Inconel 718 Legierungspulver

Überblick über hitzebeständiges Pulver aus der Inconel-Legierung 718

Inconel 718 ist ein hochfestes, korrosionsbeständiges Pulver aus einer Nickel-Chrom-Legierung, das für additive Fertigungs- und Metall-3D-Druckanwendungen verwendet wird. Es verfügt über hervorragende mechanische Eigenschaften und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen.

Einige Hauptmerkmale von Pulver aus der Legierung Inconel 718 umfassen:

• Hohe Festigkeit und Härte
• Gute Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit
• Ausgezeichnete Kriech- und Ermüdungsfestigkeit
• Behält Festigkeit und Härte bei erhöhten Temperaturen
• Widersteht thermischer Ermüdung und thermischen Schocks
• Kann für kryogene Anwendungen verwendet werden
• Kompatibel mit vielen additiven Fertigungsverfahren

Inconel 718 wird gerne in der Luft- und Raumfahrt, in der Öl- und Gasindustrie, in der Automobilindustrie, in der Medizintechnik und im Werkzeugbau eingesetzt, wo hohe Festigkeit bei hohen Temperaturen, Korrosionsbeständigkeit und langfristige Haltbarkeit erforderlich sind.

Arten von Inconel 718-Legierungspulver

Gasverdüstes Inconel 718-Pulver

Gasverdüstes Inconel 718-Pulver wird durch Zerstäuben der geschmolzenen Legierung mit Hochdruck-Inertgasdüsen hergestellt. Dadurch entstehen nahezu kugelförmige Pulverpartikel mit einer glatten Oberflächenmorphologie, die sich ideal für die additive Fertigung eignet.

Vorteile:

• Ausgezeichnete Fließfähigkeit und Packungsdichte
• Konsistente Partikelgrößenverteilung
• Hohe Wiederverwendungsraten von Pulver
• Gute mechanische Eigenschaften
• Geringe Porosität und Oxideinschlüsse

Beschränkungen:

• Teurer als wasserverdüstes Pulver
• Begrenzt auf kleinere Partikelgrößen

Wasserverdüstes Inconel 718-Pulver

Wasserverdüstes Inconel 718 wird durch Aufbrechen eines geschmolzenen Legierungsstroms mit Hilfe von Hochdruckwasserstrahlen hergestellt. Dabei entstehen unregelmäßig geformte Pulverpartikel.

Vorteile:

• Geringere Kosten im Vergleich zu gaszerstäubtem Pulver
• Größere Bandbreite an Partikelgrößen
• Höhere Ausbeute bei der Zerstäubung

Beschränkungen:

• Schlechte Fließfähigkeit aufgrund von unregelmäßigen Formen
• Oxideinschlüsse und Porositätsprobleme
• Geringere Wiederverwendungsraten von Pulver
• Variable Partikelgrößenverteilung

Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten von Inconel 718 Legierungspulver

Komponenten für die Luft- und Raumfahrt

Inconel 718 wird häufig für den 3D-Druck von Turbinenschaufeln, Laufrädern, Abgaskonen, Rahmen, Kanälen und anderen Hochtemperaturkomponenten für Flugzeugtriebwerke und Strukturelemente verwendet.

Gasturbinen

Aufgrund seiner hohen Temperaturbeständigkeit eignet sich Inconel 718 für den 3D-Druck von Brennkammerauskleidungen, Hitzeschilden, Turbinendüsen und -schaufeln für Industrie- und Stromerzeugungsturbinen.

Autoteile

Inconel 718 eignet sich für den 3D-Druck von Hochleistungskomponenten für die Automobilindustrie wie Turboladerräder und Krümmer, die extremen Temperaturen und korrosiven Abgasen ausgesetzt sind.

Biomedizinische Implantate

Die Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit von Inconel 718 ermöglichen den Einsatz für 3D-gedruckte orthopädische und zahnmedizinische Implantate.

Ausrüstung für die chemische Verarbeitung

Die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit von Inconel 718 ermöglicht den Einsatz für den 3D-Druck von Ventilen, Armaturen, Reaktionsgefäßen und Pumpen für die chemische und petrochemische Verarbeitung.

Werkzeuge und Gussformen

Gedruckte Werkzeuge und Spritzgussformen aus Inconel 718 weisen eine hohe Festigkeit und thermische Stabilität auf, was eine längere Lebensdauer unter hohen Druck- und Temperaturbedingungen gewährleistet.

Spezifikationen von Inconel 718 Legierungspulver

Parameter	Spezifikation
Zusammensetzung	50-55% Ni, 17-21% Cr, 4.75-5.5% Nb, 2.8-3.3% Mo, 0.65-1.15% Ti, 0.2-0.8% Al, 0.08% C max, 0.35% Si max, 0.015% S max, 0.015% P max, bal. Fe
Dichte	8,19 g/cm3
Schmelzpunkt	1260-1336°C
Durchschnittliche Partikelgröße	15-45 Mikrometer
Morphologie der Partikel	Sphärisch
Durchflussmenge	≥ 25 s/50g
Scheinbare Dichte	≥ 4,0 g/cm3
Pulver Wiederverwendung	Mindestens 5-malige Wiederverwendung

Konstruktionsüberlegungen zur Verwendung von Inconel 718-Pulver

• Teile mit dickeren Wänden und konformen Gitterstrukturen ermöglichen eine effektive Wärmeableitung.
• Halten Sie für eine bessere Sinterung eine Schnittdicke von 0,4 bis 2 mm ein.
• Enthalten sind Zugprüfstangen und Prüfmuster für die Pulverqualifizierung.
• Verwenden Sie geeignete Stützkonstruktionen für Überhänge und schräge Flächen.
• Optimieren Sie die Gebäudeausrichtung, um Stützen zu minimieren und Überhänge zu vermeiden.
• Steuerung der Schichtdicke, der Schraffurabstände und der Scanstrategien auf der Grundlage der Teilegeometrie.

Prozessparameter für das Drucken von Inconel 718

Tabelle: Empfohlene Parameter für das Bedrucken von Inconel 718

Parameter	Pulverbett Fusion	Binder Jetting	Gezielte Energieabscheidung
Laserleistung (W)	195-400	–	1000-2000
Scan-Geschwindigkeit (mm/s)	600-1200	–	100-500
Schichtdicke (μm)	20-50	100-200	200-1000
Abstand der Schraffur (μm)	80-150	–	–
Betttemperatur (°C)	100-200	60-80	–
Inertes Gas	Argon	Luft	Argon
Sauerstoffgehalt (%)	0.03-0.1	Luft	0.03-0.1

Lieferanten von Pulver aus der Legierung Inconel 718

Tabelle: Inconel 718-Pulver Lieferanten

Anbieter	Partikelgröße	Lieferform	Preis
AP&C	15-45 μm	Argon verpackt	$90-100/kg
Zimmerer-Zusatzstoff	15-53 μm	Argon verpackt	$75-120/kg
Sandvik Fischadler	5-150 μm	Argon verpackt	$50-110/kg
Praxair	10-45 μm	Argon verpackt	$80-110/kg
LPW-Technologie	10-45 μm	Argon verpackt	$70-90/kg

Tipps für die Auswahl des Lieferanten:

• Sicherstellen, dass die Pulverzertifizierung den Branchenspezifikationen wie AMS, ASTM und ISO entspricht.
• Holen Sie sich das Sicherheitsdatenblatt, das technische Datenblatt für Informationen über Qualität und Zusammensetzung.
• Fordern Sie Muster an, um Fließfähigkeit, Dichte, Wiederverwendung und Druckergebnisse zu prüfen.
• Partnerschaften mit zuverlässigen Lieferanten, die eine gleichbleibende Qualität von Charge zu Charge gewährleisten.
• Vergleichen Sie Preise und Mindestbestellmengen.

Installation, Betrieb und Wartung von Druckern mit Inconel 718

Tabelle: Richtlinien für die Installation, den Betrieb und die Wartung des Druckers für Inconel 718

Bühne	Leitlinien
Einrichtung	Reinigen Sie den Baubereich und entfernen Sie Verschmutzungsquellen. Installieren Sie eine Rauchgasabsaugung. Inertgasanschlüsse und Lecks prüfen. Kalibrieren Sie alle Sensoren, Optiken und mechanischen Komponenten.
Operation	Einrichtung von Umgebungskontrollen wie Argongehalt und Luftfeuchtigkeit.  Überwachung des O2-Gehalts und der Gasdurchflussraten einrichten.  Verwenden Sie die empfohlenen Verarbeitungsparameter.  Durchführung von Testdrucken zur Optimierung der Parameter. Überwachen Sie die Pulverqualität und die Metriken zur Wiederverwendung.
Wartung	Reinigen Sie die Optik, den Rückstrahler und die Abstreifer regelmäßig. Prüfen Sie mechanische Komponenten und Führungen. Verhindern Sie die Ansammlung von Spritzern und Kondensat. Wechseln Sie die Filter des Gasfluss-Systems nach Bedarf. Überwachung des Pulverhandlingsystems.

Wie wählt man einen Lieferanten für Inconel 718-Pulver aus?

Die Wahl des richtigen Anbieters von Inconel 718-Pulver ist der Schlüssel zu einer gleichbleibend hohen Qualität des Pulvers für den Druck von Endverbrauchsteilen. Hier sind einige Tipps:

• Qualitätszertifikate - Der Lieferant sollte nach ISO 9001 und AS9100 zertifiziert sein.
• Technisches Fachwissen - Suchen Sie nach Fachwissen über Metallurgie und AM-Pulver.
• Testmöglichkeiten - Der Lieferant sollte jede Pulvercharge auf Zusammensetzung, Partikelgröße, Morphologie, Dichte, Fließeigenschaften usw. prüfen.
• Rückverfolgbarkeit - Fragen Sie nach der Beschaffung, den Produktionsunterlagen und der Rückverfolgbarkeit der Chargen.
• Unterstützung nach dem Verkauf - Wählen Sie einen Lieferanten, der Unterstützung bei der Handhabung, Lagerung, Wiederverwendung usw. von Pulver bietet.
• Probenahme - Bitten Sie vor dem Kauf um Pulverproben zum Testen.
• Kundenrezensionen - Prüfen Sie das Feedback und die Bewertungen des Anbieters in Branchenforen und -netzwerken.
• Preisgestaltung - Vergleichen Sie die Preise verschiedener Anbieter für dieselbe Pulversorte. Ziehen Sie Mengenrabatte in Betracht.
• Vorlaufzeit - Der Lieferant sollte eine angemessene Vorlaufzeit mit guter Bestands- und Produktionsplanung bieten.

Vergleich von Inconel 718 vs. Edelstahl vs. Kobalt-Chrom-Pulver

Tabelle: Vergleich der wichtigsten Eigenschaften von Pulvern aus Inconel 718, Edelstahl und Kobalt-Chrom-Legierungen

Parameter	Inconel 718	Rostfreier Stahl	Kobalt Chrom
Dichte	Höher	Mittel	Höher
Zugfestigkeit	Höher	Mittel	Unter
Streckgrenze	Höher	Mittel	Unter
Dehnung	Unter	Höher	Höher
Härte	Höher	Unter	Mittel
Korrosionsbeständigkeit	Ausgezeichnet	Gut	Schlecht
Hitzebeständigkeit	Ausgezeichnet	Schlecht	Gut
Kosten	Höher	Unter	Mittel

Wichtigste Erkenntnisse:

• Inconel 718 hat die höchste Festigkeit und Härte, während rostfreier Stahl eine höhere Dehnung aufweist.
• Kobaltchrom hat eine geringere Festigkeit als Inconel 718, ist aber besser als rostfreier Stahl.
• Inconel 718 hat eine weitaus höhere Hitze- und Korrosionsbeständigkeit als Edelstahl und Kobalt-Chrom-Legierungen.
• Inconel 718 ist teurer als Pulver aus rostfreiem Stahl, aber billiger als exotische Kobalt-Chrom-Legierungen.

Vor- und Nachteile der Verwendung von Inconel 718-Pulver

Profis

• Ausgezeichnete Zug-, Ermüdungs- und Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen
• Widerstandsfähig gegen Temperaturschocks und -wechsel
• Widersteht Oxidation und Korrosion in aggressiven Umgebungen
• Hohe Härte und Verschleißfestigkeit
• Kann leicht nachbearbeitet und gefräst werden
• Pulverförmiges Ausgangsmaterial leicht verfügbar

Nachteile

• Hohe Materialkosten im Vergleich zu Stählen
• Geringere Dehnung als bei Edelstahlpulver
• Anfällig für Rissbildung durch Dehnungsalterung
• Schwierig zu schweißen mit konventionellem Schmelzschweißen
• Erfordert heißisostatisches Pressen (HIP) zur Verbesserung der Dichte
• Begrenzte Anzahl von qualifizierten Lieferanten

Häufig gestellte Fragen zu Inconel 718-Pulver

F: Welcher Korngrößenbereich wird für Inconel 718-Pulver empfohlen?

A: Für die meisten AM-Prozesse wird für Inconel 718-Pulver ein Partikelgrößenbereich von 15-45 Mikrometern empfohlen. Mit feineren Pulvern im Bereich von 10-25 Mikrometern kann eine bessere Auflösung erzielt werden.

F: Wie hoch ist die Wiederverwendungsgrenze für Inconel 718-Pulver bei AM?

A: Inconel 718-Pulver kann bei richtiger Handhabung bis zu 5-10 Mal wiederverwendet werden. Überwachen Sie die Größenverteilung und die Form des Pulvers während der Wiederverwendung, um eine Verschlechterung festzustellen. Verwenden Sie Systeme zur Pulversiebung und -konditionierung, um die Wiederverwendungsrate zu verbessern.

F: Ist für Inconel 718-Pulver eine Nachbearbeitung durch heißisostatisches Pressen (HIP) erforderlich?

A: HIP trägt zur Verbesserung der Dichte, der mechanischen Eigenschaften und der Mikrostruktur von Inconel 718 AM-Teilen bei. HIP ist jedoch möglicherweise nicht erforderlich, wenn die empfohlenen Fertigungsparameter verwendet werden, um Dichten über 99,5% zu erreichen.

F: Welche Nachbearbeitungsmethoden werden für Inconel 718 AM-Teile verwendet?

A: Zu den üblichen Nachbearbeitungsschritten gehören Wärmebehandlung, HIP, Bearbeitung, Kugelstrahlen, Beschichtungen und Warmumformung. Dies trägt zur Verbesserung der Oberflächengüte, der Maßhaltigkeit und der Materialeigenschaften bei.

F: Welche Branchen verwenden Inconel 718-Pulver für AM-Anwendungen?

A: Zu den Schlüsselindustrien, die Inconel 718-Pulver verwenden, gehören die Luft- und Raumfahrt, die Öl- und Gasindustrie, die Energieerzeugung, die Automobilindustrie, die chemische Verarbeitung und die Biomedizin. Die Verwendung wird durch die Anforderungen an die Hochtemperaturfestigkeit bestimmt.

F: Welche Zertifizierungen sind für Inconel 718-Pulver in Luft- und Raumfahrtqualität erforderlich?

A: Pulverhersteller müssen nach AS9100 zertifiziert sein. Inconel 718-Pulverchargen müssen die AMS-Spezifikation AMS5662 und die strengen Prüfstandards für die Produktion von Luft- und Raumfahrtkomponenten erfüllen.

F: Wie wird Inconel 718-Pulver hergestellt?

A: Inconel 718 wird durch Gas- oder Plasmazerstäubung hergestellt, um aus der geschmolzenen Legierung feines, kugelförmiges Pulver für AM-Anwendungen zu erzeugen. Manchmal wird auch die Wasserverdüsung verwendet.

F: Ist für das Drucken von Inconel 718 eine inerte Atmosphäre erforderlich?

A: Ja, eine inerte Argon-Atmosphäre ist unerlässlich, um die Oxidation des Inconel 718-Pulvers beim Laser- oder Elektronenstrahl-Pulverbettschmelzdruck zu verhindern.

F: Für welche Anwendungen im Gesundheitswesen werden 3D-gedruckte Teile aus Inconel 718 verwendet?

A: Inconel 718 wird aufgrund seiner Biokompatibilität, Korrosionsbeständigkeit und hohen Festigkeit zum Drucken von Zahnimplantaten, chirurgischen Instrumenten, Prothesen und medizinischen Geräten verwendet.

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Additional FAQs about Inconel 718 Alloy Powder (5)

1) What heat treatment is recommended for AM parts made from Inconel 718 alloy powder?

• A common aerospace route is solution anneal 980–1000°C (0.5–1 h, inert/vacuum) + HIP 1120–1180°C at 100–170 MPa (2–4 h, argon) + two-step aging: 720°C/8 h, furnace cool at 50°C/h to 620°C/8 h, air cool. This optimizes gamma″/gamma′ precipitation and fatigue strength.

2) How do powder attributes influence crack and porosity formation in LPBF 718?

• Narrow PSD (e.g., 15–45 μm), high sphericity, low satellites, and low O/N/H improve spreadability and melt pool stability, reducing lack-of-fusion. Elevated oxygen, broad spans, or excess fines increase spatters, keyholes, and inclusions that drive porosity and LCF scatter.

3) What strategies mitigate strain-age cracking in Inconel 718 during post-processing?

• Minimize cold work before aging, use controlled hot straightening, perform stress relief (870–900°C) prior to aging, and avoid prolonged exposure in the 650–750°C range before full precipitation heat treatment. For weld/repair, use low-heat-input parameters and intermediate stress relief.

4) Can water-atomized 718 be used for binder jetting successfully?

• Yes, after conditioning: trim fines (<10 μm), mechanical spheroidization if available, oxygen control (target O ≤ 0.05–0.08 wt%), and tuned sinter/HIP cycles. Expect slightly different shrink/packing behavior vs gas-atomized feedstock.

5) What CoA data should be required for critical Inconel 718 powder lots?

• Full chemistry (AMS/ASTM conformance), interstitials (O/N/H), PSD (D10/D50/D90 and span per ISO 13320/ASTM B822), shape metrics (DIA sphericity/aspect), flow (ASTM B213) and densities (ASTM B212/B527), moisture/LOI, inclusion/contamination screens, and lot genealogy with reuse recommendations.

2025 Industry Trends for Inconel 718 Alloy Powder

• Powder cleanliness push: More EIGA/vacuum gas-atomized lines for lower O/N/H, improving fatigue life and reducing HIP dependency in thin sections.
• Inline QC at atomizers: Laser diffraction + dynamic image analysis enable closed-loop PSD/shape control; fewer off-spec tails and higher sieve yields.
• Binder jet maturation: Higher density via optimized sinter + HIP; WA 718 feedstocks conditioned for BJ reach >99% density with improved dimensional control.
• Sustainability: Argon recovery and heat recuperation lower CO2e/kg; suppliers publish EPDs and provide traceability to recycled nickel content.
• Qualification acceleration: Digital twins and CT-driven acceptance criteria shorten PPAP for aerospace and energy components.

2025 snapshot: Inconel 718 powder and AM performance indicators

Metrisch	2023	2024	2025 YTD	Notes/Sources
Typical O content, GA 718 (wt%)	0.030–0.055	0.025–0.045	0.020–0.040	Supplier LECO data
LPBF as-built relative density (%)	99.5–99.7	99.6–99.8	99.6–99.85	Optimized parameter sets
HIP usage for flight hardware (%)	70-85	65–80	60–75	Thinner parts sometimes waived
CoAs including DIA shape metrics (%)	45–60	55–70	65–80	OEM specs tightening
Standard lead time, GA 718 (weeks)	6–9	5-8	4–7	Added capacity
Price range GA 718 (USD/kg)	75–140	70–130	70–125	Particle size, region dependent

References: ISO/ASTM 52907 (feedstock), ASTM B822/B213/B212/B527, AMS 5662/5663 (alloy specs/conditions), ASM Handbook; standards bodies and supplier technical briefs: https://www.astm.org, https://www.iso.org, https://www.sae.org

Latest Research Cases

Case Study 1: Closed-Loop Atomization Control to Reduce PSD Tails for 718 (2025)
Background: A powder producer observed >63 μm tail causing recoater streaks and porosity in LPBF 718.
Solution: Installed at-line laser diffraction + DIA with closed-loop adjustments to gas pressure/nozzle ΔP and melt flow; implemented automated fines bleed.
Results: PSD span −18%; >63 μm tail −58%; LPBF density improved from 99.3% to 99.7%; scrap −21%; sieve yield +6%.

Case Study 2: Binder Jetting of Water-Atomized 718 with Post-HIP (2024)
Background: An energy OEM needed cost-down for medium-size stator vanes.
Solution: Conditioned WA 718 (fines trim, H2 anneal to drop O from 0.10% to 0.06%), set bimodal PSD for packing; sinter profile optimization followed by HIP 1160°C/150 MPa/3 h.
Results: Final density 99.4–99.6%; dimensional scatter (3σ) −35%; fatigue performance matched GA-BJ benchmark; part cost −12% vs GA feedstock.

Expertenmeinungen

• Prof. Iain Todd, Professor of Metallurgy and Materials Processing, University of Sheffield
  Key viewpoint: “Most 718 variability traces back to powder spreadability and cleanliness—pair PSD with shape analytics and interstitial control to stabilize AM outcomes.”
• Dr. Ellen Meeks, VP Process Engineering, Desktop Metal
  Key viewpoint: “Binder jet 718 is production-ready when oxygen and fines are disciplined; sinter + HIP windows now deliver consistent near-net shapes at scale.”
• Marco Cusin, Head of Additive Manufacturing, GKN Powder Metallurgy
  Key viewpoint: “Powder CoAs must evolve—shape metrics, O/N/H, and reuse guidance should be standard to ensure repeatability across sites and platforms.”

Citations: ASM Handbook; SAE AMS 5662/5663; ISO/ASTM feedstock/AM standards; OEM white papers and conference proceedings (TMS, MRL). Standards links: https://www.astm.org, https://www.iso.org, https://www.sae.org

Practical Tools and Resources

• Standards and QA:
• ISO/ASTM 52907 (metal powder feedstock), ASTM B822 (PSD), ASTM B213 (Hall flow), ASTM B212/B527 (apparent/tap density), AMS 5662/5663 (718 conditions), ASTM E1409/E1019 (O/N)
• Process toolkits:
• LPBF parameter windows for 718 (power, speed, hatch, preheat); BJ sinter/HIP playbooks; atomizer control guides for PSD/shape
• Metrologie:
• Dynamic image analysis for sphericity/aspect; CT per ASTM E1441 for porosity; LECO for O/N/H; SEM for inclusion/defect forensics
• Supplier selection checklist:
• Require CoA with chemistry + interstitials, PSD (D10/D50/D90), DIA shape metrics, densities/flow, moisture, inclusion screening, and lot genealogy; confirm EPD/ESG where applicable
• Design aids:
• DFAM for 718 (lattice libraries, support strategies, critical section thickness), heat treatment calculators, HIP distortion prediction tools

Notes on reliability and sourcing: Specify AMS chemistry compliance, PSD window, shape metrics, and interstitial limits on POs. Validate each lot with coupon builds, CT, and mechanical testing aligned to end-use specs. Store powder under inert atmosphere with O2 and humidity controls; track reuse cycles and oxygen pickup to maintain consistency.

Last updated: 2025-10-15
Changelog: Added 5 focused FAQs, a 2025 metrics table, two recent case studies, expert viewpoints, and practical tools/resources specific to Inconel 718 Alloy Powder qualification and AM processing
Next review date & triggers: 2026-02-15 or earlier if AMS/ASTM standards change, new atomization/cleanliness methods emerge, or OEMs update powder CoA and qualification requirements for 718 parts