in718 金属粉

目次

in718金属粉インコネル 718 粉末としても知られ、様々な高温用途に使用されるニッケル基合金粉末です。高温での優れた引張強さ、疲労強さ、クリープ強さ、破断強さに加え、優れた耐食性と耐酸化性を持つ。

in718粉末は、選択的レーザー溶融(SLM)、電子ビーム溶融(EBM)、バインダージェッティング、ダイレクトメタルレーザー焼結(DMLS)などの積層造形技術を用いて部品に加工することができる。これにより、航空宇宙、自動車、石油・ガス、生物医学産業向けに、複雑な形状や軽量構造を作成することができる。

in718金属粉末の種類

タイプ構成粒子形状サイズ範囲 (μm)見かけ密度 (g/cm3)流動性
ガスアトマイズドNi 53%、Cr 19%、Nb 5%、Fe 18%、Ti 1%、Al 0.5%、C 0.08% max球状15-454.2-4.5素晴らしい
プラズマ噴霧ガスアトマイズと同じ球状10-454.2-4.5グッド
霧化された水ガスアトマイズと同じ不規則45-1504.5-5.0フェア
  • ガスアトマイズ粉末やプラズマアトマイズ粉末は、粉末粒子が球状であるため、積層造形において優れた流動性、充填密度、展延性を発揮する。
  • 水アトマイズされたパウダーは、より不規則な形状で、表面酸素含有量が高く、印刷中に問題を引き起こす可能性がある。
  • 解像度と表面仕上げを向上させるためには、15~45ミクロンの小さなパウダーサイズが好ましい。しかし、用途によっては10-150ミクロンも使用可能です。
in718金属粉

の性質 in718 金属粉

プロパティ価値
密度8.19 g/cm3
融点1260-1336°C
熱伝導率11.4 W/mK
比熱435 J/kgK
引張強度1275 MPa
降伏強度1035 MPa
伸び12%
  • 高強度は700℃まで維持され、980℃まではほとんど低下しない。
  • 900℃までの様々な過酷な環境下での優れた耐食性
  • 固着酸化膜の形成により、1000℃までの高温ガス中でも酸化されにくい。
  • 650°Cまでの温度で持続的な負荷がかかっても機械的特性を保持

これらの特性により、in718は航空宇宙、エネルギー、自動車、化学/石油化学産業などの過酷な環境に適している。

in718金属粉末の用途

産業アプリケーション
航空宇宙タービンブレード、ディスク、燃焼器、アフターバーナー、シャフト、ケース、ファスナー、ギア、継手
石油・ガスシール、バルブ、ダウンホールツール、圧力容器、熱交換器、ファスナー
自動車ターボチャージャー部品、バルブ、排気部品
産業用ガスタービン燃焼ライナー、シュラウド、ノズル、ヒートシールド
メディカル整形外科用インプラント、人工装具
化学・石油化学改質管、熱交換器部品
  • ブレードやディスクのような航空機エンジン部品は、高温強度を活用する最大の応用分野である。
  • 石油・ガス産業では、耐食性を必要とする深海掘削工具や海上プラットフォーム部品にin718を使用
  • ターボチャージャーローターやエキゾーストマニホールドスタッドなどの自動車部品は、耐熱性と耐摩耗性を利用しています。
  • バイオメディカル分野、長持ちする人工関節やインプラントのために生体適合性を活用

これらの多様な用途は、in718粉体ベースの部品が持つ特性の多様性を示している。

仕様と規格

組織指定
AMS午前5662、午前5699、午前5832、午前5993
アメリカ機械学会ASME SB-671
ASTMアストレムB299、アストレムF3055、アストレムF3056
国際標準化機構ISO 4957
SAESAE AMS 2604、SAE AMS 2631

これらの仕様は、航空宇宙、防衛、産業用途に必要な組成、機械的特性、製品形状、熱処理手順、試験方法、バッチ/ロットのトレーサビリティの許容レベルを規定するものである。

サプライヤーと価格

サプライヤー価格帯
サンドビック$$$
プラクセア$$$
LPWテクノロジー$$
AMCパウダー$
  • $ = $100-$150/kg, $$ = $150-$250/kg, $$ = $250-$400/kg
  • 重要な用途に使用される高性能パウダーはコストが高い
  • バイヤーは、パウダーの特性と価格のトレードオフを慎重に評価する必要がある。
  • 業界仕様に基づくサプライヤーの資格認定状況を検討する
  • 試験報告書、品質証明書、技術データシートの請求
  • 部品設計、印刷パラメータ、品質指導に関するサポートを求める。

そのため、価格も重要だが、資格に基づく技術的な販売サポートと一貫した粉の品質が重要な役割を果たす。

比較分析

パラメータin718ワスパロイヘインズ 282ハステロイX
コスト中程度高い非常に高い高い
加工性グッドフェア貧しいグッド
耐熱疲労性素晴らしいグッドフェア貧しい
高温引張強度グッド素晴らしい素晴らしいフェア
耐酸化性素晴らしいグッド素晴らしい素晴らしい
溶接性フェア貧しいグッド素晴らしい
  • in718は、ほとんどのアプリケーションに最適な性能バランスを提供します。
  • ワスパロイは高温強度は高いが、熱疲労寿命は低い
  • ヘインズ282は強度は同等だが、加工特性は劣る
  • ハステロイXは耐環境性に優れるが、強度が低い。

そのためin718は、強度、疲労寿命、耐酸化性、手頃な価格の最適な組み合わせを提供する。

主要アプリケーションの比較

申し込み優先合金
航空機エンジンin718、ワスパロイ
蒸気タービンin718
石油掘削部品in718、ハステロイX
航空宇宙用ファスナーヘインズ282、in718
熱処理設備ハステロイX
医療用インプラントin718、コバルトクロム
  • ジェットエンジン部品には、in718とワスパロイが広く使用されている。
  • 蒸気タービンブレードは耐熱疲労性に優れたin718を採用
  • 石油業界は、in718やハステロイのような耐食性グレードを好む。
  • 航空宇宙用ファスナーは、強度のために析出硬化合金を使用しています。
  • 熱処理炉には、ハステロイXのような卓越した耐酸化性が必要です。
  • in718またはコバルトクロムの生体適合性と高強度を活用した関節インプラント

in718は、幅広い高性能アプリケーションで高い評価を得ている。

in718金属粉

よくあるご質問

質問答え
in718は基本的なデスクトップSLS 3Dプリンターで印刷可能ですか?いいえ、in718では、完全な高密度部品を実現するために、400W以上のレーザー出力が可能な工業用SLM、DMLS、またはEBMプリンターが必要です。
in718パウダーの代替品にはどんなものがありますか?耐食性については、N066合金が有効である。安価なステンレス鋼で代用できる場合もある。
AM in718のコンポーネントにはどのような後処理が必要ですか?熱間静水圧プレスや多段階時効処理などの熱処理を施し、延性を高め、応力を緩和する。さらに、仕上げ加工や処理を施すこともある。
in718金属粉末は積層造形後に再利用可能か?はい、良質のin718パウダーは、パウダー・リサイクル・システムを使って回収し、少量の新しいパウダーとブレンドして再利用することができます。

結論

in718ニッケル合金は、最も要求の厳しい用途向けに、高温下での高い強度保持と、優れた長期熱安定性、耐酸化性、耐食性の卓越したバランスを実現します。アディティブ・マニュファクチャリングは、このような材料本来の利点を活かして、複雑な軽量高性能金属部品を製造します。

in718 は、航空宇宙、石油・ガス、発電、自動車の各分野で、その能力マトリックスに後押しされ、採用が増加しており、3D プリント用の主力超合金であり続けています。性能、加工性、経済性において、代替品と比較しても非常に有利であり、in718が現在、そして当分の間、ミッションクリティカルな金属AMパーツのゴールドスタンダード粉末合金である理由を浮き彫りにしています。

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