니켈 합금 718 분말

화학 성분

• 입증된 합금 성능을 위해 ASTM 표준 조성을 준수합니다.
• 낮은 산소 및 질소를 보장하여 다공성 및 약화 방지
• 높은 분말 순도로 유해한 2상 입자 감소
• 향상된 적층 가공성을 위한 맞춤형 조성물 제공

마이크로 구조

• 가스 분무로 기계적 특성에 필수적인 미세 입자 구조 생성
• 텍스처링이 부족하면 등방성 강도가 떨어집니다.
• 오염과 위성은 결함의 씨앗이 될 수 있습니다.

파우더 특성

• 우수한 유동성 및 확산성으로 3D 프린팅 공정이 용이함
• 겉보기 밀도는 최종 부품 밀도에 직접적인 영향을 미칩니다.
• ASTM 및 MPIF 표준에 따른 모든 특성 분석

니켈 합금 718 분말 처리 방법

니켈 합금 718 분말은 여러 적층 가공 기술과 2차 가공을 통해 가공할 수 있습니다:

적층 제조

인기 있는 적층 제조 공정

모든 기술은 약간의 후처리가 필요한 그물 모양에 가까운 부품을 생산합니다. 바인더 분사 방식은 그린 컴팩트를 통합하기 위해 침투가 필요하며, 파우더 베드 융착 방식은 고밀도 부품을 제작합니다. 모든 옵션을 통해 기하학적 자유와 맞춤화가 가능합니다.

모범 사례 매개변수

니켈 합금 718을 사용한 레이저 파우더 베드 융합용:

• 레이저 출력: 195-250W
• 스캔 속도: 700-850 mm/s
• 해치 간격: 0.09-0.12 mm
• 층 두께: 20-50 μm

열간 등방성 프레스를 사용하여 잔류 다공성을 제거하고 재료 특성을 개선합니다.

열처리

일반적인 열처리 절차:

1. 열간 등방성 프레스
   • 1,160°C, 100~150MPa, 4시간
2. 솔루션 어닐링
   • 980°C, 1시간 유지, 아르곤 담금질
3. 연령 경화
   • 720°C, 8시간, 용광로 620°C로 냉각
   • 620°C, 8시간, 공랭식

이를 통해 균일한 감마 이중 프라임 미세 구조를 형성하고 침전 경화를 통해 최적의 강도를 달성합니다. 용액 열처리는 Nb/Ti가 풍부한 금속 간 금속을 용해하는 동시에 노화를 통해 균일하게 침전시킵니다.

표면 마감

출고 시 표면 거칠기는 공정 파라미터에 따라 평균 약 15~20μm Ra입니다. 다양한 마감 작업을 통해 매끄러운 표면을 얻을 수 있습니다:

• CNC 가공
• 텀블링/진동 마감
• 화학적 에칭
• 전기 연마
• 샷 피닝

대부분의 AM 니켈 합금 718 부품은 치수 정확도와 원하는 표면 마감으로 가공됩니다.

적층 제조 니켈 합금 718 부품의 응용 분야

AM은 니켈 합금 718을 사용하여 여러 구성 요소와 최적화된 형상을 통합할 수 있습니다:

경량 격자 구조로 부품 질량을 줄입니다. 핫 섹션 툴의 컨포멀 냉각 채널은 효율성을 높입니다. 토폴로지가 최적화된 형상은 유체 역학 손실을 줄입니다. 이 모든 것이 원자재, 에너지 소비, 유지보수 측면에서 수명 주기 비용을 줄여줍니다.

동시에 바인더 분사 및 직접 에너지 증착을 통해 니켈 합금 718에서 직접 신속한 툴링, 프로토타입 제작 및 단기 생산이 가능합니다.

니켈 합금 718 분말의 장단점

장점

• 최대 ~650°C까지 유지되는 매우 높은 강도와 경도
• 크리프, 피로, 파손 및 부식에 대한 탁월한 내성
• 극저온에서 강도와 연성을 유지합니다.
• 등방성에 가까운 기계적 특성
• 쉽게 구할 수 있는 공급 원료 분말로 입증된 합금
• 기계 가공이 어려운 Ni 초합금에 비해 비용 이점
• AM을 사용한 커스터마이징 및 설계 유연성
• 컴포넌트 및 경량 구조 통합

단점

• 주조 합금 718 대비 열간 등방성 프레싱 가능성 감소
• AM에서 여전히 고형화 균열이 발생하기 쉽습니다.
• 최적의 특성을 위해 열처리 필요
• 일부 Ni 초합금보다 낮은 강도
• 금속 AM 공정에서 흔히 발생하는 빌드 결함에 민감함
• 파우더는 스테인리스 스틸에 비해 상대적으로 비쌉니다.

이 고성능 소재의 기능을 최대한 활용하려면 3D 프린팅 부품 제조 과정에서 적절한 파라미터 최적화와 엄격한 품질 관리가 필수적입니다.

니켈 합금 718 분말의 향후 전망

니켈 합금 718은 항공우주, 가스 터빈, 툴링 및 기타 까다로운 응용 분야 전반에서 적층 가공에 계속 확대 사용될 것입니다:

• 새로운 항공기 엔진에는 40% 이상의 AM 콘텐츠가 탑재되어 중량 감소, 효율성 향상 및 부품 통합을 통해 상당한 비용 절감을 목표로 합니다.
• 적층 제조 기계의 가격 하락과 재료 인증 확대가 채택을 촉진할 것입니다.
• 한계를 뛰어넘기 위해 고강도 맞춤형 합금 변형이 개발되고 있습니다.
• HIP와 함께 강수량 경화를 극대화하기 위해 새로운 열처리가 평가되고 있습니다.
• 3D 프린팅, 기계 가공, 표면 처리를 결합한 하이브리드 제조로 대량 생산 가능
• 적층 제조 공정 파라미터, 파우더 사양, 부품 품질 인증 프로토콜의 표준화를 통해 성장 촉진

적층 가공과 같은 분말 야금 방법이 더욱 발전함에 따라 니켈 합금 718은 성능이 가공 비용보다 중요한 특수 부품에 대한 요구를 계속 충족시킬 것입니다.

자주 묻는 질문

Q. 고온 응용 분야에서 스테인리스강보다 니켈 합금 718이 선호되는 이유는 무엇입니까?

A. 니켈 합금 718은 스테인리스강에 비해 650°C 이상의 온도에서 훨씬 높은 강도, 경도 및 내식성을 유지합니다. 또한 크리프 파열 강도가 현저히 우수하여 정적 고온 하중을 견딜 수 있는 능력을 제공합니다.

Q. 니켈 합금 718 분말을 사용하는 AM에 가장 적합한 입자 크기 범위는 어느 정도인가요?

A. 15~45미크론의 입자 크기 범위는 해상도, 표면 마감, 분말 유동성 및 포장 밀도 사이의 균형을 잘 맞추고 있습니다. 10미크론 미만의 미세한 분말은 처리하기가 더 어려울 수 있습니다.

Q. 니켈 합금 718 분말은 적층 제조 후 열간 등방성 프레스가 필요합니까?

A. 열간 등방성 프레싱(HIP)은 AM 니켈 합금 718 부품의 내부 공극과 다공성을 제거합니다. 이를 통해 100%에 가까운 밀도와 등방성 재료 특성을 달성할 수 있습니다. 열처리 전 HIP는 권장 사항이지만 필수는 아닙니다.

Q. 니켈 합금 718이 다른 합금에 비해 극저온 응용 분야에서 선호되는 이유는 무엇입니까?

A. 다른 고강도 합금과 달리 니켈 합금 718은 강도를 유지하면서 영하의 극저온에서도 상당한 연성과 인성을 유지합니다. 따라서 액화 가스 저장 및 운송 분야에 적합합니다.

Q. 니켈 합금 718 분말은 단조 합금 718에 비해 내식성이 더 우수합니까?

A. 분말 및 단조 합금 718 모두 다양한 매질에서 유사한 수준의 뛰어난 내식성을 제공합니다. 분말 기반 적층 가공을 사용하면 복잡하고 최적화된 형상의 부품을 제작할 수 있어 내식성이 더욱 향상됩니다.