností prášku.

Ceny prášku K403 na bázi niklu

Prášek K403 na bázi niklu je kvůli složitému chemickému složení a zpracování dražší než jednoduché slitinové prášky:

• Množství - Ceny se pohybují od $80-120/kg při hromadných objednávkách nad 1000 kg. U menších množství jsou ceny vyšší.
• Kvalita - Prášek s vysokou čistotou a sférickou morfologií vyráběný za kontrolovaných podmínek pomocí pokročilých procesů vyžaduje prémiové ceny.
• Dodavatel - Hlavní světoví dodavatelé mají tendenci nabízet konkurenční ceny vzhledem k vyšším objemům.
• Zeměpis - Ceny se v jednotlivých regionech liší, přičemž USA a Evropa jsou trhy s vyššími cenami ve srovnání s Čínou a Indií.

U kritických aplikací by se kupující měli při nákupu prášku K403 zaměřit spíše na kvalitu než na nejnižší cenu. Pro výkonnost je zásadní, aby prášek splňoval specifikace.

Zdravotní a bezpečnostní hlediska pro prášek K403

Jako prášek z kovové slitiny představuje K403 určitá zdravotní a bezpečnostní rizika:

• Jemné prášky mohou představovat nebezpečí výbuchu prachu. Zabraňte hromadění prachu a zdrojů vznícení.
• Při dlouhodobé expozici může způsobit podráždění kůže a očí. Používejte osobní ochranné prostředky.
• Je třeba se vyvarovat vdechnutí. Při manipulaci s práškem používejte ochranu dýchacích cest.
• Prášek může katalyzovat reakce s oxidanty. Zabraňte kontaktu neslučitelných materiálů.
• Při manipulaci s práškem je nezbytné správné uzemnění zařízení, větrání a hygienické postupy.
• Úplné informace o nebezpečnosti pro zdraví naleznete v příslušných bezpečnostních listech dodavatelů.

Pro ochranu pracovníků mohou být zavedeny bezpečnostní postupy pro kovové prášky, jako jsou rukavicové boxy s inertním plynem a systémy pro potlačení výbuchu.

Kontrola a testování prášku K403

Aby bylo zajištěno, že prášková slitina niklu K403 odpovídá specifikacím, měly by být provedeny různé zkoušky a kontroly:

• Chemické složení - Ověřte složení hlavních legujících prvků pomocí optické emisní nebo rentgenové fluorescenční spektroskopie.
• Distribuce velikosti částic - Posuďte rozsah velikosti částic podle normy ASTM B822 pomocí laserové difrakce.
• Morfologie - Zkontrolujte tvar částic a povrchové vady pod SEM. Zkontrolujte přítomnost satelitů a pórovitost.
• Průtok - Vyhodnoťte tekutost a zdánlivou hustotu podle normy ASTM B213 pomocí Hallova průtokoměru.
• Nečistoty - Měření obsahu kyslíku a dusíku pomocí analýzy fúze inertních plynů. Minimalizujte nečistoty.
• Mikrostruktura - Zkontrolujte přítomnost fází pomocí rentgenové difrakční analýzy.
• Mechanické vlastnosti - Provádění zkoušek tahu a tvrdosti dílů vyrobených práškovou metalurgií.

Kvalifikační a šaržové zkoušky zajišťují stálou kvalitu a výkon prášku.

Srovnání prášku K403 s práškem IN738

K403 a IN738 jsou dva práškové slitiny používané pro vysokoteplotní aplikace:

Parametr	K403 prášek	IN738 Prášek
Složení	Ni-Cr-Fe-Mo	Ni-Cr-Co-Al-Ti
Odolnost proti oxidaci	Vynikající až do 1150 °C	Velmi dobré do 1100 °C
Náklady	Vyšší	Dolní
Stabilita fáze	Velmi dobře	Špatný
Mechanická pevnost	Vysoká teplota až 1050 °C	Vhodné do 750 °C
Výroba	Střední	Easy
Aplikace	Tepelný nástřik, svařování	Součásti turbín, díly AM
Dostupnost	Mírný	Snadno dostupné

 

Pro extrémní teploty nad 1100 °C vyžadující fázovou stabilitu se navzdory vyšší ceně upřednostňuje K403. IN738 nabízí snadnější výrobu a nižší náklady.

Nejčastější dotazy

Otázka: K čemu se používá prášek K403 na bázi niklu?

Odpověď: Prášek K403 je určen pro vysokoteplotní aplikace, jako jsou tepelné nástřiky, pájení, svařování, aditivní výroba, kde je vyžadována oxidační a korozní odolnost až do 1150 °C.

Otázka: Jaká velikost částic se používá pro tepelné stříkání prášku K403?

Odpověď: Hrubší prášek K403 o velikosti až 150 mikronů se běžně používá pro procesy tepelného stříkání, jako je drátové obloukové stříkání, aby se maximalizovala účinnost nanášení a tloušťka povlaku.

Otázka: Je K403 vhodný pro aditivní výrobu pomocí laserové fúze v práškovém loži?

Odpověď: Ano, jemný prášek K403 lze použít ve strojích pro selektivní laserové tavení k výrobě dílů se složitou geometrií, které dobře fungují v prostředí s vysokou teplotou.

Otázka: Jaká je kvalita slitiny K403 ve srovnání se slitinou Haynes 214?

Odpověď: K403 má o něco lepší pevnost při vysokých teplotách a odolnost proti oxidaci než Haynes 214. Haynes 214 však nabízí vynikající výrobní vlastnosti a nižší cenu.

Otázka: Jaká jsou hlavní zdravotní rizika prášku K403?

Odpověď: Jemný prášek K403 představuje riziko výbuchu prachu. Může také dráždit kůži a oči. Je třeba zabránit vdechnutí. Při manipulaci s práškem K403 používejte vhodné ochranné pomůcky.

Otázka: Kde lze zakoupit prášek K403 pro vysokoteplotní pájení?

Odpověď: Přední dodavatelé, například Sandvik, Carpenter Powder Products, Praxair Supply, dodávají prášek ze slitiny niklu K403 vhodný pro vysokoteplotní pájení. Zvažte doporučenou velikost částic a úroveň čistoty podle konkrétní aplikace.