Prášek ze slitiny niklu 52
Prášek ze slitiny niklu 52, známý také jako prášek Nicrofer 5220h nebo 2.4631, je prášek ze slitiny niklu a chromu používaný pro aditivní výrobu a kovový 3D tisk. Tato slitina vyniká svými vysokými pevnostními vlastnostmi ve spojení s mimořádnou odolností proti korozi a oxidaci při zvýšených teplotách.
Nízké MOQ
Poskytněte nízké minimální množství objednávky, abyste splnili různé potřeby.
OEM a ODM
Poskytujte přizpůsobené produkty a designové služby, které splňují jedinečné potřeby zákazníků.
Přiměřená zásoba
Zajistěte rychlé zpracování objednávek a poskytněte spolehlivé a efektivní služby.
Spokojenost zákazníků
Poskytujte vysoce kvalitní produkty s jádrem spokojenosti zákazníků.
sdílet tento produkt
Obsah
Prášek ze slitiny niklu 52, známý také jako prášek Nicrofer 5220h nebo 2.4631, je prášek ze slitiny niklu a chromu používaný pro aditivní výrobu a kovový 3D tisk. Tato slitina vyniká svými vysokými pevnostními vlastnostmi ve spojení s mimořádnou odolností proti korozi a oxidaci při zvýšených teplotách.
Přehled prášku ze slitiny niklu 52
Prášek ze slitiny niklu 52 má následující klíčové vlastnosti:
- Složení: Nikl, chrom, železo, molybden
- Pevnost při vysokých teplotách a odolnost proti tečení
- Vynikající odolnost proti korozi a oxidaci
- Používá se pro aditivní výrobu, 3D tisk
- Aplikace v letectví, energetice, chemickém zpracování
Tabulka 1: Vlastnosti prášku slitiny niklu 52
| Vlastnosti | Podrobnosti |
|---|---|
| Složení | Ni: rovnováha, Cr: 22%, Fe: 22%, Mo: 3% |
| Hustota | 8,3 g/cm3 |
| Bod tání | 1390°C |
| Mez pevnosti v tahu | 850-1000 MPa |
| Mez kluzu (při 20 °C) | 450 MPa |
| Prodloužení | 30-35% |
| Tepelná vodivost | 11 W/m-K |
| Koeficient tepelné roztažnosti | 16 x 10-6/K |
| Odolnost proti korozi | Vynikající v oxidačním a redukčním prostředí až do 1100 °C |
| Odolnost proti oxidaci | Vynikající odolnost proti izotermické oxidaci na vzduchu až do 1100 °C |
Tabulka 2: Velikost prášku ze slitiny niklu 52
| Velikost prášku | Rozsah | Tvar částic |
|---|---|---|
| Jemná třída | 15-45 μm | Sféroidní |
| Hrubá třída | 45-150 μm | Sféroidní |
Tabulka 3: Ceny prášku ze slitiny niklu 52
| Třída prášku | Stanovení cen |
|---|---|
| Jemná třída (<45 μm) | $100/kg |
| Hrubá třída (45-150 μm) | $90/kg |
Složení prášku ze slitiny niklu 52
Složení slitiny niklu 52 se skládá především z niklu a značného množství chromu, železa a malého procenta molybdenu.
Nikl je hlavním prvkem, který tvoří rovnováhu složení po ostatních legujících prvcích. Nikl dodává slitině odolnost proti korozi, tažnost a mechanické vlastnosti při vysokých teplotách.
Chrom (Cr) představuje 22% prášku ze slitiny niklu 52. Přídavek chromu výrazně zvyšuje odolnost proti oxidaci a korozi. Zajišťuje také zpevnění pevného roztoku.
železo (Fe) se přidává až do 22%, aby se zvýšila pevnost při vysokých teplotách zpevněním pevným roztokem, aniž by se zhoršila tažnost nebo zpracovatelnost.
molybden (Mo) tvoří 3% složení slitiny. Molybden dále zvyšuje pevnost při zvýšené teplotě, odolnost proti tečení a stabilitu slitiny.
Díky tomuto optimalizovanému chemickému složení vykazuje prášková niklová slitina 52 výjimečnou kombinaci pevnosti při vysokých teplotách, odolnosti proti tečení, svařitelnosti a odolnosti proti korozi/oxidaci.
Vlastnosti a charakteristiky
Niklová slitina 52 vyniká působivými mechanickými vlastnostmi ve spojení s vynikající odolností proti korozi a oxidaci při vysokých teplotách, jak je shrnuto níže:
Vysoká pevnost: Prášek ze slitiny niklu 52 může dosáhnout pevnost v tahu vyšší než 1000 MPa a mez kluzu nad 450 MPa při pokojové teplotě. To znamená, že tištěné díly mají velmi vysokou pevnost a jsou schopny odolat vysokému mechanickému zatížení.
Dobrá tažnost: Navzdory své vysoké pevnosti si niklová slitina 52 stále zachovává slušné prodloužení 30-35%, které umožňuje určitou pružnost a odolnost proti lomu.
Vynikající odolnost proti tečení: Slitina má díky zpevnění pevným roztokem a tvorbě precipitátů vynikající pevnost při tečení až do 850 °C. To umožňuje odolnost proti deformaci při dlouhodobém zatížení.
Odolnost vůči tepelné únavě a cyklování: Prášek ze slitiny niklu 52 snáší rychlé cykly zahřívání a ochlazování, aniž by došlo k praskání nebo předčasnému selhání. To má zásadní význam pro součásti, u nichž dochází ke kolísání teplot.
Odolnost proti korozi: Vysoký obsah chromu a molybdenu umožňuje výjimečnou odolnost proti důlkové a štěrbinové korozi v oxidačním, neutrálním a redukčním prostředí až do teplot přesahujících 1000 °C.
Odolnost proti oxidaci: Velmi přilnavá vrstva oxidu bohatá na chrom chrání materiál před oxidačním poškozením v prostředí s teplotou vzduchu až 1100 °C. Odolává lámavé oxidaci i po rozsáhlém provozu.
Kombinace pevnosti, tažnosti, odolnosti proti tečení spolu s odolností proti korozi/oxidaci při extrémních teplotách činí z niklové slitiny 52 univerzální vysoce výkonný materiál pro 3D tisk metodou AM a práškovou fúzí.
Aplikace prášku ze slitiny niklu 52
Niklová slitina 52 se používá v kritických aplikacích v letectví, energetice, chemickém průmyslu a dalších průmyslových odvětvích s náročnými podmínkami, kde schopnost odolávat extrémním teplotám a korozi ovlivňuje životnost a bezpečnost součástí.
Tabulka 4: Použití prášku ze slitiny niklu 52 v různých odvětvích
| Sektor | Komponenty | Hnací síly poptávky |
|---|---|---|
| Aerospace | Turbínových lopatek a lopatek, raketových trysek, spalovacích vložek. | Pevnost při vysokých teplotách pro pohonné systémy |
| Výroba energie | Výměníky tepla, spojovací materiál | Odolnost proti korozi pro zařízení na fosilní paliva |
| Chemický a petrochemický průmysl | Ventily, reaktory, výměníky tepla | Odolnost proti oxidaci pro procesy s přehřátou párou |
| Námořní | Součásti výfuku | Odolnost proti korozi v mořském prostředí |
Některé konkrétní aplikace zahrnují:
- součásti leteckých motorů, jako jsou lopatky, trysky, kryty a skříně.
- Průmyslové díly horké části plynových turbín
- Trysky raketových motorů
- Trubky pro výměníky tepla pro chemické rafinerie a plošiny na moři
- Ventily a zařízení pro zpracování korozivních chemikálií
- Výfukové součásti a turbodmychadla lodních motorů
Schopnost 3D tisku složitých, přizpůsobitelných geometrií, které by jinak nebylo možné vytisknout běžnou výrobou, dále rozšiřuje možnosti využití niklové slitiny 52 v různých průmyslových odvětvích.
3D tisk kovů pomocí prášku ze slitiny niklu 52
Prášek ze slitiny niklu 52 se používá především jako výchozí materiál pro aditivní výrobní procesy na bázi práškové fúze (PBF), včetně selektivního laserového tavení (SLM) a přímého laserového spékání kovů (DMLS).
Typický proces 3D tisku zahrnuje:
- Nanášení rovnoměrné vrstvy prášku ze slitiny niklu 52 na stavební plošinu
- Selektivní tavení prášku za účelem zpevnění průřezu pomocí laseru
- Snížení plošiny a nanesení nové vrstvy prášku
- Opakování vrstvy po vrstvě, dokud není díl kompletní.
Tabulka 5: Typické parametry 3D tisku pro prášek ze slitiny niklu 52
| Parametr | Podrobnosti |
|---|---|
| Tloušťka vrstvy | 20-50 μm |
| Výkon laseru | Až 500 W |
| Rychlost skenování | 750-3500 mm/s |
| Rozteč poklopů | 80-200 μm |
| Inertní plyn | Argon nebo dusík |
Vynikající tekutost a vysoká hustota prášku ze slitiny niklu 52 umožňuje rovnoměrné roztírání spolu s dobrou absorpcí a zadržováním laserové energie, což vede ke skvělé tisknutelnosti.
Správné žíhání zmírňuje vnitřní pnutí způsobená rychlým tuhnutím, které je vlastní procesům AM, a umožňuje tak kovovým dílům splnit konstrukční požadavky.
Mezi výhody aditivní výroby součástek ze slitiny niklu 52 ve srovnání s odléváním/kovením patří:
- Složité geometrie, které jinak nejsou možné
- Snížení počtu montážních dílů díky konsolidovaným návrhům
- Kratší doba vývoje
- Nižší náklady na výrobu menších sérií
- Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti
- Vynikající reprodukovatelnost díl od dílu
Je však třeba vzít v úvahu omezení metody AM pro kovy:
- Vyšší náklady při velkých objemech výroby
- Omezená maximální velikost obálky dílu
- Může být nutné další následné zpracování
- Anizotropní vlastnosti materiálu
Celkově lze říci, že 3D tisk přináší oproti konvenčním technikám převratné výhody pro malé specializované aplikace, kde jsou rozhodující faktory jako složitost designu, přizpůsobení, náklady a doba realizace.
Slitina niklu 52 Dodavatelé prášku
Mezi přední světové dodavatele nabízející prášek ze slitiny niklu 52 speciálně pro aditivní výrobu kovů patří:
Tabulka 6: Výrobci prášku ze slitiny niklu 52
| Společnost | Umístění |
|---|---|
| Sandvik Osprey | Wales, Velká Británie |
| Přísada pro tesaře | Virginie, Spojené státy americké |
| Höganäs | Švédsko |
| Praxair | Indiana, Spojené státy americké |
| Sentient Jet | Kalifornie, USA |
Faktory, které odlišují výrobce prášku, zahrnují kontrolu kvality v:
- Chemické složení odpovídá přísným leteckým normám
- Sféroidní rozložení tvaru částic
- Přísné manipulační postupy, aby se zabránilo kontaminaci
- Rozsah dostupných velikostí částic
- Konzistentní morfologie prášku v jednotlivých šaržích
Pro 3D tiskárny je tedy nezbytné vybrat si spolehlivého dodavatele, který poskytuje kompletní certifikaci kvality prášku ze slitiny niklu 52, který je vhodný pro jejich přesné parametry a požadavky na proces sestavování.
Náklady na prášek ze slitiny niklu 52
Prášky ze slitin niklu jsou dražší než běžné prášky z nerezavějící oceli kvůli patentovanému složení s vyšším obsahem niklu a chromu.
Srovnání s jinými prášky ze slitin niklu
Prášek ze slitiny niklu 52 poskytuje podstatně lepší mechanické vlastnosti při vysokých teplotách a odolnost proti korozi ve srovnání se základními slitinami niklu, ale je dražší.
Tabulka 7: Srovnání niklové slitiny 52 s ostatními práškovými niklovými slitinami
| Slitina | Síla | Odolnost proti oxidaci | Odolnost proti korozi | Náklady |
|---|---|---|---|---|
| Slitina niklu 52 | Nejvyšší | Do 1100 °C | Vynikající do 1100 °C | Vysoký |
| Inconel 718 | Střední | Do 700 °C | Mírná teplota do 700 °C | Střední |
| Inconel 625 | Nejnižší | Až 980 °C | Dobré až do 980 °C | Nízký |
Inconel 718 je levnější alternativou práškové slitiny niklu, ale začíná měknout při teplotě nad 650 °C, takže se nemůže rovnat teplotní způsobilosti slitiny niklu 52 při teplotě 1100 °C. Má také nižší odolnost proti korozi a oxidaci při extrémních teplotách.
Inconel 625 poskytuje dobrou odolnost proti oxidaci v nepřetržitém provozu až do 980 °C. Nemá však dostatečnou pevnost při vysokých teplotách pro aplikace s dynamickým zatížením. Při teplotách nad 700 °C pevnost rychle klesá.
V extrémních prostředích s teplotami přesahujícími 1000 °C a korozí za horka nebo oxidací niklová slitina 52 jednoznačně překonává alternativy za cenu zvýšených nákladů. Pro méně náročné aplikace však může Inconel 718 nebo 625 poskytovat dostatečný výkon za nižší cenu prášku.
Normy a třídy pro prášek ze slitiny niklu 52
Prášek ze slitiny niklu 52 pro aplikace AM se vyrábí v souladu s následujícími mezinárodními specifikacemi materiálu:
- ASTM B466: Norma pro odlitky ze slitiny niklu, chromu, molybdenu a kolumbia
- AMS 5832: 52.5Ni - 22Cr - 22Fe - 3Mo
- DIN 2.4631 / NiCr22Fe19Mo3: žáruvzdorné slitiny
Tyto specifikace definují přijatelné normy pro složení, mechanické vlastnosti, strukturu zrna, povrchovou úpravu a kvalitativní procesy v rámci globálních dodavatelských řetězců.
Tabulka 8: Typy certifikace prášku slitiny niklu 52
| Certifikace | Popis |
|---|---|
| AS9100D Letectví a kosmonautika | Splňuje normy řízení kvality letové způsobilosti pro kritické letecké aplikace. |
| ISO 9001 | Ověřuje soulad procesů systému řízení kvality ve výrobě a dodavatelském řetězci. |
| ISO 13485 | Potvrzuje, že jsou splněny přísné předpisy pro zdravotnické prostředky. |
Přední výrobci kovových AM prášků mají své prášky ze slitiny niklu 52 certifikovány podle těchto specifikací, což dává zákazníkům jistotu, že dostanou bezchybné vysoce kvalitní materiály vhodné pro regulované aplikace v odvětvích, jako je letectví, obrana, energetika a zdravotnictví.
Osvědčené postupy pro vývoj parametrů tisku
Vzhledem k tomu, že niklová slitina 52 je v aplikacích kovového 3D tisku poměrně nová, nebyly dosud standardizovány efektivní parametry tisku. Tiskárny by měly úzce spolupracovat se svými dodavateli prášků a OEM výrobci tiskáren, aby mohly vyvinout optimalizované parametry sestavení na základě metody pokus-omyl, která zohledňuje faktory, jako jsou např:
- Výkon laseru, rychlost skenování, vzdálenost mezi šrafami
- Nastavení průtoku inertního plynu
- Teploty předehřevu a ohřevu základní desky
- Orientace dílů a podpůrné struktury
- Cykly žíhání
Rozsáhlá charakterizace materiálu je nutná pomocí zkušebních geometrií, aby bylo možné kvantifikovat dosažitelné vlastnosti materiálu pro dostatečnou výkonnost dílu. Před investicí do nákladné výroby finálních dílů je třeba provést měření mikrostruktury, tvrdosti, tahové zkoušky a mikroskopii za účelem porovnání sestavení kupónů vzorků.
Tabulka 9: Pokyny pro vývoj parametrů tisku pro slitinu niklu 52
| Cíl | Metoda | Metriky | Cílová stránka |
|---|---|---|---|
| Optimalizace hustoty | Experimenty s maticí parametrů | Relativní hustota | >99.5% |
| Snížení zbytkového napětí | Modifikované vzory skenování, před/po ohřevu | Deformace, XRD, modelování | Minimalizované zkreslení |
| Mechanické vlastnosti | Zkoušky tahu/únavy | UTS, mez kluzu, prodloužení % | Shoda cílových vlastností |
| Kontrola mikrostruktury | Změny parametrů | Zrnitost, fázová analýza | Stejnoměrná, jemná zrna |
| Minimalizace nákladů | Objemová analýza balení | Množství dílů na sestavu | Maximalizováno |
Díky přísným testovacím protokolům využívajícím tyto osvědčené postupy mohou uživatelé zvolit optimální nastavení, aby plně využili potenciál slitiny niklu 52 ve svých specifických aplikacích. Pro efektivní zavedení těchto vývojových postupů se úzce poraďte s odborníky z řad dodavatelů materiálů, výrobců originálních zařízení pro tiskárny a poskytovatelů služeb třetích stran.
FAQ
Zde jsou odpovědi na některé časté dotazy týkající se 3D tisku z kovu pomocí prášku ze slitiny niklu 52:
Jaký rozsah velikosti částic je nejvhodnější pro laserový tisk niklové slitiny 52 pomocí práškové fůze?
Pro přesné snímání tenkých vrstev se jako nejjemnější prášek doporučuje velikost částic v rozmezí 15-45 mikronů. Hrubší prášky o velikosti 45-100 mikronů mohou také zajistit dobrou tisknutelnost při vyšších rychlostech díky snížení odrazivosti laseru.
Jaký druh následného zpracování vyžadují díly AM ze slitiny niklu 52?
V tištěných součástech ze slitiny niklu 52 vznikají zbytková napětí v důsledku lokálního tání a rychlého tuhnutí, které jsou vlastní 3D tisku. Pro odstranění vnitřních pnutí a zlepšení mechanických vlastností je zásadní tepelné zpracování při teplotách 700 až 1000 °C založené na žíhání ve vakuové peci nebo HIP. Dodatečné izostatické lisování za tepla může dále maximalizovat hustotu. K dosažení rozměrové přesnosti a požadované kvality povrchu lze rovněž použít minimální obrábění nebo broušení.
Je niklová slitina 52 kompatibilní s tiskem z více materiálů nebo s legováním pomocí AM?
Ano, kompozity ze slitin niklu nebo funkčně odstupňované materiály obsahující postupné přechody od slitiny niklu 52 k jiným práškovým slitinám, jako je nerezová ocel, jsou docela dobře proveditelné bez rozsáhlých materiálových úprav. Prvky pojivové slitiny a základní složení niklu snadno umožňují kompatibilní legování nebo míchání v rámci objemů pro výrobu AM.
Umíte svařovat nebo aditivně opravovat součásti ze slitiny niklu AM 52?
Ano, díly ze slitiny niklu 52 vytištěné metodou fúze v práškovém loži lze úspěšně svařovat nebo opravovat pomocí procesů AM založených na usměrněném nanášení energie, jako je laserové nanášení kovů (LMD) nebo aditivní výroba elektronovým svazkem. K doplnění opotřebených míst nebo spojení dílčích součástí je třeba použít kompatibilní niklový plnicí materiál při zachování požadovaného chemického složení, mechanických vlastností a vysokoteplotního výkonu.
Jaké konstrukční zásady je třeba dodržovat při modelování dílů ze slitiny niklu 52 pro AM?
Je třeba zavést pokyny pro navrhování procesů tavení v práškovém loži, které zohlední faktory, jako je optimální orientace dílů, minimální úhly převisu, dostatečné tloušťky stěn, vhodné podpůrné struktury a přechodové poloměry, aby bylo možné provádět spolehlivé sestavy. Zohlednění výrobních omezení a možného následného zpracování předem v modelu CAD je klíčem k výrobě plně funkčních součástí ze slitiny niklu 52 prostřednictvím 3D tisku.
Získejte nejnovější cenu
O Met3DP
kategorie produktů
ŽHAVÁ SLEVA
KONTAKTUJTE NÁS
Nějaké otázky? Pošlete nám zprávu hned teď! Po obdržení vaší zprávy obsloužíme vaši žádost s celým týmem.
Kovové prášky pro 3D tisk a aditivní výrobu
SPOLEČNOST
PRODUKT
kontaktní informace
- Město Qingdao, Shandong, Čína
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731