니켈 알루미늄 합금 분말

개요

니켈 알루미늄 합금 분말 은 니켈, 알루미늄 및 기타 합금 원소를 미세한 분말 형태로 가공한 소재입니다. 고강도, 내식성 및 열 안정성과 같은 특성을 제공하여 적층 제조, 표면 코팅, 용접 등과 같은 응용 분야에 적합합니다.

니켈 알루미늄 합금 분말에 대한 몇 가지 주요 세부 정보입니다:

• 구성 - 주로 티타늄, 철, 크롬 등의 원소와 함께 니켈 및 알루미늄이 사용됩니다.
• 생산 공정 - 용융 합금의 가스 또는 물 분무화
• 입자 모양 - 구형 또는 불규칙한 형태
• 크기 범위 - 10마이크론에서 150마이크론까지
• 일반적인 상품명 - NiAl, 니크롬, 인코넬, 하스텔로이

구성 니켈 알루미늄 합금 분말

요소	무게 %
니켈(Ni)	30-80%
알루미늄(Al)	10-50%
크롬(Cr)	5-25%
철(Fe)	0-20%
티타늄(Ti)	0-10%
코발트 (Co)	0-5%
텅스텐(W)	0-5%
탄소(C)	0-2%

니켈 함량은 고온에서 내식성과 열적/구조적 안정성을 제공합니다. 알루미늄은 강도와 용접성을 향상시킵니다. 다른 요소들은 경도, 인장 강도 등과 같은 특정 특성을 향상시킵니다.

니켈 알루미늄 합금 분말의 특성

속성	특성
밀도	약 3 - 8g/cm3
융점	1000 - 1400°C
열 전도성	10 - 30W/mK
전기 저항	500 - 1000 nΩ.m
열팽창 계수	10 - 20 μm/mK
산화 저항	양호, 최대 1100°C
내식성	다양한 매체에서 탁월함
자기 투과성	매우 낮음

니켈 알루미늄 합금을 유용하게 만드는 주요 특성으로는 고온에서의 높은 강도, 우수한 내식성 및 내산화성, 우수한 열 전도성 및 낮은 팽창성, 비자성 거동 등이 있습니다.

니켈 알루미늄 합금 분말의 특성

입자 형태학

• 구형, 불규칙 및 수지상 입자
• 위성 입자가 존재할 수 있습니다.
• 다공성 표면 구조

입자 크기 분포

• 10미크론에서 150미크론까지 사용 가능
• 일반적인 크기 등급은 -15-45 μm, 45-106 μm 등입니다.
• 좁은 분포로 균일한 속성 보장

흐름 속성

• 일반적으로 자유롭게 흐르는 분말
• 구형 입자와 불규칙한 입자 사이의 몇 가지 차이점
• 15-25% 사이의 카 지수

패키징

• 용기 - 플라스틱 병/병, 호일 파우치
• 아르곤 또는 질소 분위기에서 포장
• 수분 함량 <0.5%

입자 모양, 크기 분포, 유동 특성을 제어하고 다공성/위성을 최소화하면 안정적인 처리와 성능을 보장할 수 있습니다. 적절한 포장은 취급 및 보관 중에 분말 품질을 유지합니다.

응용 니켈 알루미늄 합금 분말

산업	애플리케이션
적층 제조	레이저 소결, 바인더 분사
용접	하드 페이싱, 수리, 마모 방지
표면 코팅	열 스프레이, 레이저 클래딩
금속 사출 성형	항공우주, 자동차 부품
브레이징	고온 조인트
투자 주조	터빈 블레이드, 해양 부품

니켈 알루미늄 합금은 내열성과 분말 가공성이 뛰어나 산업 전반의 극한 환경에서 강하고 내구성 있는 부품/코팅을 생산하는 데 적합합니다.

니켈 알루미늄 합금 분말 사양

사양	세부 정보
사용 가능한 성적	IN718, IN625, HX, 헤인즈 214, 헤인즈 242
입자 크기 분포	-325 메시, -100 메시 +325 메시 등
입자 형태학	주로 구형
느슨한 겉보기 밀도	약 2-5g/cm3
탭 밀도	약 4-7g/cm3
실제 밀도	약 7-9g/cm3
맞춤형 합금 분말	요청 시

니켈 합금 분말은 응용 분야 요구 사항에 따라 조성, 입자 특성, 크기 분포를 맞춤화할 수 있습니다. 표준 등급을 쉽게 구할 수 있습니다.

공급업체 및 가격

공급업체	가격 견적
샌드빅	kg당 $50-150
카펜터 파우더 제품	$40-250 kg당
호가나스	$60-220 kg당
리오 틴토 메탈 파우더	$80-350 kg당
CNPC 파우더 그룹	$35-125 kg당

가격은 합금 등급, 입자 크기 분포, 주문 수량 및 순도에 따라 달라집니다. 맞춤화는 비용에도 영향을 미칩니다. 대규모 다국적 기업과 중국 제조업체는 표준 및 맞춤형 니켈 합금 분말을 제공합니다.

니켈 알루미늄 합금 분말의 장단점

장점	단점
뛰어난 고온 강도	높은 재료비
우수한 내식성	일부 합금의 제한된 성형성
높은 경도 및 내마모성	제어된 대기 처리 필요
다른 대안에 비해 가벼운 무게	강수량 경화에 취약함
합금 추가를 통한 사용자 지정 가능	재활용 및 재사용이 어려운 경우

니켈 알루미늄 분말은 가볍고 내구성이 뛰어난 금속 부품을 만들 수 있지만 특수 분말 가공 방법에 대한 전문 지식이 필요합니다. 용도에 맞게 조성을 맞춤화할 수 있습니다.

니켈 알루미늄 파우더와 대체품 비교

속성	니켈 알루미늄 합금	스테인리스 스틸	티타늄 합금
밀도	낮음	더 높음	Medium
비용	Medium	낮음	높음
최대 사용 온도	1100°C	850°C	600°C
내식성	우수	양호	우수
열 전도성	높음	Medium	낮음
리드 타임	Medium	낮음	높음

니켈 알루미늄 분말은 대부분의 응용 분야에서 온도 성능, 내식성 및 비용의 균형을 가장 잘 맞출 수 있는 제품입니다. 스테인리스 스틸 파우더는 더 저렴하지만 극한의 온도에서 작동할 수 없습니다. 티타늄 합금 분말은 더 비싸지만 작동 온도가 낮습니다.

자주 묻는 질문

Q: 무엇인가요? 니켈 알루미늄 합금 분말 어디에 사용되나요?

A: 니켈 알루미늄 합금 분말은 적층 제조, 열분사, 용접, 표면 코팅, 인베스트먼트 주조 등에 적용되어 고온 강도, 경도 및 내식성이 우수한 부품을 생산할 수 있습니다.

Q: 니켈 알루미늄 합금 분말은 자성이 있나요?

A: 아니요, 니켈 알루미늄 합금은 자기 투과성이 매우 낮으며 페라이트 합금과 달리 비자성 합금으로 간주됩니다. 이는 특정 애플리케이션에 이점을 제공합니다.

Q: 니켈 알루미늄 합금 분말의 구성은 무엇인가요?

A: 이 분말에는 30-80% 니켈과 10-50% 알루미늄이 균형을 이루고 필요한 특성에 따라 크롬, 철, 티타늄 등과 같은 원소가 합금되어 있습니다.

Q: 이 파우더는 어떤 입자 크기로 제공되나요?

A: 니켈 알루미늄 합금 분말은 약 10미크론에서 150미크론까지 다양합니다. 일반적인 절단 크기는 -325 메쉬(45미크론 미만), -100/+325 메쉬(45-150미크론) 등입니다.

Q: 니켈 알루미늄 합금은 환경 친화적인가요?

답변: 니켈 자체는 섭취하면 독성이 있지만, 알루미늄과 그 합금은 다른 대체 소재에 비해 친환경적인 소재로 간주되며 고체 형태로는 유해성이 없습니다. 재사용 및 재활용을 통해 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다.

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Additional FAQs about Nickel Aluminium Alloy Powder

1) What oxygen/nitrogen limits should be specified for AM-grade Nickel Aluminium Alloy Powder?

• Typical gates: O ≤ 0.04–0.06 wt%, N ≤ 0.03 wt%, H ≤ 0.005 wt%. Tighter interstitial control improves weldability, ductility, and reduces cracking in LPBF/DED.

2) Which particle size distribution (PSD) is best for different processes?

• LPBF: 15–45 µm (sometimes 20–63 µm) with high sphericity (≥0.95). Binder Jetting: 20–80 µm for spreadability and green density. DED/Cladding: 45–125 µm for stable feed and larger melt pools.

3) Do Ni–Al powders require special heat treatment after AM?

• Yes. Many Ni–Al systems benefit from solution + aging to precipitate strengthening phases (e.g., γ′/β-NiAl depending on chemistry). Post-build stress relief (800–980°C) and, where applicable, HIP can close porosity and stabilize properties.

4) How much recycled powder can be blended without degrading properties?

• Common practice allows 20–40% recycled powder with PSD re-screening, magnetic separation, and O/N/H tracking per ISO/ASTM 52907. Validate with witness coupons and NDE.

5) Are Ni–Al powders suitable for high-temperature coatings via thermal spray?

• Yes. HVOF/APS using NiAl and NiCrAl (and MCrAlY variants) produce oxidation- and wear-resistant coatings up to ~1000–1100°C, widely used for turbine and exhaust components.

2025 Industry Trends: Nickel Aluminium Alloy Powder

• Productivity-focused PSDs: LPBF platforms increasingly qualify 20–63 µm PSD to boost layer thickness and laser utilization without sacrificing density.
• Oxidation-resistant chemistries: Broader adoption of NiCrAl and MCrAlY derivatives for hot-section coatings and AM/hybrid repairs in aerospace and energy.
• Closed-loop powder reuse: Inline O/N/H sensors and automated sieving raise reuse ratios and lower cost per part.
• Qualification momentum: More OEM material allowables and process windows for Ni–Al and NiCrAl powders in serial production of hot tooling and exhaust components.
• Sustainability: Recycled Ni/Al feedstocks with traceability gain share; EHS programs strengthen powder handling and explosion mitigation.

Table: Indicative 2025 benchmarks for Nickel Aluminium Alloy Powder and AM/Coating performance

메트릭	2023 Typical	2025 Typical	참고
Powder oxygen (wt%)	0.05–0.08	0.03–0.06	Improved atomization/packaging
Mean sphericity	0.92–0.95	0.94–0.97	Better melt flow control
LPBF as-built density (%)	99.3–99.6	99.5–99.8	Optimized scan vectors/preheat
Post-HIP density (%)	99.7–99.95	99.8–99.99	For critical fatigue service
Oxidation mass gain at 1000°C (mg/cm², 100 h, NiCrAl)	1.5–2.2	0.9–1.4	Composition + coating process
Powder price (USD/kg)	40–350	45–380	Alloy/cert scope dependent

Selected references and standards:

• ISO/ASTM 52907 (metal powders for AM), ISO/ASTM 52908 (post-processing)
• ASTM B214 (sieve analysis), ASTM E1409/E1019 (O/N/H)
• Thermal spray: ISO 14919 (feedstock), ISO 14918 (coating qualification); MCrAlY application notes from OEMs

Latest Research Cases

Case Study 1: High-Throughput LPBF of NiCrAl Exhaust Collectors (2025)
Background: An aerospace Tier-1 needed corrosion-/oxidation-resistant exhaust components with shorter lead time.
Solution: Qualified NiCrAl powder (20–63 µm, O=0.035 wt%); 120–150 µm layers with multi-laser stripe strategy; stress relief at 900°C; selective HIP for fatigue-critical zones; final aging.
Results: Build time reduced 18–24% vs 15–45 µm PSD; as-built density 99.6%, post-HIP 99.93%; 1000°C oxidation mass gain 1.1 mg/cm² (100 h); unit cost down 17% at 300 pcs/year.

Case Study 2: HVOF NiAl/NiCrAl Duplex Coating for Turbine Shrouds (2024)
Background: A power-gen operator sought longer maintenance intervals for shrouds exposed to thermal cycling.
Solution: Applied bond coat NiAl followed by NiCrAl top layer via HVOF; surface prep Sa 3; optimized particle size 15–53 µm; post-spray sealing.
Results: TGO growth reduced 22% vs legacy single-coat; erosion resistance improved 30%; outage interval extended from 18 to 24 months; NDE showed porosity <1.5% vol.

전문가 의견

• Dr. Christopher Berndt, Distinguished Professor, Surface Engineering (Swinburne University of Technology)
  Viewpoint: “Duplex NiAl/NiCrAl architectures deposited by HVOF deliver superior oxidation and erosion performance—critical for hot-section longevity.”
• Dr. Laura Cotterell, AM Materials Lead, Aerospace OEM
  Viewpoint: “Careful control of interstitials and PSD—paired with elevated plate preheats—enables thicker LPBF layers for Ni–Al alloys without density penalties, unlocking real throughput gains.”
• Prof. David R. Clarke, Materials Scientist, Harvard University
  Viewpoint: “The balance between β-NiAl and protective alumina formation remains central—chemistry and heat treatment must be tuned to stabilize the desired oxide scale.”

Practical Tools and Resources

• ISO/ASTM AM standards (52907, 52908) – https://www.astm.org/
• Thermal spray standards (ISO 14919, 14918) – https://www.iso.org/
• NIST AM-Bench data and materials resources – https://www.nist.gov/ambench
• MPIF powder handling and safety guidance – https://www.mpif.org/
• OEM technical notes for MCrAlY/NiAl coatings (GE, Siemens Energy) – https://www.ge.com/ | https://www.siemens-energy.com/
• Porosity/CT analysis toolkits (ITK-SNAP, pyVista) – https://www.itksnap.org/ | https://github.com/pyvista/pyvista
• Powder property measurement methods (Hall/Carney flow, tap density): ASTM B213/B212/B527 – https://www.astm.org/

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Last updated: 2025-10-14
Changelog: Added 5 FAQs; inserted 2025 benchmarks/trends table; provided two recent case studies; included expert viewpoints; curated standards/resources; added SEO keyword usage tip
Next review date & triggers: 2026-04-15 or earlier if ISO/ASTM standards update, major Ni/Al price shifts (>15%), or new OEM allowables/oxidation data change recommended PSD/heat-treatment/coating practices