Nikkellegering 52 poeder

Poeder van nikkellegering 52, ook bekend als Nicrofer 5220h of 2.4631 poeder, is een poeder van een nikkel-chroomlegering dat wordt gebruikt voor additive manufacturing en metaal 3D-printtoepassingen. Deze legering valt op door zijn hoge sterkte-eigenschappen in combinatie met een uitstekende weerstand tegen corrosie en oxidatie bij hoge temperaturen.

Overzicht van nikkellegering 52 poeder

Poeder van nikkellegering 52 heeft de volgende belangrijke eigenschappen:

• Samenstelling: Nikkel, chroom, ijzer, molybdeen
• Hoge temperatuursterkte en kruipweerstand
• Uitstekende corrosie- en oxidatieweerstand
• Gebruikt voor additieve productie, 3D printen
• Toepassingen in lucht- en ruimtevaart, energieopwekking, chemische verwerking

Tabel 1: Poedereigenschappen van nikkellegering 52

Tabel 2: poedermaten van nikkellegering 52

Tabel 3: Prijs van nikkellegering 52 poeder

Samenstelling van nikkellegering 52 poeder

De samenstelling van nikkellegering 52 bestaat voornamelijk uit nikkel samen met aanzienlijke hoeveelheden chroom, ijzer en een klein percentage molybdeen.

Nikkel is het belangrijkste element dat na de andere legeringselementen het evenwicht in de samenstelling vormt. Nikkel zorgt voor corrosiebestendigheid, taaiheid en mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen.

Chroom (Cr) vormt 22% van nikkellegering 52 poeder. De toevoeging van chroom verbetert de oxidatie- en corrosiebestendigheid aanzienlijk. Het zorgt ook voor versterking in vaste oplossing.

Ijzer (Fe) wordt toegevoegd tot 22% om de sterkte bij hoge temperatuur te verbeteren door versterking in vaste oplossing zonder de vervormbaarheid of verwerkbaarheid aan te tasten.

Molybdeen (Mo) vormt 3% van de samenstelling van de legering. Molybdeen verbetert verder de sterkte bij verhoogde temperatuur, de kruipweerstand en de stabiliteit van de legering.

Dankzij deze geoptimaliseerde chemische samenstelling vertoont het poeder van nikkellegering 52 een uitzonderlijke combinatie van sterkte bij hoge temperaturen, kruipweerstand, lasbaarheid en weerstand tegen corrosie/oxidatie.

Eigenschappen en kenmerken

Nikkellegering 52 valt op door zijn indrukwekkende mechanische eigenschappen in combinatie met een uitstekende weerstand tegen corrosie en oxidatie bij hoge temperaturen, zoals hieronder samengevat:

Hoge sterkte: Poeder van nikkellegering 52 kan een treksterkte hoger dan 1000 MPa en een treksterkte meer dan 450 MPa bij kamertemperatuur. Dit betekent dat geprinte onderdelen zeer sterk zijn en hoge mechanische belastingen kunnen weerstaan.

Goede vervormbaarheid: Ondanks de hoge sterkte behoudt nikkellegering 52 nog steeds een behoorlijke rek van 30-35% waardoor enige flexibiliteit en breukvastheid mogelijk is.

Uitstekende kruipweerstand: De legering heeft een uitstekende kruipbreuksterkte tot 850°C dankzij de versterking in vaste oplossing en precipitaatvorming. Dit zorgt voor duurzaamheid tegen vervorming bij langdurige belasting.

Bestand tegen thermische vermoeidheid en cycli: Poeder van nikkellegering 52 kan snelle opwarm- en afkoelcycli verdragen zonder te barsten of voortijdig defect te raken. Dit is cruciaal voor componenten die te maken krijgen met wisselende temperaturen.

Corrosiebestendig: Het hoge chroom- en molybdeengehalte zorgt voor een uitzonderlijke weerstand tegen put- en spleetcorrosie in oxiderende, neutrale en reducerende omgevingen tot temperaturen van meer dan 1000°C.

Weerstand tegen oxidatie: Een zeer hechtende chroomrijke oxidelaag beschermt het materiaal tegen oxidatieschade in luchtomgevingen tot 1100 °C. Het weerstaat doorslagoxidatie, zelfs na langdurig gebruik.

Over het geheel genomen maakt de combinatie van sterkte, vervormbaarheid, kruipweerstand samen met corrosie/oxidatieweerstand bij extreme temperaturen van nikkellegering 52 een veelzijdig hoogwaardig materiaal voor metaal-AM en poederbedfusie 3D-printen.

Toepassingen van nikkellegering 52 poeder

Nikkellegering 52 wordt gebruikt in kritieke toepassingen in de ruimtevaart, energieopwekking, chemische verwerking en andere industrieën met ruwe omgevingen waar het vermogen om extreme temperaturen en corrosie te weerstaan van invloed is op de levensduur en veiligheid van componenten.

Tabel 4: Toepassingen van nikkellegering 52 poeder in verschillende sectoren

Enkele specifieke toepassingen zijn:

• Onderdelen van vliegtuigmotoren zoals bladen, straalpijpen, behuizingen en omhulsels
• Onderdelen voor hete secties van industriële gasturbines
• Sproeiers van raketmotoren
• Warmtewisselaarbuizen voor chemische raffinaderijen en offshore platforms
• Afsluiters en verwerkingsapparatuur voor corrosieve chemicaliën
• Uitlaatcomponenten en turboladers in scheepsmotoren

De mogelijkheid om ingewikkelde, aanpasbare geometrieën te 3D-printen die anders onmogelijk zijn via conventionele productie, breidt de potentiële toepassingen van nikkellegeringen 52 in verschillende industrieën verder uit.

Metaal 3D printen met behulp van nikkellegering 52 poeder

Het poeder van nikkellegering 52 wordt voornamelijk gebruikt als grondstof voor op poederbedfusie (PBF) gebaseerde additieve metaalproductieprocessen, waaronder selectief lasersmelten (SLM) en direct metaallasersinteren (DMLS).

Het typische 3D printproces omvat:

1. Een gelijkmatige laag nikkellegering 52 poeder op het bouwplatform verspreiden
2. Selectief smelten van poeder om dwarsdoorsnede te stollen met laser
3. Platform laten zakken en nieuwe laag poeder aanbrengen
4. Laag voor laag herhalen tot het onderdeel compleet is

Tabel 5: Typische 3D printparameters voor nikkellegering 52 poeder

De uitstekende vloeibaarheid en hoge dichtheid van het poeder van nikkellegering 52 maakt een gelijkmatige verspreiding mogelijk, samen met een goede absorptie en retentie van laserenergie, wat resulteert in een geweldige bedrukbaarheid.

De juiste gloeibehandelingen verlichten de interne spanningen van de snelle stolling die inherent is aan AM-processen, waardoor metalen onderdelen aan de ontwerpeisen kunnen voldoen.

Vergeleken met gieten/smeden zijn de voordelen van additieve vervaardiging van componenten van nikkellegering 52 onder andere:

• Complexe geometrieën die anders niet mogelijk zijn
• Minder assemblageonderdelen door geconsolideerde ontwerpen
• Kortere ontwikkelingstijden
• Lagere kosten voor kleinere batchproductie
• Hoge verhouding sterkte/gewicht
• Uitstekende reproduceerbaarheid van onderdeel tot onderdeel

Er moet echter rekening worden gehouden met de beperkingen van metaal-AM:

• Hogere kosten voor grote productievolumes
• Beperkte maximale onderdeelomhullende
• Extra nabewerking kan nodig zijn
• Anisotrope materiaaleigenschappen

In het algemeen biedt 3D-printen baanbrekende voordelen ten opzichte van conventionele technieken voor kleine nichetoepassingen waarbij factoren zoals complexiteit van het ontwerp, maatwerk, kosten en doorlooptijden kritisch zijn.

Nikkellegering 52 poeder leveranciers

Enkele toonaangevende wereldwijde leveranciers die specifiek poeder van nikkellegering 52 aanbieden voor metaaladditive manufacturing:

Tabel 6: fabrikanten van nikkellegering 52 poeder

Factoren die poederproducenten van elkaar onderscheiden zijn kwaliteitscontrole in:

• Chemische samenstelling conform strikte ruimtevaartnormen
• Sferoïdale deeltjesvormverdeling
• Strikte hanteringsprocedures om contaminatie te voorkomen
• Reeks beschikbare deeltjesgroottes
• Consistente poedermorfologie van batch tot batch

Het is dus essentieel voor 3D-printshops om een betrouwbare leverancier te kiezen die volledige certificering voor kwaliteitsborging biedt voor nikkellegering 52 poeder dat geschikt is voor hun exacte bouwprocesparameters en vereisten.

Nikkellegering 52 poeder kosten

Poeders van nikkellegeringen zijn duurder dan conventionele roestvrijstalen poeders vanwege de eigen samenstellingen met een hoger nikkel- en chroomgehalte.