Guide de l'ingénieur pour les poudres métalliques réfractaires

Poudres métalliques réfractaires Les poudres réfractaires permettent la fabrication additive d'alliages extrêmement résistants à la chaleur, sans commune mesure avec d'autres matériaux. Ce guide couvre les compositions des poudres réfractaires, les spécifications des particules, les données sur les propriétés, les prix et les comparaisons afin d'éclairer les décisions d'achat.

Introduction aux poudres métalliques réfractaires

Les principales capacités offertes par les poudres réfractaires sont les suivantes :

• Résiste à des températures extrêmement élevées
• Maintien d'une résistance élevée à des températures extrêmes
• Résiste à la déformation par fluage et à la fissuration

Les alliages couramment utilisés sont les suivants :

• Alliages lourds de tungstène comme W-Ni-Cu
• Alliage de molybdène TZM
• Poudres de tantale

Ce guide présente les éléments à prendre en compte lors de la sélection des poudres réfractaires :

• Compositions d'alliages et méthodes de production
• Propriétés mécaniques Données d'essai
• Recommandations relatives à la distribution de la taille des particules
• Morphologie, densité et caractéristiques d'écoulement
• Estimations de prix basées sur les volumes de commandes
• Comparaison de la résistance à l'oxydation et à la corrosion
• Avantages et inconvénients des formes solides
• FAQ sur l'optimisation des paramètres d'impression

Compositions de poudres de métaux réfractaires

Tableau 1 montre les compositions des poudres de métaux réfractaires en fonction des ajouts d'éléments primaires, avec quelques variations en fonction de la variante de l'alliage :

De petits ajouts de carbone, de potassium, de silicium et de bore stabilisent également les microstructures et les tailles de grain adaptées à la résistance au fluage à haute température en fonction des conditions d'utilisation.

Propriétés mécaniques et méthodes d'essai

Tableau 2 indique les propriétés mécaniques minimales typiques des alliages de poudres métalliques réfractaires, les valeurs réelles variant en fonction de la géométrie de fabrication, du post-traitement et du traitement thermique :

Valider soigneusement les propriétés des lots de poudre livrés par rapport aux certifications en procédant à un échantillonnage afin de garantir la cohérence.

Recommandations relatives à la taille des particules de métaux réfractaires

Tableau 3 montre les distributions granulométriques courantes utilisées pour les poudres réfractaires de qualité :

Autres caractéristiques importantes de la poudre :

• Morphologie des particules sphériques
• Bons débits dépassant 30 secondes de temps d'entonnoir dans le hall
• Densité apparente à moins de 5% de la densité réelle
• Faible teneur en oxygène et en humidité

La sélection et la distribution de la taille des particules permettent d'équilibrer la fluidité élevée de la poudre et les besoins en matière de résolution d'impression.

Morphologie des poudres, densité et propriétés d'écoulement

Tableau 4 compare les caractéristiques des poudres entre les niveaux de qualité généraux qui ont un impact sur la robustesse du processus d'impression :

Les propriétés médiocres de la poudre nécessitent des ajustements importants des paramètres pour obtenir une qualité d'impression, ce qui réduit la productivité.

Prix des poudres métalliques réfractaires

Tableau 5 donne un aperçu des prix approximatifs des poudres réfractaires dans des conditions de marché normales :

• Les alliages haut de gamme ont un prix de base plus élevé
• Les commandes en gros de plus de 500 kg permettent d'obtenir des réductions de prix >40%
• Prix réels du marché liés à des indices de matières premières
• Valider soigneusement les rendements réels par rapport aux fractions utilisables des fournisseurs

Propriétés de résistance à l'oxydation et à la corrosion

Poudres métalliques réfractaires offrent des points de fusion extrêmement élevés et une stabilité dans les environnements oxydants :

Tableau 6

Les propriétés découlent de la teneur élevée en chrome, en aluminium et en silicium, qui crée des barrières d'oxyde tenaces empêchant la perte de matériau, même à des températures extrêmes proches du point de fusion.

Avantages et inconvénients : Poudre et formes solides

Tableau 7

En général, les poudres réfractaires justifient les primes pour les composants complexes de faible volume où la résistance thermique est vitale. Les formes de produits de broyage standard offrent un prix abordable pour les formes simples en grandes quantités.

La combinaison stratégique des formes d'approvisionnement permet de réduire les coûts globaux du programme.

FAQ

Tableau 8 - Questions courantes :

Tableau 9 - Des conseils axés sur les applications :

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