Aleación X-750 Polvo

La aleación X-750 es una aleación de níquel-cromo-hierro-molibdeno que ofrece una excelente resistencia a la corrosión y a altas temperaturas. Se utiliza ampliamente en aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión acuosa, la oxidación y otros entornos químicos.

La pulvimetalurgia de la aleación X-750 permite fabricar piezas mediante métodos como el moldeo por inyección de metal (MIM), el prensado isostático en caliente (HIP), la fabricación aditiva y la deposición por pulverización. Estas técnicas permiten fabricar componentes pequeños y complejos con microestructuras finas.

Polvo de aleación X-750

El polvo de la aleación X-750 tiene las siguientes características clave:

Composición: Aleación de níquel, cromo y hierro con adiciones de molibdeno, titanio, aluminio y niobio.

Forma de las partículas: Esférica, irregular o mixta

Tallas: 1-100 micras

Grados de tamaño comunes: -100 mallas, -325 mallas, 10-45 micras

Métodos de producción: Atomización de gas, atomización de agua

Propiedades clave: Excelente resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la oxidación, estabilidad de fase

Principales aplicaciones: MIM, HIP, AM, recubrimientos por pulverización térmica

Ventajas: Permite la fabricación de componentes pequeños y complejos, el control microestructural y la producción de formas próximas a la red.

Limitaciones: Coste más elevado que los productos forjados, problemas de manipulación del polvo, necesidad de optimizar los parámetros

Composición química

El polvo de la aleación X-750 tiene una composición típica como la que se muestra a continuación:

Aleación X-750 Composición del polvo

Elemento	Peso %
Níquel (Ni)	72.0 min
Cromo (Cr)	14.0-17.0
Hierro (Fe)	5.0-9.0
Molibdeno (Mo)	8.0-10.0
Titanio (Ti)	0.7-1.2
Aluminio (Al)	0.2-0.8
Niobio (Nb)	0.4-1.0

El níquel proporciona resistencia a la corrosión, mientras que el cromo mejora la resistencia a altas temperaturas y el molibdeno aumenta la resistencia a la fluencia. Las adiciones menores de titanio, aluminio y niobio optimizan las propiedades mecánicas. La composición está equilibrada para maximizar el rendimiento en entornos agresivos de hasta 1300 °F.

Características del polvo

El polvo de la aleación X-750 se caracteriza por propiedades como la forma de las partículas, la distribución del tamaño, la velocidad de flujo, la densidad aparente y la microestructura.

Forma de las partículas

• Esférica, satélite, irregular o mixta
• La esfericidad influye en la densidad de empaquetamiento, la fluidez
• Los satélites pueden causar problemas de segregación

Distribución por tamaños

• Representado por los tamaños de partícula D10, D50 y D90
• La distribución estrecha garantiza propiedades uniformes
• Calidades habituales: -100 mallas, -325 mallas, 10-45 micras

Caudal

• El ángulo de reposo inferior a 30° garantiza un buen flujo
• Afectada por factores como la forma de las partículas, el rango de tamaño
• Importante para la alimentación de polvo durante AM o MIM

Densidad aparente

• Lecho de polvo empaquetado por densidad, normalmente 40-60% de densidad de aleación
• Influye en la densidad y las propiedades de la pieza final

Microestructura interna

• El polvo atomizado con gas tiene granos finos y defectos
• El polvo atomizado con agua tiene grandes satélites y poros
• Los defectos pueden actuar como puntos de fallo durante el servicio

Métodos de producción de polvo

Las dos principales vías de producción del polvo de aleación X-750 son:

Atomización de gases

• La corriente de aleación fundida choca con los chorros de gas
• Produce partículas esféricas con menor captación de oxígeno
• Permite un mejor control de la distribución de tamaños

Atomización del agua

• La corriente fundida choca contra los chorros de agua
• Produce partículas más pequeñas que la atomización con gas
• Causa alto contenido de oxígeno y satélites

El polvo atomizado con gas tiene en general características de polvo, pero el polvo atomizado con agua tiene ventajas económicas para algunas aplicaciones. El método de producción de polvo controla la forma final de las partículas, el nivel de defectos y el comportamiento de flujo.

Propiedades mecánicas

El polvo de aleación X-750 permite obtener componentes de ingeniería con las siguientes propiedades mecánicas mediante un procesamiento correcto:

Aleación X-750 Propiedades mecánicas del polvo

Propiedad	Condición As-HIP	Endurecido por precipitación
Densidad	8,22 g/cc	8,22 g/cc
Resistencia a la tracción	105-120 ksi	160-185 ksi
Límite elástico	40-60 ksi	140-170 ksi
Alargamiento	35-40%	15-25%
Dureza	Rockwell B 80-85	Rockwell C 35-42

Las piezas HIP muestran una menor resistencia en el estado as-HIP. El tratamiento térmico posterior induce un endurecimiento por precipitación que aumenta los niveles de resistencia al tiempo que reduce la ductilidad. Las piezas pueden fabricarse para satisfacer diversos requisitos de propiedades mecánicas mediante la optimización del proceso.

Rendimiento a altas temperaturas

Los componentes en polvo de la aleación X-750 endurecidos por precipitación presentan las siguientes propiedades a altas temperaturas:

Polvo de aleación X-750 Rendimiento a altas temperaturas

Temperatura	700°F	1000°F	1200°F	1300°F
Resistencia a la tracción (ksi)	160	140	120	110
Vida útil a la rotura por fluencia (horas)	1000	500	200	100
Resistencia a la oxidación	Excelente	Muy buena	Bien	Feria

La aleación X-750 resiste el reblandecimiento, la fluencia y la oxidación hasta 1300 °F, lo que la hace muy adecuada para aplicaciones estructurales sometidas a cargas mecánicas prolongadas y entornos corrosivos. Supera a los aceros inoxidables y a los productos de menor aleación.

Técnicas de fabricación con polvo de aleación X-750

Los métodos clave para procesar el polvo de aleación X-750 incluyen:

Moldeo por inyección de metal (MIM)

• Mezclado con aglutinantes, inyección en molde, desaglomerado con disolvente, sinterización
• Permite componentes complejos y de precisión con forma de red
• Control dimensional estricto, excelente acabado superficial

Prensado isostático en caliente (HIP)

• Consolidación de polvo encapsulado mediante alta presión
• Produce piezas de forma casi neta, bajo mecanizado
• Puede eliminar la porosidad interna, refinar los granos

Fabricación aditiva (AM)

• Construcción de piezas capa por capa mediante rayos láser/electrónicos
• Ideal para prototipos y pequeñas series
• Libertad de diseño para formas complejas

Revestimientos por pulverización térmica

• Depósito de polvo fundido en sustratos
• Posibilidad de revestimientos resistentes al desgaste y la corrosión
• Espesor limitado del revestimiento

Cada técnica utiliza las características beneficiosas del polvo para la fabricación de componentes de alto rendimiento.

Aplicaciones de la aleación X-750 en polvo

Debido a su excelente comportamiento a temperaturas elevadas y a su resistencia a la corrosión, el polvo de aleación X-750 se utiliza para fabricar componentes para:

Extracción de petróleo y gas

• Herramientas de fondo de pozo, válvulas, cabezales de pozo
• Bombas, recipientes a presión, elementos de tuberías

Aeroespacial y defensa

• Componentes del motor como latas de combustión, espaciadores
• Piezas del fuselaje sometidas a fatiga y calor

Automoción y deportes de motor

• Rotores y carcasas de turbocompresores
• Componentes y colectores del sistema de escape

Industria de transformación química

• Intercambiadores de calor, recipientes de reacción
• Bombas y válvulas para fluidos corrosivos

Industria biomédica

• Instrumentos quirúrgicos como escalpelos, pinzas
• Implantes y prótesis

Generación de energía

• Intercambiadores de calor para energía solar de concentración
• Reactores nucleares internos y utillaje

La combinación de fabricabilidad, rendimiento mecánico y resistencia a la corrosión permite que el polvo de aleación X-750 sirva para aplicaciones críticas en sectores en los que la fiabilidad y la seguridad son vitales.

Proveedores de aleación X-750 en polvo

El polvo de aleación X-750 adecuado para HIP, AM y MIM puede obtenerse de fabricantes como:

Aleación X-750 Polvo Proveedores

Proveedor	Método de producción	Tamaño de las partículas
Sandvik Osprey	Gas atomizado	15-45 micras
TLS Técnica	Gas atomizado	10-50 micras
Productos en polvo Carpenter	Gas atomizado	-100 malla a -325 malla
Hoganas	Agua atomizada	Menos de 45 micras
Pometón Polvo	Gas atomizado	10-63 micras

Estas empresas pueden proporcionar diversas distribuciones granulométricas y características del polvo para satisfacer los requisitos de las aplicaciones. Algunas también ofrecen servicios de procesamiento de polvo por encargo.

Análisis de costes

El polvo de la aleación X-750 es más caro que los polvos de acero inoxidable estándar. Algunos precios típicos del polvo son:

Aleación X-750 Precios del polvo

Proveedor	Tipo de polvo	Coste
Sandvik	Malla Osprey X-750 -100	$165/kg
TLS Técnica	X-750 atomizado 20-63 μm	$100/kg
Hoganas	Agua atomizada	$75/kg
Pometon	Gas atomizado 10-45 μm	$140/kg

El coste depende en gran medida del tamaño de las partículas, el método de producción (atomización con gas o con agua), el volumen del pedido y el grado de pureza. Los precios anteriores son orientativos. Operaciones como HIP y MIM con polvo de aleación X-750 permiten reducir considerablemente los costes en comparación con el mecanizado a partir de aleaciones a granel.

Preguntas frecuentes

P: ¿Cuál es la diferencia entre el polvo de aleación X-750 atomizado con gas y con agua?

R: La atomización con gas produce partículas más esféricas con una menor captación de oxígeno y un mejor control de la distribución de tamaños en comparación con la atomización con agua. Sin embargo, el polvo atomizado con agua tiene un coste inferior a pesar de los mayores niveles de oxígeno y las formas irregulares de las partículas.

P: ¿Es compatible el polvo Alloy X-750 con los métodos de impresión 3D?

R: Sí, la aleación X-750 muestra un excelente comportamiento de procesamiento con la fusión de lecho de polvo y la fabricación aditiva por deposición de energía dirigida. Es necesario optimizar los parámetros para lograr una densidad y unas propiedades elevadas.

P: ¿Requiere el polvo de aleación X-750 precauciones especiales de manipulación?

R: Se aconsejan medidas de protección debido a la fina distribución del tamaño de las partículas. Utilizar equipo de protección personal adecuado, minimizar la generación de polvo mediante ventilación localizada, evitar las fuentes de ignición y limpiar frecuentemente el equipo.

P: ¿Qué tratamientos térmicos se utilizan en el polvo HIPped Alloy X-750?

R: El recocido por disolución seguido de tratamientos de envejecimiento en varios pasos permite el refuerzo por precipitación para mejorar los niveles de resistencia junto con la estabilidad a temperaturas elevadas.

P: ¿Cuál es el acabado superficial típico que se consigue en el moldeo por inyección de metal con polvo de aleación X-750?

R: El procesamiento MIM permite acabados superficiales en torno a Ra 0,1 μm (4 μin) directamente después de la sinterización. Esto permite que muchos componentes eviten los pasos de acabado.

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