Metaallegering Poeder Materiaal

Inhoudsopgave

Metaallegeringspoeders verwijzen naar fijne deeltjesmengsels van metaalelementen die bij consolidatie hoogwaardige componenten creëren die gebruikmaken van aangepaste mechanische, thermische, elektrische en corrosie-eigenschappen die niet beschikbaar zijn in enkelvoudige metaalvormen. Deze gids beschrijft de samenstelling, productiemethoden, eigenschappen, toepassingen, specificaties en vergelijkingen voor veelgebruikte nikkel, aluminium, staal en titanium legeringspoeders.

Overzicht van Poeders van metaallegeringen

Legeren combineert de gunstige eigenschappen van twee of meer metalen - sterkte van het ene, corrosiebestendigheid van het andere en stabiliteit bij hoge temperaturen van een derde metaal - in een matrix op maat die is ontworpen voor gerichte toepassingen.

Voorgelegeerde metaalpoeders geproduceerd met eigenschappen zoals:

  • Inherent hoge sterkte door precipitaten
  • Thermische stabiliteit met behoud van sterkte bij hoge temperaturen
  • Oxidatie- en slijtagebestendigheid voor een lange levensduur
  • Biologische inertie voor de veiligheid van medische hulpmiddelen
  • Gecontroleerde deeltjesgrootte/vorm helpt geavanceerde productie
  • Geconsolideerd in netto vormcomponenten voor minimale bewerking

De poedermetallurgietechniek vergemakkelijkt de productie van grote volumes kleine precisieonderdelen in diverse industrieën.

metaallegeringspoeder

Soorten metaallegering poedersamenstellingen

Veel gebruikte varianten van legeringspoeder zijn onder andere:

Tabel 1: Algemene metaallegerings poedersamenstellingen en eigenschappen

LegeringElementenHefboomeffectenToepassingen
Nikkel legeringenNikkel, Cr, Fe, Nb enz.Corrosiebestendigheid + hittebestendigheidRuimtevaart, maritieme hardware
Aluminium legeringenAl, Cu, Mg, Si enz.Lichtgewicht sterkteAuto-onderdelen, tandwielen
GereedschapsstaallegeringenFe, Mo, Cr, V enz.Hardheidsbehoud bij hoge temperaturenExtrusiematrijzen, matrijzen
Titanium legeringenTi, Al, V, Cu enz.Sterkte + biocompatibiliteitChirurgische implantaten, lucht- en ruimtevaart
Vuurvaste legeringenW, Mo, Ta, Nb enz.Zeer hoog smeltpuntMilitair, ruimtevaart, nucleair

Aangepaste combinaties van ijzer, aluminium en titanium met legeringselementen zoals chroom, nikkel, koper enz. helpen bij het afstemmen van galvanische compatibiliteit, magnetisme en geleidbaarheid voor specifieke productbehoeften.

Belangrijkste productiemethoden voor legeringspoeders

Tafel 2: Overzicht van toonaangevende productieroutes voor legeringspoeder op commerciële schaal

MethodeProcesKenmerken
GasvernevelingInert gas breekt stroom gesmolten metaal op in fijne druppeltjesBolvormige poeders met gladde verdeling
WatervernevelingHogedrukwaterstraal desintegreert metaalsmeltenOnregelmatige poedermorfologie
Plasma-vernevelingPlasmaboog smelt grondstof in fijnere druppelsZeer fijne, bolvormige poeders
Mechanische legeringHerhaald koud lassen en breken van poedergrondstoffenMeerdere legeringen op maat
ElektrolyseControleerbare gelaagde metaalafzettingen uit waterige oplossingenPoreuze onregelmatige poeders

Gasverstuiving zorgt voor de beste onzuiverheidscontrole, geschikt voor reactieve legeringen zoals titanium- en aluminiumsoorten. Waterverstuiving biedt een hogere verwerkingscapaciteit voor kostengevoelige volumes van staallegeringen. Plasmaverneveling bereikt afmetingen onder 20 micron.

Kenmerken en eigenschappen

Tafel 3: Typische eigenschappen van commerciële metaallegeringspoeders

EigendomKenmerken
SamenstellingLegeren op maat mogelijk met >2 metalen
Deeltjesgrootte15-150 micron afmetingen typisch
DeeltjesvormVarieert - bolvormig, onregelmatig, dendritisch
Tik op dichtheidLegeringen hebben een hogere tapdichtheid >3 g/cc wat verdichting bevordert
DebietenBeïnvloedt de smeerbaarheid; >25 s/50 g helpt bij het leggen
Schijnbare dichtheidSmalle verdeling verbetert dichtheidsconsistentie
SamendrukbaarheidLegeringen hebben een hogere groene en gesinterde dichtheid
DoorlaatbaarheidAfhankelijk van de magnetische toestand van de afgewerkte legering
HardheidLegeren verbetert de hardbaarheid in vergelijking met zuivere metalen

Naast chemische synthese speelt de morfologie van het poeder een even belangrijke rol bij het bepalen van het consolidatiegedrag en de succesvolle toepassing in poederbedfusie, binderjetting en metaalspuitgiettechnologieën waar vrije stroming van vitaal belang is.

Toepassingen en gebruik van Poeders van metaallegeringen

Met een uitgebreide vrijheid van aanpassing die niet beschikbaar is in traditionele knuppels, omvatten de belangrijkste productcategorieën die legeringspoeders gebruiken:

Tabel 4: Belangrijkste toepassingsgebieden voor metaallegeringspoeders

SectorToepassingen
Lucht- en ruimtevaartTurbinebladen, vliegtuigfittingen, tandwielen
AutomobielDrijfstangen, aandrijfassen
MedischTandkronen, implantaten, protheses
MarienPompwaaiers, propellers, zoutwaterleidingen
Olie en gasDownhole koppelingen, kleppen, reserveonderdelen voor boorputten
3d printenLichtgewicht rasters, bionische vormen met hoge geharde sterkte

De op maat gemaakte balans tussen hardheid, corrosiebestendigheid en maatnauwkeurigheid maakt gelegeerde poeders aantrekkelijk voor de productie van kritieke roterende componenten voor defensie, ruimtevaart, biomedische en transportapparatuur.

Metaallegering poeder Specificaties

De samenstelling van het legeringspoeder voldoet aan gecertificeerde specificaties voor betrouwbare prestaties.

Tabel 5: Lichtmetalen poederspecificaties in industriële, luchtvaart- en defensiesectoren

LegeringAlgemene specificaties
Nikkel legeringenAMS 4777, 4779 enz.
StaalAangepaste H en D gereedschapsstaalmengsels
AluminiumAMS 4010, AMS 4000-serie enz.
Titanium legeringenAMS 7001, 7004 enz.
KobaltlegeringenAMS 5887, ASTM B776 enz.

Deze specificaties schrijven acceptabele testmethodes, monsterprocedures, acceptatiecriteria en documentatieprotocollen voor poederbatches voor.

Zowel ASTM International als individuele fabrikanten definiëren gerelateerde groottesortering, chemische analyse, deeltjeskenmerken plus limieten voor mechanische en fysische eigenschappen na consolidatie voor kritieke toepassingen.

Wereldwijde leveranciers en prijsinformatie

Tabel 6: Toonaangevende internationale producenten van legeringspoeder en prijsklassen:

BedrijfLegeringPrijsklasse per kg
HogenäsStaal, Nikkel$5-15
SandvikVisarendTitanium, Nikkel, Kobalt$50-150
TimmermanTitanium, kobalt, staal$40-100
PraxairNikkel, staal, kobalt$15-60
ATI-poedermetalenTitanium, Nikkel, IJzer$30-90

De prijzen zijn afhankelijk van de behoefte aan productcertificering, de gekochte volumes, de specialiteit van de betreffende samenstelling en de mate van verfijning van de verstuiving bij poederfabricage en nabewerking.

metaallegeringspoeder

Vergelijkende voor- en nadelen

Tabel 7: Voor- en nadelen ten opzichte van gegoten of gesmeed metalen tegenhangers

VoordelenNadelen
VeelzijdigerExtra stappen nodig voor consolidatie
Uitstekende uniformiteitLagere taaiheid zonder HIP
Aanpasbare componentenBeperkte maximale grootte
Minder afval bij het vormen van nettovormenHogere kosten op dit moment
Flexibiliteit bij warmtebehandelingUitdagingen voor oppervlakteafwerking

Voor complexe of geïntegreerde ontwerpen van meerdere materialen die in kleinere volumes worden gemaakt, zoals orthopedische kniegewrichten waarin polymeren en metaallegeringen samen worden gebruikt, biedt de gereedheid voor additieve vervaardiging snellere en goedkopere routes.

Veel Gestelde Vragen

V: Wat is het voordeel van het gebruik van voorgelegeerd poeder ten opzichte van het afzonderlijk mengen van elementpoeders?

Pre-alloying zorgt voor uniformiteit van de gewenste chemie door de xyz, vermindert de kans op variabiliteit in de prestaties van componenten van batch tot batch en voorkomt variatie door onjuiste mengverhoudingen.

V: Welke consolidatieprocessen zetten legeringspoeders om in vaste componenten?

De belangrijkste methoden zijn sinteren, metaalspuitgieten, heet isostatisch persen en additieve productietechnieken zoals laser-poederbedfusie gevolgd door infiltratie. De keuze hangt af van de industrie, de grootte van het product, de complexiteit en de economische aspecten.

ken meer 3D-printprocessen

Delen op

Facebook
Twitteren
LinkedIn
WhatsAppen
E-mail

MET3DP Technology Co, LTD is een toonaangevende leverancier van additieve productieoplossingen met hoofdkantoor in Qingdao, China. Ons bedrijf is gespecialiseerd in 3D printapparatuur en hoogwaardige metaalpoeders voor industriële toepassingen.

Onderzoek om de beste prijs en een op maat gemaakte oplossing voor uw bedrijf te krijgen!

gerelateerde artikelen

Koop Metal3DP's
Productbrochure

Ontvang de nieuwste producten en prijslijst