Prášek ze slitiny niklu HX
Prášek ze slitiny niklu HX lze použít k výrobě složitých komponentů čistého tvaru pomocí aditivních výrobních procesů, jako je selektivní laserové tavení (SLM) a tavení elektronovým svazkem (EBM). Díky svým vlastnostem je vhodný pro díly vyžadující vysokou pevnost, tepelnou odolnost a odolnost proti korozi v celé řadě průmyslových odvětví, jako je letectví, ropný a plynárenský průmysl, automobilový průmysl a všeobecný průmysl.
Systém slitin umožňuje přizpůsobení vlastností tepelným zpracováním. Žíhání roztokem a následné stárnutí umožňuje optimalizovat pevnost, tažnost a odolnost proti trhlinám podle požadavků aplikace.
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
Přehled
Prášek ze slitiny niklu HX je prášek ze slitiny niklu, chromu, železa a molybdenu určený pro aplikace aditivní výroby vyžadující vysokou pevnost, odolnost proti korozi a schopnost pracovat při vysokých teplotách. Mezi klíčové vlastnosti prášku Nickel Alloy HX patří:
Prášek ze slitiny niklu HX Klíčové vlastnosti
| Vlastnictví | Popis |
|---|---|
| Složení | Nikl, chrom, železo, molybden |
| Bod tání | 1390-1440°C |
| Hustota | 8,2 g/cm3 |
| Síla | Vynikající pevnost od kryogenních teplot do 1095 °C |
| Odolnost proti korozi | Odolnost vůči různým korozivním prostředím |
| Tepelná stabilita | zachovává si pevnost a odolnost proti korozi při zvýšených teplotách |
| Aditivní vyrobitelnost | Optimalizovaná distribuce velikosti částic a morfologie pro procesy AM |
Prášek ze slitiny niklu HX lze použít k výrobě složitých komponentů čistého tvaru pomocí aditivních výrobních procesů, jako je selektivní laserové tavení (SLM) a tavení elektronovým svazkem (EBM). Díky svým vlastnostem je vhodný pro díly vyžadující vysokou pevnost, tepelnou odolnost a odolnost proti korozi v celé řadě průmyslových odvětví, jako je letectví, ropný a plynárenský průmysl, automobilový průmysl a všeobecný průmysl.
Systém slitin umožňuje přizpůsobení vlastností tepelným zpracováním. Žíhání roztokem a následné stárnutí umožňuje optimalizovat pevnost, tažnost a odolnost proti trhlinám podle požadavků aplikace.
Celkově lze říci, že niklová slitina HX představuje pokročilý systém konstrukčních materiálů, který umožňuje navrhovat součásti nové generace prostřednictvím aditivní výroby.
Složení
Složení prášku ze slitiny niklu HX poskytuje optimální rovnováhu vlastností pro vysoce výkonné technické součásti:
Složení prášku ze slitiny niklu HX
| Živel | Hmotnost % | Role |
|---|---|---|
| Nikl | 50-55% | Primární prvek zajišťující odolnost proti korozi a pevnost při vysokých teplotách |
| Chrom | 15-20% | Zvyšuje odolnost proti oxidaci a korozi |
| Žehlička | Zůstatek | Přispívá k vysoké pevnosti a tvrdosti |
| Molybden | 8-10% | Zpevňovač pevných roztoků, zvyšuje odolnost proti tečení |
| Titan + hliník | 3-4% celkem | Karbidové tvarovky pro zpevnění srážkami |
| Uhlík | <0,05% | Karbidová dřívka |
Vysoký obsah niklu a chromu zajišťuje vynikající odolnost proti korozi a oxidaci. Prvky zpevňující pevný roztok, jako je molybden, spolu s precipitáty titanu, hliníku a uhlíku umožňují dosáhnout pevnosti v širokém teplotním rozsahu od kryogenní teploty až po 1095 °C.
Přizpůsobení obsahu titanu a hliníku umožňuje upravit objemový podíl a typ precipitátů tak, aby se optimalizovala pevnost a odolnost proti trhlinám podle konkrétních požadavků na součást.
Vlastnosti
Prášek ze slitiny niklu HX má jedinečnou kombinaci mechanických vlastností, odolnosti proti korozi a tepelné odolnosti, díky čemuž je vhodný pro komponenty pro kritické aplikace:
Vlastnosti prášku ze slitiny niklu HX
| Vlastnictví | Popis |
|---|---|
| Hustota | 8,2 g/cm3 |
| Rozsah tání | 1390-1440°C |
| Síla | Mez pevnosti v tahu 130-160 ksi<br>Mez kluzu 115-130 ksi |
| Prodloužení | 15-25% |
| Tvrdost | 32-36 HRC |
| Nárazová houževnatost | 50-80 ft-lbs |
| Tepelná vodivost | 9-12 W/m-K |
| Koeficient tepelné roztažnosti | 12-13 x 10-6/°C |
| Maximální provozní teplota | 1095°C |
| Odolnost proti korozi | Vynikající v různých prostředích |
| Odolnost proti oxidaci | Odolnost do 1095 °C |
| Tepelná odolnost proti únavě | Vynikající tepelná únavová životnost |
| Tepelná stabilita | Zachovává pevnost při zvýšených teplotách |
| Citlivost zářezu | Nízká citlivost zářezu |
Jemná morfologie prášku a optimalizovaná distribuce velikosti částic umožňuje tisknout komponenty s vysokou hustotou (>99,5%) pomocí prášku ze slitiny niklu HX. To umožňuje plně využít potenciál slitiny z hlediska mechanických vlastností a výkonu.
Tepelné zpracování roztokem a následné tepelné zpracování stárnutím umožňuje přizpůsobit úroveň pevnosti a tažnosti podle konkrétních požadavků na konstrukci součásti. Pro dosažení maximální pevnosti se obvykle používá stárnutí při teplotě 720 °C po dobu 16 hodin.
Aplikace
Kombinace vlastností práškové slitiny niklu HX ji předurčuje k různým náročným aplikacím v různých průmyslových odvětvích:
Průmyslová odvětví používající prášek ze slitiny niklu HX
- Aerospace
- Ropa a plyn
- Automobilový průmysl
- Průmyslový
Aplikace komponent
- Spalovací nádoby
- Pouzdra pouzdra
- Ventily a tělesa ventilů
- Díly pístu
- Čerpací komponenty
- Výměníky tepla s potiskem
- Díly pro manipulaci s kapalinami
- Nástrojové destičky
Vynikající pevnost při vysokých teplotách umožňuje použití lehčích komponentů blíže ke zdroji tepla, jako jsou spalovací nádoby, součásti trysek, odvzdušňovací ventily atd. v leteckých motorech nové generace.
Odolnost proti korozi umožňuje použití v součástech ropných polí, jako jsou ventily, čerpadla a nástroje pro hlubinné vrty. Odolnost vůči kyselým provozním prostředím rozšiřuje možnosti použití v ropných a plynových aplikacích.
V automobilovém průmyslu se díky tepelné schopnosti a rozměrové stabilitě slitiny používají ventily, čerpadla a součásti turbodmychadel pro vysoké teploty.
Aditivní výroba s použitím prášku ze slitiny niklu HX také umožňuje optimalizované výměníky tepla, lehké příruby, pouzdra s integrovanými kanály a chladicími prvky v různých průmyslových odvětvích.
Specifikace
Prášek ze slitiny niklu HX dodávají přední výrobci jako Carpenter Additive, Sandvik Osprey, Erasteel, Praxair Surface Technologies atd. Splňuje následující specifikace prášku:
Specifikace prášku ze slitiny niklu HX
| Parametr | Specifikace |
|---|---|
| Složení prášku | <2% odchylka od nominální hodnoty |
| Velikost částic | 15-53 mikronů |
| Zdánlivá hustota | Obvykle > 4,0 g/cm3 |
| Halový průtok | <30s/50g |
| Obsah vlhkosti | <0,1 wt% |
Rozložení velikosti částic umožňuje roztírání tenkých vrstev prášku a dosažení téměř plně hustých dílů po roztavení. Vysoká tekutost prášku a zdánlivá hustota zajišťují snadnou manipulaci s práškem při nakládání a opětovném použití.
Normy
Ačkoli v současné době neexistuje žádná speciální norma, specifikace práškové slitiny niklu HX se shodují s limity složení v normách pro tvářené formy, jako jsou:
- AMS 5754
- AMS 5844
- AMS 5845
- UNS N06002
Mezi ekvivalentní tvářené slitiny patří Haynes 214, Inconel 718, Waspaloy atd. S rostoucím využitím aditivní výroby se budou objevovat specializované normy pro práškové slitiny niklu.
Dodavatelé a ceny
Prášek ze slitiny niklu HX je k dispozici u předních dodavatelů kovových prášků a výrobců zařízení pro aditivní výrobu:
Dodavatelé prášku ze slitiny niklu HX
| Dodavatel | Popis |
|---|---|
| Přísada pro tesaře | Nejširší portfolio práškových niklových slitin pro AM |
| Sandvik Osprey | Široká škála prášků z nikových slitin pro AM |
| Erasteel | Specialista na práškovou metalurgii s rozsáhlými odbornými znalostmi v oblasti práškových slitin |
| Technologie povrchů Praxair | Přední dodavatel kovových prášků pro průmysl AM |
| Řešení SLM | Poskytuje optimalizované prášky ze slitin pro své systémy AM |
| Přísady GE | Dodávky práškových slitin pro zdravotnictví, letectví a průmysl AM |
Obvyklá cena prášku ze slitiny niklu HX se pohybuje v rozmezí 1.2.1. - 1.2.2. - 1.2.3.. Vysoká úroveň čistoty, rozsáhlá kontrola kvality a optimalizované vlastnosti částic jsou příčinou prémiové ceny této moderní práškové slitiny.
Srovnání nákladů s alternativami
| Prášek ze slitiny | Orientační ceny |
|---|---|
| Slitina niklu HX | 1.2.1. - 1.2.2. - 1.2.3. |
| Titanium Ti64 | $$/kg |
| Hliník AlSi10Mg | $/kg |
| Nerezová ocel 316L | $$/kg |
Ceny se u jednotlivých dodavatelů liší v závislosti na množství objednávky, požadavcích na kvalitu a zeměpisných faktorech. Na objednávky nad 500-1000 kg se mohou vztahovat slevy za hromadné objednávky.
Výhody a omezení
Niklová slitina HX má některé jasné výhody i určitá omezení:
Výhody
- Vynikající mechanické vlastnosti od kryogenních teplot do 1095 °C
- zachovává si pevnost a odolnost proti korozi při zvýšených teplotách
- Odolává různým korozivním prostředím
- Odolnost proti tepelné únavě a oxidaci až do 1095 °C
- Nízký koeficient tepelné roztažnosti
- Aditivní vyrobitelnost pomocí procesů PBF
- Díly lze tepelně upravovat na míru
Omezení
- Vysoké náklady na materiál ve srovnání s ocelí
- Nižší prodloužení v tahu omezuje tažnost
- Vyžaduje lisování za tepla (HIP) k odstranění vnitřní pórovitosti.
- V současné době je počet dodavatelů práškových slitin omezený
- Vývoj parametrů potřebných pro nové aditivní systémy
U součástí, které vyžadují výkon při tepelném a mechanickém zatížení v korozivním prostředí, převažují výhody slitiny niklu HX nad omezeními v podobě ceny a tažnosti.
Kvalifikace a tisk
Kvalifikace nových materiálů, jako je prášek ze slitiny niklu HX, pro aditivní výrobu zahrnuje rozsáhlou charakterizaci a vývoj procesů:
Kvalifikace prášku ze slitiny niklu HX
- Chemická analýza - potvrzení shody složení se specifikací pomocí mokré chemie nebo OES
- Distribuce velikosti částic - Ověření sféricity a velikostních parametrů prášku pomocí laserové difrakce
- Měření zdánlivé hustoty a průtoku - kontrola vhodnosti pro roztírání prášku pomocí Hallova průtokoměru podle normy ASTM B213.
- Posouzení vnitřní pórovitosti - Analýza rovnoměrnosti hustoty a vnitřních defektů pomocí mikroCT skenů.
- Charakterizace mikrostruktury - použití SEM a EDS k vyhodnocení rovnoměrnosti slitiny, precipitace a defektů.
- Vývoj procesních parametrů - optimalizace výkonu laseru, rychlosti, rozteče šraf pro hustotu >99,5% pomocí zkušebních kostek
- Mechanické zkoušky - provedení tahových zkoušek, zkoušek únavy, lomové houževnatosti a creepu na zkušebních dílech AM a jejich porovnání s vlastnostmi tvářených dílů.
- Nedestruktivní hodnocení - použití technik, jako je zkouška barvivem, k identifikaci povrchových/podpovrchových vad.
- Korozní zkoušky - vyhodnocení rychlosti koroze v příslušných prostředích pomocí ponorných zkoušek nebo norem ASTM.
- Následné zpracování - studium vlivu izostatického lisování za tepla (HIP) a tepelného zpracování na vlastnosti.
- Demonstrace aplikací - výroba skutečných prototypů součástí a měření funkční výkonnosti v porovnání s cíli návrhu.
Toto rozsáhlé testování ověřuje kvalitu práškové slitiny a její vhodnost pro tisk aplikačních komponent splňujících požadované vlastnosti.
Pokyny k parametrům tisku
Typické parametry tisku prášku ze slitiny niklu HX na systému SLM 125HL od společnosti SLM Solutions:
| Parametr | Typická hodnota |
|---|---|
| Tloušťka vrstvy | 30-50 μm |
| Výkon laseru | 175-350 W |
| Rychlost skenování | 125-250 mm/s |
| Rozteč poklopů | 80-120 μm |
| Překrývání pruhů | 50% |
| Teplota práškového lože | 80-100°C |
Parametry se liší v závislosti na faktorech, jako jsou požadované vlastnosti, kvalita povrchu, priority rychlosti vytváření a možnosti systému AM. Sady parametrů se průběžně zpřesňují pomocí přísných přístupů DOE, aby se rozšířila tisknutelná geometrie a rozsah vlastností.
Následné zpracování
Mezi běžné kroky následného zpracování aditivně vyráběných dílů ze slitiny niklu HX patří:
- Vyjmutí ze stavební desky - Drátové elektroerozivní obrábění nebo řezání pásovou pilou pro odstranění dílů z desky
- Odstranění podpory - Opatrně odstraňte automaticky generované podpěry mechanicky nebo pomocí elektroerozivního obrábění.
- Úleva od stresu - Rovnoměrné zahřívání součásti na 620 °C po dobu 1-2 hodin, aby se uvolnila zbytková napětí.
- Izostatické lisování za tepla - HIP při 1160 °C/100-200 MPa po dobu 4 hodin pro odstranění vnitřní pórovitosti >98% hustota
- Povrchová úprava - Obrábění abrazivním tokem a tryskání médii zlepšuje kvalitu povrchu
- Měření rozměrů - Potvrzení kritických rozměrů pomocí kontroly na souřadnicovém měřicím stroji a skenování geometrické přesnosti.
- Testování pomocí barvivových penetrantů - Kontrola vad povrchu, které je třeba opravit, pomocí fluorescenčních nebo viditelných penetračních barviv.
- Tepelné zpracování - Úprava roztokem 1120 °C, rychlé ochlazení vzduchem + zrání 720 °C/16 hodin pro dosažení požadovaných vlastností
Vzhledem ke geometrické složitosti aditivně vyráběných dílů s použitím prášku ze slitiny niklu HX je automatizace operací následného zpracování klíčová.
Pečlivý návrh a podpůrné strategie jsou důležité také během předběžného zpracování, aby se zvýšila účinnost následného zpracování. Pravidelná kontrola by měla ověřit, zda jsou splněny všechny požadavky na konstrukci a certifikaci.
Aplikace a případové studie
Niklová slitina HX se používá v náročných aplikačních oblastech:
Aerospace
- Spalovací plechovky - 40% se sníženou hmotností, zvládá o 100 °C vyšší teploty
- Komerční pouzdro tryskového odvzdušňovacího ventilu - Integrované chladicí kanály, optimalizovaný průtok kapaliny
- Družicové tryskové komory - vysoký poměr pevnosti a hmotnosti, opakovaně použitelné
Ropa a plyn
- Tělesa ventilů pro kyselé plyny - korozivzdorná slitina niklu odolává prostředí H2S
- Součásti pojistného ventilu - Odolává teplotám 150 °C a erozi
- Oběžné kolo čerpadla na moři - Lehké, účinné přenášení kapaliny pod mořskou vodou
Automobilový průmysl
- Kompresorové kolo turbodmychadla - možnost vysokých otáček až do 110 000 otáček za minutu
- Regulační ventil výfukových plynů - zvládá teploty výfukových plynů až 1050 °C
- Koruna pístu - konformní chladicí kanály umožňují vyšší hustotu výkonu motoru
Průmyslový
- Tryska pro kontinuální lití - zařízení pro vysokoteplotní proudění kapaliny zvyšuje produktivitu ocelárny
- Nástroje pro vytlačovací lisy - Vyšší odolnost a dvojnásobná životnost
- Topné těleso tiskového stroje - Integrovaný obvod ze slitiny niklu zvládá teploty 700 °C
Tyto příklady použití ukazují potenciál niklové slitiny HX posouvat hranice výkonnosti v různých průmyslových odvětvích prostřednictvím aditivních technik. Širší dostupnost údajů o parametrech a demonstrací povede k dalšímu rozšíření zavádění.
Nejčastější dotazy
Otázka: Jaké jsou hlavní výhody slitiny niklu HX oproti běžným materiálům?
Niklová slitina HX poskytuje výjimečnou kombinaci vysoké pevnosti až do 1095 °C spolu s houževnatostí a odolností proti korozi, které nelze dosáhnout u běžných slitin. Možnost aditivní výroby umožňuje konstrukce, které nejsou možné subtraktivními technikami.
Otázka: Jaké tepelné zpracování se používá pro díly z niklové slitiny HX AM?
Zpracování roztokem při 1120 °C a následné stárnutí při 720 °C po dobu 16 hodin umožňuje dosáhnout vynikající rovnováhy mezi pevností (>150 ksi UTS) a tažností (>16% El.). HIP se aplikuje po stavbě a před tepelným zpracováním.
Otázka: Jaký proces AM je ideální pro prášek ze slitiny niklu HX?
Selektivní laserové tavení (SLM) je pro niklovou slitinu HX vhodnější než tavení elektronovým svazkem, aby bylo možné lépe kontrolovat tepelná napětí a praskání. SLM umožňuje vyšší hustotu a zároveň kontrolu směrových vlastností.
Otázka: Která odvětví nabízejí nejlepší příležitosti pro zavedení niklové slitiny HX AM?
Letecký, ropný a plynárenský průmysl, automobilový průmysl a průmyslové tepelné zpracování využívají niklovou slitinu HX pro komponenty vyžadující tepelnou stabilitu, pevnost a korozní vlastnosti.
Otázka: Vyžaduje niklová slitina HX nějaká zvláštní opatření pro manipulaci s práškem nebo jeho skladování?
Prášky ze slitin niklu nejsou nebezpečné, ačkoli je třeba přijmout opatření pro ochranu dýchacích cest a proti výbuchu, stejně jako u všech jemných kovových prášků. Argonové inertní skladování s kontrolou vlhkosti zachovává dlouhodobou použitelnost.
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