Aleación de circonio y níquel Polvo

Visión general

Polvo de aleación de circonio y níquel es un tipo de aleación metálica en polvo compuesta principalmente de circonio y níquel. Presenta propiedades de ambos metales, como alta resistencia, buena resistencia a la corrosión, resistencia al calor y ductilidad.

Algunas propiedades y detalles clave del polvo de aleación de circonio y níquel son:

Composición:

• Principalmente una combinación de circonio y níquel
• También puede contener pequeñas cantidades de otros elementos como titanio, cobre, cromo, hierro o carbono.
• El contenido de níquel suele oscilar entre 10-50%

Proceso de producción:

• La mayoría de las veces se produce mediante atomización con gas
• También se puede fabricar mediante otros métodos como el procesamiento por plasma de electrodos giratorios (PREP)

Tamaño de las partículas:

• Rangos de 10-150 micras
• Granulometrías personalizadas disponibles
• Morfología esférica del polvo

Aplicaciones comunes:

• Polvo de impresión 3D
• Recubrimientos por pulverización térmica
• Productos de soldadura
• Reactores nucleares
• Equipos químicos

Tipos de Polvos de aleación de circonio y níquel

Existen algunos tipos y sistemas comunes de polvos de aleación de circonio y níquel, que presentan propiedades y características ligeramente variadas.

Tipo de aleación	Composición	Características principales
Aleaciones ricas en circonio	Zr-2Ni, Zr-3Ni, Zr-4Ni	Alta resistencia y dureza, ductilidad media
Aleaciones equilibradas	Zr-20Ni, Zr-25Ni	Excelente combinación de alta resistencia y buena ductilidad
Aleaciones ricas en níquel	Zr-35Ni, Zr-40Ni	Mayor ductilidad y tenacidad que las aleaciones ricas en circonio

Propiedades del polvo de aleación de circonio y níquel

El polvo de aleación de circonio y níquel ofrece un equilibrio único de propiedades que lo hacen adecuado para aplicaciones de alto rendimiento:

Propiedades físicas:

• Alta densidad (6-9 g/cm3)
• Punto de fusión de 1300-1600°C
• Bajo coeficiente de dilatación térmica
• Buena conductividad térmica y eléctrica.

Propiedades mecánicas:

• Alta resistencia
• Buena tenacidad a la fractura y ductilidad
• Excelente resistencia a la fluencia
• Dureza de 300-500 HV

Propiedades químicas:

• Resistencia a la corrosión y a la oxidación
• Compatibilidad con altas temperaturas y entornos difíciles

Otras características:

• Biocompatible y no magnético
• Reciclable y respetuoso con el medio ambiente
• Composición y propiedades personalizables

Aplicaciones de Aleación de circonio y níquel Polvo

Gracias a su equilibrado conjunto de propiedades, el polvo de aleación de circonio y níquel tiene diversas aplicaciones en muchas industrias importantes:

Industria	Aplicaciones
Fabricación aditiva	Impresión 3D de piezas de uso final para los sectores aeroespacial, médico y de automoción
Revestimientos	Revestimientos por pulverización térmica para la protección contra el desgaste y la corrosión
Nuclear	Revestimientos de barras de combustible, componentes internos de reactores
Procesado químico	Bombas, válvulas y tuberías para entornos corrosivos
Biomédica	Instrumentos quirúrgicos, implantes, prótesis
Electrónica	Carcasas y conexiones de los componentes
Defensa	Placas de blindaje balístico

Muchas de estas aplicaciones aprovechan la resistencia al calor, la solidez y la resistencia a la corrosión del circonio níquel en condiciones exigentes. El polvo de aleación puede transformarse en componentes totalmente densos mediante prensado isostático en caliente para conseguir mejores propiedades mecánicas.

Especificaciones del polvo de aleación de circonio y níquel

Polvos de aleación de circonio y níquel están disponibles en una variedad de especificaciones estándar y personalizadas para adaptarse a diferentes aplicaciones:

Tamaño de las partículas:

Tamaños	Usos típicos
10-45 micras	Impresión 3D, recubrimientos por pulverización térmica
45-106 micras	Aplicaciones de prensado y sinterización
10-150 micras	Materia prima para prensado isostático en caliente

Composición química (peso %):

Aleación	Zr (% min)	Ni (% min)	O (% máx)
Zr-2Ni	Bal.	1	0.14
Zr-25Ni	Bal.	24	0.14
Zr-35Ni	Bal.	34	0.14

Especificaciones internacionales como ASTM B392 e ISO 6475 ayudan a normalizar la composición, calidad y pruebas del polvo de aleación de circonio y níquel.

Proveedores mundiales y precios

Algunos de los principales proveedores mundiales que ofrecen diversos productos de polvo de aleación de circonio y níquel son:

Empresa	Grados del producto	Estimación de precios
AMETEK	Zr-2Ni, Zr-20Ni, Zr-35Ni	$200-500/kg
Materiales de Stanford	Zr-702 (Zr-1Ni), Zr-705 (Zr-25Ni)	$250-750/kg
Micron Metales	Zr-2Ni, Zr-702, Zr-705	$100-800/kg
Hoganas	Zr-25Ni, Zr-702, Zr-705	$300-900/kg

Los precios pueden variar en función de:

• Grado de aleación y composición
• Niveles de pureza
• Cantidad de pedido y descuentos por volumen
• Distribución granulométrica

Los precios globales del polvo de aleación de circonio y níquel oscilan entre $100-900 por kg, dependiendo de las especificaciones del producto.

Ventajas e inconvenientes de Aleación de circonio y níquel Polvo

Ventajas

• Elevada relación resistencia/peso
• Excelente resistencia a la corrosión
• Buenas propiedades a altas temperaturas
• Composición personalizable
• Adecuado para la fabricación aditiva

Desventajas

• Más caro que las aleaciones de acero
• Dificultad para densificar completamente sin HIP
• Ductilidad limitada a altas velocidades de deformación
• Requiere precauciones de manipulación debido a su reactividad

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre el circonio y el polvo de aleación de circonio?

El polvo de circonio puro está compuesto únicamente por circonio metálico, mientras que el polvo de aleación de circonio combina el circonio con otros elementos de aleación, como el níquel, para mejorar sus propiedades.

¿Qué tamaño de partícula es mejor para imprimir en 3D polvo de aleación de circonio y níquel?

Para la impresión 3D por fusión en lecho de polvo con aleaciones de circonio y níquel, el tamaño de partícula típico es de 10 a 45 micras.

¿Es radiactivo el polvo de aleación de circonio y níquel?

No, el polvo de aleación de circonio y níquel contiene isótopos estables y no es radiactivo, a diferencia de algunos productos de circonio utilizados en aplicaciones nucleares.

¿Qué precauciones deben tomarse al manipular polvo de aleación de circonio y níquel?

Evitar el contacto con la piel y los ojos. Utilizar EPIs incluyendo guantes, gafas de seguridad y mascarillas para minimizar la exposición e inhalación durante la manipulación. Utilizar herramientas y equipos a prueba de chispas. El polvo puede ser inflamable.

¿Se pueden imprimir en 3D piezas de aleación de circonio y níquel sin prensado isostático en caliente?

Sí, pero las propiedades se mejoran con el tratamiento posterior mediante HIP para densificar completamente cualquier porosidad interna y mejorar el rendimiento mecánico.

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