니켈 합금 X750 분말

가공 및 제조

니켈 합금 X750 분말은 다양한 방법을 사용하여 완제품으로 가공할 수 있습니다:

캐스팅

• 일반적으로 인베스트먼트 주조가 사용됩니다. 세라믹 몰드를 사용하면 2600~2800°F(1427~1538°C)에서 주조할 수 있습니다. 매우 견고한 주물을 생산합니다.
• 모래 주조도 가능하지만 견고성을 얻으려면 액체 금속을 추가로 공급해야 합니다. 특수 샌드 바인더가 필요할 수 있습니다.
• 쉘 몰드 주조는 인베스트먼트 주조와 비슷한 제품을 생산합니다. 얇은 롤을 생산할 수 있습니다.
• 흑연 주형에서의 연속 주조는 추가 가공을 위한 빌릿을 생산하는 데 널리 사용됩니다.

표 11: 캐스팅 사양

핫 티어, 미세 다공성 및 분리와 같은 일반적인 주조 결함이 발생할 수 있지만 적절한 게이팅/리저링, 금형 설계 및 주입/쉐이크아웃 관행을 통해 이를 최소화할 수 있습니다.

변형 처리

열간 작업은 2150~2300°F(1177~1260°C) 사이에서 수행한 후 공랭식으로 진행합니다. 열간 가공은 1900°F(1038°C) 이하에서 이루어집니다. 냉간 가공은 중간 어닐링이 필요할 수 있습니다.

일반적인 방법은 다음과 같습니다:

• 단조: 폐쇄형 다이 공정으로 최고의 물성 생성
• 롤링: 평면 및 형상 롤링 모두 수행. 최소 두께 감소 30%
• 압출: 최대 직경 8인치 섹션에서 우수한 특성 구현
• 그리기: 무거운 와이어/바를 그릴 수 있습니다. 중간 연화가 필요할 수 있습니다.

표 12: 주요 사양

가입 절차

모든 표준 방법은 X750 부품을 효과적으로 접합할 수 있습니다. 최적의 특성을 위해 선호되는 합금과 일치합니다.

용접: 가스 텅스텐 아크(GTAW) 및 가스 금속 아크 용접(GMAW)이 가장 널리 사용됩니다. 저항 및 레이저 빔 용접도 가끔 적용됩니다. 일치하는 조성의 필러 봉이 사용됩니다. 접합부는 우수한 강도를 나타냅니다. 균열을 방지하기 위해 적절한 예열 및 용접 후 열처리가 필수적입니다.

브레이징: 진공 브레이징은 강도와 온도 저항성을 가장 잘 조합합니다. 1900-2000°F(1038-1093°C)에서 브레이징하는 데 사용되는 다양한 은 브레이징 합금. 간격, 플럭스 및 대기를 제어하는 데 중요합니다.

표 13: 권장 사항 참여

포스트 프로세싱 처리

용액 열처리와 숙성 경화를 통해 최적의 특성을 개발합니다:

솔루션 처리 - 2100~2300°F(1149~1260°C)에서 공기 또는 물로 담금질합니다. 이후 시효 경화가 가능합니다.

나이 경화 - 1325~1425°F(±25°F)에서 10~50시간 숙성 후 공기 냉각합니다. 강수량 경화를 통해 강도를 극대화합니다.

선택적 안정화 처리에는 850~1200°F에서 1~16시간 동안 안정화 처리하여 향후 속성 변화에 대비합니다.

표 14: 사후 처리 사양

파우더 생산

니켈 합금 X750 분말은 가스 분무 및 물 분무 방식으로 상업적으로 생산됩니다. 특수 노즐과 보정된 체질을 통해 입자 크기 분포를 엄격하게 제어합니다. 오염을 방지하기 위해 고순도 불활성 가스를 사용합니다.

표 15: 파우더 생산 방법

가스 및 물 분무 분말은 모두 적층 제조, 금속 사출 성형 및 기타 분말 야금 응용 분야에 이상적인 구형 입자 형태를 보여줍니다.

디자인 데이터

엔지니어링 및 부품 설계 활동 중 참고할 수 있도록 니켈 합금 X750의 주요 설계 데이터 매개변수가 아래에 요약되어 있습니다:

표 16: 니켈 합금 X750의 설계 데이터 파라미터

구조적 하중 조건

극한의 온도에서 구조 엔지니어링을 계산하려면 다음을 사용하세요:

• 인장 항복 강도: 140-190 ksi
• 압축 항복 강도: 170-220 ksi
• 모듈 비율, E(합금 X750)/E(스틸): 1.0

최대 500°F의 실온에서 - 0.002인치/년 미만의 중간 정도의 부식 속도가 예상됩니다.

최대 1900°F - 고온 부식 및 산화에 대한 내성이 뛰어납니다. 포물선 속도 상수 kp = 3.4 x 10-8 mg2/cm4/s를 사용합니다.

크리프 및 피로 저항

합금 X750은 우수한 크리프 저항성을 보여줍니다. 1300°F(980°C)에서 100,000시간 동안 80ksi 이상의 파열 강도를 제공합니다.

주기적인 피로 상태의 경우 사용하세요:

• 지구력(106 사이클) 피로 강도 95-100 ksi
• 조립식보다 가공된 표면 마감의 경우 감소 계수 1.0

환경은 피로 강도에 미치는 영향이 적습니다. 대기 환경의 경우 피로 감소 계수 = 0.95를 사용합니다.

니켈 합금 X750 가공

니켈 합금 X750은 어닐링 상태에서 가공성이 뛰어나며 대부분의 표준 작업장 방법과 공구를 사용하여 가공할 수 있습니다.

효과적인 칩 제어를 위해 칩 브레이커를 권장합니다. 진동을 최소화하기 위해 견고한 설정이 필요합니다. 날카로운 절삭날이 있는 포지티브 레이크 절삭 공구는 공구 수명이 가장 길다.

열전도율이 낮으면 열이 집중되므로 냉각수를 충분히 사용해야 합니다.

표 17: 가공 방법

가공 및 제조

니켈 합금 X750 분말은 다양한 방법을 사용하여 부품으로 가공할 수 있습니다:

적층 제조

3D 프린팅이라고도 하는 적층 제조(AM)는 니켈 합금 분말을 공급 원료로 사용하여 부품을 한 층씩 쌓아 올립니다. X750에 적합한 일부 AM 기술은 다음과 같습니다:

직접 금속 레이저 소결(DMLS)

• 고출력 레이저로 분말을 선택적으로 녹입니다.
• 미세한 미세 구조의 완전 고밀도 부품 생산
• 뛰어난 치수 정확도 및 표면 마감
• 복잡한 기하학적 구조 가능

전자빔 용융(EBM)

• 진공 상태에서 전자빔으로 분말을 녹입니다.
• 우수한 강도로 최대 밀도에 가까운 밀도 달성
• 레이저 공정에 비해 낮은 표면 마감
• 높은 빔 출력으로 인한 빠른 빌드 속도

바인더 분사

• 분말 입자를 결합하기 위해 선택적으로 증착된 액체 결합제
• 높은 생산성을 갖춘 비용 효율적인 프로세스
• 소결 및 침투와 같은 후처리가 필요합니다.
• 우수한 기하학적 자유도로 더 큰 부품 제작 가능

콜드 스프레이

• 초음속으로 가속되어 기판에 충격을 가하는 분말 입자
• 운동 에너지가 파티클과 표면을 결합합니다.
• 두꺼운 코팅과 자유형 모양을 만들 수 있습니다.
• 최소한의 가열로 기본 재료 특성 보존

표 11: 니켈 합금 X750의 적층 제조 공정

레이저 출력, 빔 크기, 해치 간격, 스캐닝 전략과 같은 파라미터를 최적화하여 부품 밀도, 표면 품질, 미세 구조 및 기계적 성능을 제어할 수 있습니다.

열간 등방성 프레스(HIP) 및 에이징과 같은 열처리를 후처리로 적용하여 치밀화 및 재료 특성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

캐스팅

X750 합금은 유도 용해와 같은 공정을 사용하여 잉곳, 빌릿 및 바 형태로 주조할 수도 있습니다:

• 진공 유도 용융
• 일렉트로슬래그 재용융
• 투자 주조

주조 제품은 단조, 압연 및 압출과 같은 후속 분해 작업의 공급 원료로 사용됩니다. 또한 그물 모양의 부품으로 직접 가공할 수도 있습니다.

변형 처리

니켈 합금 주조 원료에는 다양한 변형 기술을 적용할 수 있습니다:

단조

• 다이 사이에 주조 잉곳을 누르거나 망치로 두드리기
• 입자 흐름 및 작업 경화를 통한 강도 향상
• 그물 모양에 가까운 모양 구현 가능

롤링

• 롤 사이의 두께 압축 및 감소
• 시트, 스트립 및 플레이트 생산
• 입자 구조 제어 및 속성 향상

압출

• 다이 구멍을 통해 강제 통과
• 단면이 고정된 긴 단면 형성
• 균일한 미세 입자의 고밀도 제품

그리기

• 인장력을 사용하여 다이를 당기기
• 바, 튜브 또는 와이어의 단면을 줄입니다.
• 강도 및 경도 증가

합금은 연성을 회복하고 균열을 방지하기 위해 작업 중에 주기적으로 어닐링됩니다. 원하는 특성을 얻기 위해 최종 열처리와 노화가 이어집니다.

자주 묻는 질문

Q: 니켈 합금 X750이란 무엇인가요?

A: X750은 강수량 경화가 가능한 니켈-크롬 합금으로 최대 1300°F(700°C)의 우수한 강도, 뛰어난 내식성 및 내산화성, 우수한 제작 특성을 갖추고 있습니다.

Q: X750의 일반적인 애플리케이션은 무엇인가요?

A: 가스터빈 부품, 터보차저 부품, 핵 연료 요소, 화학 처리 장비, 식품 가공 용기 등 열악한 환경의 고온에서 성능이 필요한 모든 곳에 사용됩니다.

Q: 니켈 합금 X750은 용접이 가능한가요?

A: 예, X750은 고강도 침전 경화 합금으로 용접성이 우수합니다. 가스 텅스텐 아크 및 가스 금속 아크 용접은 건전한 용접을 생성할 수 있습니다. 용접 후 응력 완화 열처리가 종종 사용됩니다.

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