Poudre K403 à base de nickel

Aperçu de la poudre K403 à base de nickel

La poudre K403 est une poudre d'alliage nickel-chrome-fer-molybdène. Elle offre une excellente résistance à l'oxydation, à la corrosion et à la fissuration par fatigue thermique. Le K403 présente une bonne stabilité de phase à haute température.

Les principales caractéristiques de la poudre K403 sont les suivantes

• Résistance exceptionnelle à haute température et résistance au fluage
• Résiste à l'oxydation et à la corrosion à chaud jusqu'à 1150°C
• Conserve ses propriétés dans des conditions de chauffage cyclique
• Coefficient de dilatation compatible avec les alliages courants
• Disponibles en différentes tailles et morphologies

La poudre K403 est conçue pour les revêtements de protection, la pulvérisation thermique, le soudage, le brasage et d'autres applications à haute température.

Cet article présente en détail la composition, les propriétés, les applications, les spécifications, le prix, la sécurité et d'autres informations essentielles sur la poudre K403 à base de nickel.

Composition de la poudre K403 à base de nickel

La composition typique de la poudre K403 à base de nickel est la suivante :

Élément	Composition
Nickel (Ni)	Équilibre
Chrome (Cr)	21-23%
Fer (Fe)	17-20%
Molybdène (Mo)	8-10%
Tungstène (W)	1-2%
Manganèse (Mn)	≤0.5%
Silicium (Si)	≤0.5%
Carbone (C)	≤0.1%

 

Le nickel confère une résistance à la corrosion. Le chrome et le fer assurent la résistance à l'oxydation. Le molybdène et le tungstène confèrent une résistance à haute température.

La composition exacte est adaptée en fonction de la méthode de production de la poudre et des exigences de l'application.

Propriétés de la poudre K403 à base de nickel

La poudre K403 présente les propriétés suivantes :

Propriété	Détails
Densité	8,2 g/cm3
Point de fusion	1350-1400°C
Conductivité thermique	11 W/m.K
Résistivité électrique	94 microhm-cm
Module de Young	207 GPa
Rapport de Poisson	0.29-0.30
Résistance à la traction	≥ 550 MPa jusqu'à 1050°C
Élongation	15-25%
Dureté	30-35 HRC
Résistance à l'oxydation	Excellente isothermie jusqu'à 1150°C

 

L'alliage conserve une résistance et une dureté élevées à des températures élevées. Il présente une bonne ductilité pour le traitement de la déformation. Le matériau résiste à la fissuration par fatigue thermique.

Applications de la poudre K403 à base de nickel

La poudre K403 à base de nickel est conçue pour être utilisée dans des environnements à haute température. Les applications typiques sont les suivantes

Revêtements par pulvérisation thermique : Utilisé pour appliquer des revêtements épais résistants à l'usure, à la corrosion et à l'oxydation à des températures élevées par pulvérisation à la flamme de fil/poudre ou à l'arc électrique.

Soudage : Utilisé comme matériau d'apport pour l'assemblage d'alliages à haute température, il offre une résistance à l'oxydation et à la corrosion.

Brasage : Excellent alliage d'apport pour le brasage d'assemblages fonctionnant à plus de 1000°C comme les composants de turbines, les échangeurs de chaleur, etc.

Fabrication additive : La fusion sélective par laser et d'autres procédés de fusion sur lit de poudre peuvent utiliser la poudre K403 pour fabriquer des pièces.

Turbines à gaz : Composants de turbine en métallurgie des poudres exposés à des trajectoires de gaz chauds, tels que les pales, les aubes et les joints.

Industrie chimique : Composants revêtus de K403 dans les réacteurs à lit fluidisé, les échangeurs de chaleur, les séparateurs à cyclone.

Industrie du verre : Rouleaux, guides et déflecteurs pulvérisés utilisés dans les fours de fusion du verre et les avant-corps.

Traitement thermique : Fixations, plateaux, paniers fonctionnant dans des applications à haute température.

Spécifications et qualités de la poudre K403

La poudre K403 est disponible dans différentes gammes de tailles, morphologies et qualités :

Taille des particules : Elle varie de 10 à 45 microns pour les méthodes AM, jusqu'à 150 microns pour les procédés de pulvérisation thermique.

Morphologie : Des formes de particules sphériques, irrégulières et dendritiques sont disponibles. Les poudres sphériques s'écoulent mieux.

Les notes : La poudre peut être adaptée aux spécifications AMS 7875, AMS 5887 ou à d'autres spécifications d'alliages à haute température.

La pureté : Poudre atomisée d'argon de haute pureté disponible pour les applications critiques.

Personnalisation : La chimie des alliages et les caractéristiques des particules peuvent être personnalisées en fonction des exigences de l'application.

Fournisseurs mondiaux de poudre K403 à base de nickel

Parmi les principaux fournisseurs mondiaux de poudre K403 à base de nickel, on peut citer

Entreprise	Pays
Sandvik	Suède
Technologie des charpentiers	ÉTATS-UNIS
Hoganas	Suède
Praxair	ÉTATS-UNIS
Poudre CNPC	Chine
VDM Metals	Allemagne
AMETEK	ÉTATS-UNIS

 

Ces entreprises produisent de la poudre de K403 en utilisant diverses techniques telles que l'atomisation au gaz argon, l'atomisation au plasma et la fusion par induction des électrodes pour obtenir les caractéristiques souhaitées de la poudre.

Prix de la poudre K403 à base de nickel

La poudre K403 à base de nickel est plus coûteuse que les poudres d'alliages simples en raison de la complexité de la chimie et du traitement :

• Quantité - Les prix varient de $80-120/kg pour les commandes en vrac supérieures à 1000 kg. Les petites quantités sont plus élevées.
• Qualité - Les poudres de haute pureté et de morphologie sphérique fabriquées dans des conditions contrôlées à l'aide de procédés avancés exigent des prix élevés.
• Fournisseur - Les grands fournisseurs mondiaux ont tendance à proposer des prix compétitifs en raison de volumes plus importants.
• Géographie - Les prix varient d'une région à l'autre, les États-Unis et l'Europe étant des marchés plus chers que la Chine et l'Inde.

Pour les applications critiques, les acheteurs doivent privilégier la qualité plutôt que le coût le plus bas lorsqu'ils se procurent de la poudre K403. L'approvisionnement en poudre conforme aux spécifications est vital pour les performances.

Considérations relatives à la santé et à la sécurité pour la poudre K403

En tant que poudre d'alliage métallique, le K403 présente certains risques pour la santé et la sécurité :

• Les poudres fines peuvent présenter un risque d'explosion de poussières. Empêcher l'accumulation de poussière et les sources d'inflammation.
• Peut provoquer une irritation de la peau et des yeux en cas d'exposition prolongée. Utiliser un équipement de protection individuelle.
• L'inhalation doit être évitée. Utiliser une protection respiratoire lors de la manipulation de la poudre.
• La poudre peut catalyser des réactions avec des oxydants. Empêcher tout contact entre des matériaux incompatibles.
• Une mise à la terre correcte de l'équipement, une bonne ventilation et des pratiques d'hygiène sont essentielles lors de la manipulation de la poudre.
• Consulter les fiches de données de sécurité des fournisseurs pour obtenir des informations complètes sur les risques pour la santé.

Des procédures de sécurité pour les poudres métalliques, telles que des boîtes à gants à gaz inerte et des systèmes de suppression des explosions, peuvent être mises en œuvre pour la protection des travailleurs.

Inspection et test de la poudre K403

Pour s'assurer que la poudre d'alliage de nickel K403 est conforme aux spécifications, divers tests et inspections doivent être effectués :

• Composition chimique - Vérifier la composition des principaux éléments d'alliage par spectroscopie d'émission optique ou de fluorescence X.
• Distribution de la taille des particules - Évaluer la gamme des tailles de particules conformément à la norme ASTM B822 en utilisant la diffraction laser.
• Morphologie - Examiner la forme des particules et les défauts de surface au microscope électronique à balayage. Vérifier la présence de satellites et de porosité.
• Débit - Évaluer la fluidité et la densité apparente conformément à la norme ASTM B213 à l'aide d'un débitmètre à effet Hall.
• Impuretés - Mesurer la teneur en oxygène et en azote à l'aide d'une analyse par fusion de gaz inerte. Minimiser les impuretés.
• Microstructure - Vérifier les phases présentes à l'aide d'une analyse par diffraction des rayons X.
• Propriétés mécaniques - Effectuer des essais de traction et de dureté pour les pièces en métallurgie des poudres.

Les tests de qualification et de lots garantissent une qualité et une performance constantes des poudres.

Comparaison de la poudre K403 avec la poudre IN738

K403 et IN738 sont deux poudres d'alliage utilisées pour des applications à haute température :

Paramètres	K403 Poudre	IN738 Poudre
Composition	Ni-Cr-Fe-Mo	Ni-Cr-Co-Al-Ti
Résistance à l'oxydation	Excellent jusqu'à 1150°C	Très bon jusqu'à 1100°C
Coût	Plus élevé	Plus bas
Stabilité de la phase	Très bon	Pauvre
Résistance mécanique	Haut jusqu'à 1050°C	Bon jusqu'à 750°C
Fabrication	Moyen	Facile
Applications	Pulvérisation thermique, soudage	Composants de turbines, pièces AM
Disponibilité	Modéré	Facilement disponible

 

Pour les températures extrêmes dépassant 1100°C et exigeant une stabilité de phase, le K403 est préféré malgré son coût plus élevé. L'IN738 est plus facile à fabriquer et moins coûteux.

FAQ

Q : À quoi sert la poudre K403 à base de nickel ?

R : La poudre K403 est conçue pour les applications à haute température telles que les revêtements par projection thermique, le brasage, le soudage, la fabrication additive où la résistance à l'oxydation et à la corrosion jusqu'à 1150°C est requise.

Q : Quelle est la taille des particules utilisées pour la projection thermique de la poudre K403 ?

R : Une poudre K403 plus grossière, jusqu'à 150 microns, est couramment utilisée pour les processus de pulvérisation thermique tels que la pulvérisation à l'arc pour maximiser l'efficacité du dépôt et l'épaisseur du revêtement.

Q : Le K403 est-il adapté à la fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre ?

R : Oui, la poudre fine de K403 peut être utilisée dans les machines de fusion sélective par laser pour fabriquer des pièces à géométrie complexe qui fonctionnent bien dans des environnements à haute température.

Q : Comment le K403 se compare-t-il à l'alliage Haynes 214 ?

R : Le K403 présente une résistance à haute température et une résistance à l'oxydation légèrement supérieures à celles du Haynes 214. Mais Haynes 214 offre d'excellentes caractéristiques de fabrication et un coût inférieur.

Q : Quels sont les principaux dangers de la poudre K403 pour la santé ?

R : La poudre fine de K403 présente des risques d'explosion de poussières. Elle peut également irriter la peau et les yeux. L'inhalation doit être évitée. Utilisez un équipement de protection approprié lorsque vous manipulez la poudre K403.

Q : Où puis-je acheter de la poudre K403 pour le brasage à haute température ?

R : Les principaux fournisseurs tels que Sandvik, Carpenter Powder Products, Praxair Supply proposent de la poudre d'alliage de nickel K403 adaptée au brasage à haute température. Tenez compte de la taille des particules et des niveaux de pureté recommandés en fonction de votre application spécifique.