Prášek ze slitiny niklu X750

Zpracování a výroba

Prášek Nickel Alloy X750 lze zpracovat na hotové součásti pomocí různých metod:

Casting

• Běžně se používá investiční lití. Keramické formy umožňují lití při 2600-2800°F (1427-1538°C). Vyrábí vysoce kvalitní odlitky.
• Lze také provádět lití do písku, ale pro dosažení pevnosti je zapotřebí dodatečné přivádění tekutého kovu. Mohou být vyžadována speciální písková pojiva.
• Odlévání skořepinových forem poskytuje produkty srovnatelné s litím na vytavitelný materiál. Lze vyrábět tenké role.
• Kontinuální lití do grafitových forem je široce používáno pro výrobu sochorů pro další zpracování.

Tabulka 11: Specifikace odlévání

Mohou se vyskytnout typické vady odlitku, jako jsou trhliny za horka, mikroporéznost a segregace, ale lze je minimalizovat správným vtokem/vzlínáním, konstrukcí formy a postupy lití/vytloukání.

Deformační zpracování

Opracování za tepla se provádí mezi 2150-2300°F (1177-1260°C) s následným chlazením vzduchem. Zpracování za tepla se provádí pod 1900 °F (1038 °C). Zpracování za studena může vyžadovat střední žíhání.

Mezi běžné metody patří:

• Kování: Uzavřený proces zápustky poskytuje nejlepší vlastnosti
• Válcování: Provádí se ploché i tvarové válcování. Minimální redukce tloušťky 30%
• Extruze: Vynikající vlastnosti dosažené v sekcích do 8 v prům
• Kreslení: Lze kreslit těžký drát/tyč. Může být zapotřebí přechodné změkčení.

Tabulka 12: Klíčové specifikace

Spojovací procesy

Všechny standardní metody mohou efektivně spojovat díly X750. Pro optimální vlastnosti jsou preferovány odpovídající slitiny.

Svařování: Nejrozšířeněji se používá plynový wolframový oblouk (GTAW) a svařování plynovým kovovým obloukem (GMAW). Příležitostně se také uplatňovalo odporové a laserové svařování. Používají se výplňové tyče s odpovídajícím složením. Spoje vykazují vynikající pevnost. Správné předehřátí a tepelné zpracování po svařování je nezbytné, aby se zabránilo praskání.

Pájení: Vakuové pájení poskytuje nejlepší kombinaci pevnosti a teplotní odolnosti. Různé stříbrné pájecí slitiny používané při pájení při 1900-2000°F (1038-1093°C). Rozhodující pro kontrolu vůlí, toků a atmosféry.

Tabulka 13: Doporučení pro připojení

Ošetření po zpracování

K dosažení optimálních vlastností se používá roztokové tepelné zpracování a vytvrzování stárnutím:

Řešení Ošetření – Provádí se při 2100-2300°F (1149-1260°C) s následným ochlazením vzduchem nebo vodou. Umožňuje následné stárnutí.

Age Hardening – Stárnutí při 1325-1425°F (± 25°F) po dobu 10-50 hodin s následným chlazením vzduchem. Dosahuje precipitačního zpevnění pro maximální úrovně pevnosti.

Volitelné stabilizační ošetření zahrnuje 850-1200 °F po dobu 1-16 hodin pro stabilizaci proti budoucím změnám vlastností.

Tabulka 14: Specifikace následného zpracování

Výroba prášku

Prášek Nikl Alloy X750 se komerčně vyrábí metodami rozprašování plynem a rozprašováním vody. Distribuce velikosti částic je přísně kontrolována pomocí specializovaných trysek a kalibrovaného síta. Vysoce čistý inertní plyn používaný k zabránění kontaminaci.

Tabulka 15: Způsoby výroby prášku

Prášky atomizované plynem i vodou vykazují morfologii sférických částic ideální pro aditivní výrobu, vstřikování kovů a další aplikace práškové metalurgie.

Designová data

Klíčové parametry konstrukčních dat pro slitinu niklu X750 jsou shrnuty níže, abyste je mohli využít během inženýrských činností a činností při navrhování součástí:

Tabulka 16: Parametry dat návrhu pro slitinu niklu X750

Podmínky zatížení konstrukce

Pro statické výpočty při extrémních teplotách použijte:

• Mez kluzu v tahu: 140-190 ksi
• Mez kluzu v tlaku: 170-220 ksi
• Modulární poměr, E (slitina X750)/E (ocel): 1.0

Při pokojové teplotě do 500 °F – očekává se mírná rychlost koroze nižší než 0,002 palce/rok.

Až 1900 °F – Vynikající odolnost proti korozi za tepla a oxidaci. Použijte parabolickou rychlostní konstantu kp = 3,4 x 10-8 mg2/cm4/s.

Odolnost proti tečení a únavě

Slitina X750 vykazuje vynikající odolnost proti tečení. Mez pevnosti vyšší než 80 ksi po dobu 100 000 hodin při 1300 °F (980 °C).

Pro stavy cyklické únavy použijte:

• Vytrvalost (106 cyklů) únavová pevnost 95-100 ksi
• Redukční faktor 1,0 pro obrobenou povrchovou úpravu spíše než jako vyrobenou

Prostředí má malý vliv na únavovou pevnost. Pro vzduchové prostředí použijte faktor snížení únavy = 0,95.

Obrábění niklové slitiny X750

Nikl Alloy X750 má vynikající obrobitelnost v žíhaném stavu a lze ji obrábět pomocí většiny standardních dílenských metod a nástrojů.

Utvařeče třísek doporučené pro účinnou kontrolu třísek. Pro minimalizaci vibrací je zapotřebí pevné nastavení. Pozitivní řezné nástroje s ostrými řeznými hranami poskytují nejdelší životnost nástroje.

Nízká tepelná vodivost vede ke koncentraci tepla, proto by se mělo používat velké množství chladicí kapaliny.

Tabulka 17: Metody obrábění

Zpracování a výroba

Prášek Nikl Alloy X750 lze zpracovat na díly různými metodami:

Aditivní výroba

Aditivní výroba (AM), známá také jako 3D tisk, používá prášek slitiny niklu jako surovinu pro vytváření komponent vrstvu po vrstvě. Některé AM techniky vhodné pro X750 zahrnují:

Přímé laserové spékání kovů (DMLS)

• Prášek je selektivně roztaven vysokovýkonným laserem
• Vyrábí plně husté díly s jemnou mikrostrukturou
• Vynikající rozměrová přesnost a kvalita povrchu
• Možnost použití složitých geometrií

Tavení elektronovým paprskem (EBM)

• Prášek se taví elektronovým paprskem ve vakuu
• Dosahuje téměř plné hustoty s dobrou pevností
• Nižší povrchová úprava ve srovnání s laserovými procesy
• Rychlé sestavení díky vyššímu výkonu paprsku

Tryskání pojiva

• Kapalné pojivo selektivně nanesené ke spojení částic prášku
• Nákladově efektivní proces s vysokou produktivitou
• Vyžaduje následné zpracování, jako je slinování a infiltrace
• Možnost větších dílů s dobrou geometrickou volností

Studený sprej

• Částice prášku se urychlily na nadzvukovou rychlost a dopadly na substrát
• Kinetická energie váže částice k povrchu
• Lze vytvářet silné povlaky a volné tvary
• Minimální ohřev zachovává vlastnosti základního materiálu

Tabulka 11: Aditivní výrobní procesy pro slitinu niklu X750

Parametry jako výkon laseru, velikost paprsku, rozteč šraf a strategie skenování lze optimalizovat pro řízení hustoty součásti, kvality povrchu, mikrostruktury a mechanického výkonu.

Tepelné zpracování, jako je izostatické lisování za tepla (HIP) a stárnutí, lze použít jako následné zpracování, aby se dále zlepšilo zhuštění a vlastnosti materiálu.

Casting

Slitinu X750 lze také indukčně tavit a odlévat do ingotů, sochorů a tyčí pomocí procesů jako:

• Vakuové indukční tavení
• Elektrostruskové přetavování
• Investiční lití

Odlévané produkty slouží jako výchozí suroviny pro následné bourací operace, jako je kování, válcování a vytlačování. Lze je také obrábět přímo na součásti čistého tvaru.

Deformační zpracování

Na odlévané niklové slitiny lze použít různé deformační techniky:

Kování

• Lisování nebo tepání litých ingotů mezi matricemi
• Zlepšuje pevnost díky toku zrna a zpevňování
• Lze dosáhnout téměř čistých tvarů

Válcování

• Stlačování a snižování tloušťky mezi válci
• Vyrábí plechy, pásy a desky
• Kontroluje strukturu zrna a zlepšuje vlastnosti

Vytlačování

• Protlačení otvorem v matrici
• Tvoří dlouhé úseky s pevným průřezem
• Hustý produkt s jednotnými jemnými zrny

Výkres

• Protahování matricí pomocí tahové síly
• Snižuje průřez tyčí, trubek nebo drátů
• Zvýšená pevnost a tvrdost

Slitina je během zpracování periodicky žíhána, aby se obnovila tažnost a zabránilo se praskání. Následuje konečné tepelné zpracování a stárnutí pro dosažení požadovaných vlastností.

Nejčastější dotazy

Otázka: Co je Nickel Alloy X750?

Odpověď: X750 je precipitačně tvrditelná slitina niklu a chrómu s vynikající pevností až do 1300 °F (700 °C), vynikající odolností proti korozi a oxidaci a dobrými výrobními vlastnostmi.

Otázka: Jaké jsou typické aplikace pro X750?

Odpověď: Součásti plynových turbín, díly turbodmychadel, články jaderného paliva, zařízení pro chemické zpracování, nádoby na zpracování potravin – všude tam, kde je potřeba schopnost pracovat při vysokých teplotách v drsném prostředí.

Otázka: Je slitina niklu X750 svařitelná?

Odpověď: Ano, X750 má dobrou svařitelnost pro vysokopevnostní precipitačně tvrzenou slitinu. Plynové wolframové obloukové svařování a plynové kovové obloukové svařování mohou vytvářet zdravé svary. Po svařování se často používá tepelné zpracování uvolňující pnutí.

znát více procesů 3D tisku