Proszek Inconel 718: Cena, specyfikacja

Inconel 718 to wysokowydajny nadstop na bazie niklu i chromu, wykazujący doskonałą wytrzymałość i odporność na korozję w podwyższonych temperaturach do 700°C. Niniejszy przewodnik zawiera szczegółowy przegląd Proszek Inconel 718 obejmujący jego charakterystykę, zastosowania, proces produkcji, specyfikacje, ceny, zalety i wady oraz często zadawane pytania.

Przegląd proszku Inconel 718

Proszek Inconel 718 zawiera nikiel, chrom, niob, molibden, tytan i aluminium jako główne pierwiastki stopowe. Kluczowe właściwości:

• Wysoka granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie i pełzanie w temperaturach do 700°C
• Dobra odporność na zmęczenie i korozję
• Mikrostruktura odporna na starzenie
• Doskonałe właściwości kriogeniczne
• Wyższa wytrzymałość w porównaniu do Inconelu 625

Proszek Inconel 718 jest stosowany w komponentach lotniczych, takich jak tarcze turbin gazowych, obudowy silników rakietowych, cylindry, pompy i zawory wymagające wysokiej temperatury.

Zastosowania proszku Inconel 718

Proszek Inconel 718 znajduje zastosowanie w wymagających aplikacjach w różnych branżach:

Przemysł	Zastosowania
Lotnictwo i kosmonautyka	Komponenty silników, silniki rakietowe, siłowniki, części poduszkowców
Ropa i gaz	Wyposażenie głowicy odwiertu, narzędzia wiertnicze, zawory, pompy
Jądrowy	Zbiorniki reaktora, zespoły rur transferowych
Motoryzacja	Wirniki turbosprężarki, zawory, kolektory wydechowe
Chemiczny	Wymienniki ciepła, zbiorniki ciśnieniowe, rurociągi procesowe

Korzyści oferowane przez Inconel 718:

• Wytrzymałość na wysokie temperatury dla lepszej wydajności
• Odporność na korozję w trudnych warunkach
• Doskonałe właściwości zmęczeniowe dla elementów obrotowych
• Dobre właściwości kriogeniczne do -253°C
• Odporność na utlenianie do 700°C

Proces produkcji proszku Inconel 718

Proszek Inconel 718 może być wytwarzany w procesach takich jak:

• Atomizacja gazu - Najpopularniejsza metoda, w której stopiony stop jest rozbijany przez strumienie azotu/argonu na drobne kropelki, które zestalają się w cząstki proszku. Zapewnia sferyczny proszek preferowany do zastosowań AM.
• Proces elektrody rotacyjnej - Elektroda ze stopu jest obracana z dużą prędkością w atmosferze gazu obojętnego i topiona łukiem elektrycznym w celu wytworzenia drobnych kropelek, które zestalają się w proszek.
• Proces plazmowej elektrody rotacyjnej - Topienie łukowe odbywa się przy użyciu zjonizowanego strumienia plazmy zamiast łuku elektrycznego. Daje to wysoce sferyczny proszek idealny do AM.
• Próżniowe topienie indukcyjne - Stop jest topiony indukcyjnie pod próżnią, a następnie przekształcany w proszek w procesie atomizacji gazowej lub wodnej.

Atomizacja gazowa i metody PREP pozwalają na ścisłą kontrolę właściwości proszku, takich jak rozkład wielkości cząstek, morfologia, poziomy tlenków i mikrostruktura.

Specyfikacje proszku Inconel 718

Proszek Inconel 718 jest dostępny w następujących specyfikacjach:

Parametr	Specyfikacja
Chemia stopów	50-55% Ni, 17-21% Cr, 4,75-5,5% Nb+Ta, 2,8-3,3% Mo
Wielkość cząstek	10 do 150 mikronów
Kształt cząsteczki	Kulisty, nieregularny
Rozkład wielkości	Możliwość dostosowania do aplikacji
Czystość	Do 99,9%
Poziom tlenu	<300 ppm
Gęstość pozorna	2 - 4,5 g/cc
Natężenie przepływu	Do 25 s/50 g

Specyfikacje można dostosować do wymagań dotyczących składu, charakterystyki cząstek, poziomów czystości, gęstości i właściwości płynięcia.

Dostawcy i ceny proszku Inconel 718

Niektórzy z głównych dostawców i ceny proszku Inconel 718 obejmują:

Dostawca	Lokalizacja	Zakres cen
Sandvik	Niemcy	$90 - $220 za kg
Praxair	USA	$100 - $250 za kg
AP&C	Kanada	$110 - $200 za kg
Met3DP	Chiny	$70 - $150 za kg
Tekna	Kanada	$140 - $280 za kg

Cena różni się w zależności od:

• Poziomy czystości
• Rozmiar i rozkład cząstek
• Sferyczność i płynność
• Zastosowana metoda produkcji
• Ilość zamówienia
• Dodatkowa analiza lub leczenie

Ceny są wyższe w przypadku proszków sferycznych i proszków o kontrolowanym rozkładzie wielkości cząstek.

Plusy i minusy proszku Inconel 718

Plusy	Wady
Wysoka wytrzymałość w podwyższonych temperaturach	Drogie w porównaniu do stali i stopów tytanu
Doskonała odporność na korozję	Niższa przewodność cieplna niż stopów miedzi
Dobra wytrzymałość zmęczeniowa i wytrzymałość kriogeniczna	Trudne w obróbce i szlifowaniu
Zdolność do utwardzania starzeniowego	Podlega pękaniu pod wpływem odkształcenia
Odporność na utlenianie do 700°C	Wymaga obróbki cieplnej w celu uzyskania optymalnych właściwości
Właściwości niemagnetyczne	Ograniczona dostępność dla większych sekcji

Idealny do zastosowań krytycznych pomimo wyższych kosztów. Ograniczenia obejmują niższą przewodność cieplną, problemy ze skrawalnością, skłonność do pękania podczas formowania.

Najczęściej zadawane pytania

P: Jaki jest typowy zakres składu stopu Inconel 718?

Typowy skład to 50-55% Ni, 17-21% Cr, 4,75-5,5% Nb, 2,8-3,3% Mo, 0,65-1% Ti, 0,2-0,8% Al i pierwiastki śladowe, takie jak Co, Cu, Mn, Si, P, S.

P: Jaki rozmiar cząstek jest zalecany dla proszku Inconel 718 dla AM?

W przypadku spawania w złożu proszkowym AM zwykle stosuje się proszek Inconel 718 o wielkości cząstek w zakresie 15-45 mikronów. Drobniejszy proszek poniżej 100 mikronów poprawia gęstość i właściwości.

P: Co wpływa na cenę proszku Inconel 718?

O: Na cenę wpływają poziomy czystości, charakterystyka cząstek, taka jak zakres wielkości i kulistość, metoda produkcji, wielkość zamówienia, dodatkowa analiza lub obróbka oraz marże zysku dostawcy.

P: Jaka jest rola niobu w stopie Inconel 718?

Niob jest kluczowym pierwiastkiem wzmacniającym w stopie Inconel 718. Powoduje on wytrącanie się faz międzymetalicznych gamma double prime i gamma prime zapewniających wytrzymałość w wysokich temperaturach i odporność na korozję.

P: Jakie są typowe zastosowania stopu Inconel 718?

O: Inconel 718 jest szeroko stosowany w silnikach lotniczych, rakietach, pompach, reaktorach jądrowych i zbiornikach kriogenicznych ze względu na wysoką wytrzymałość w podwyższonych temperaturach i dobrą odporność na korozję.

P: Jakie są alternatywy dla Inconel 718 w zastosowaniach wysokotemperaturowych?

O: Alternatywy obejmują stale nierdzewne, takie jak 310 i 330, stopy żelaza i niklu, stopy kobaltu MP159 i FSX-414 oraz stopy tytanu Ti-6242 i IMI 834. Inconel 718 pozostaje jednak lepszy.

P: Jak Inconel 718 wypada w porównaniu z Inconelem 625 pod względem właściwości?

O: Inconel 718 ma wyższą wytrzymałość na rozciąganie i pełzanie w porównaniu do Inconelu 625, ale niższą odporność na utlenianie i korozję. Inconel 625 jest łatwiejszy w spawaniu i produkcji.

P: Jakie są najnowsze osiągnięcia w dziedzinie stopu Inconel 718?

O: Nowe warianty, takie jak Allvac 718Plus, oferują wyższą wytrzymałość dzięki modyfikacji składu. Trwają badania nad ulepszeniem metod przetwarzania i właściwości przy użyciu metalurgii proszków i produkcji dodatków.

P: Co sprawia, że Inconel 718 nadaje się do zastosowań związanych z drukiem 3D?

Drobny proszek Inconel 718 o kontrolowanej wielkości cząstek umożliwia drukowanie złożonych kształtów o wysokiej gęstości i doskonałych właściwościach mechanicznych w porównaniu do elementów odlewanych ze stopów.

Wnioski

Proszek nadstopu na bazie niklu Inconel 718 zapewnia wyjątkowe połączenie wytrzymałości w wysokich temperaturach, odporności na korozję, właściwości zmęczeniowych i wytrzymałości kriogenicznej w krytycznych zastosowaniach, w których wymagania dotyczące wydajności są najważniejsze. Niniejszy przewodnik podsumowuje charakterystykę proszku Inconel 718, metody produkcji, ceny, zalety i wady oraz najczęściej zadawane pytania, aby pomóc inżynierom, projektantom i zespołom technicznym w przyjęciu tego zaawansowanego materiału. Dzięki swoim unikalnym właściwościom, proszek Inconel 718 będzie nadal cieszył się dużym popytem w przemyśle lotniczym, turbin gazowych, chemicznym i jądrowym.

poznaj więcej procesów druku 3D

Additional FAQs about Inconel 718 Powder (5)

1) What powder specifications matter most for PBF/SLM quality?

• Tight particle size distribution (typically 15–45 µm), high sphericity (>0.9), low satellites, Hall/Carney flowability within spec, and low interstitials (O ≤0.10–0.15 wt%, N ≤0.02 wt%, H ≤0.005 wt%). PSD and oxygen drive density, surface finish, and fatigue.

2) How many reuse cycles are safe for Inconel 718 powder in AM?

• With sieving and SPC, 5–15 cycles are common. Top up 20–50% virgin powder per cycle and track O/N/H, PSD, and flow. Requalify if oxygen approaches alloy or process limits (check AMS/ASTM specs) or if density/fatigue drifts.

3) What post-processing is typical for AM 718 parts to reach spec properties?

• Stress relief, HIP (e.g., 1180–1200°C, 100–150 MPa, 2–4 h), and aging per AMS 5662/5664 equivalents (two-step age). Finish machining and surface treatments as required. HIP markedly improves fatigue and closes lack-of-fusion porosity.

4) How do gas atomization parameters affect powder quality?

• Inert gas purity and pressure, melt superheat, and nozzle design influence sphericity, oxide films, and satellite content. Argon vs nitrogen selection and low oxygen melt handling reduce oxide/nitride inclusions that harm fatigue.

5) Is Inconel 718 powder suitable for Binder Jetting as well as PBF?

• Yes. BJ requires tailored PSD (often 5–25 µm or 15–38 µm), flow modifiers, and debind/sinter/HIP recipes. Final density and elongation may lag PBF unless HIP is applied; still attractive for cost-sensitive, high-throughput geometries.

2025 Industry Trends for Inconel 718 Powder

• Tighter interstitial controls: Powder buyers specify lower oxygen (≤0.08–0.12 wt%) for fatigue-critical aerospace builds; vendors offer enhanced de-oxidation routes.
• Multi-laser PBF drives demand: 8–12 laser systems increase powder consumption rates; closed-loop sieving and automated conveying become standard.
• Traceability and sustainability: Digital MTRs link heats to build IDs; suppliers publish EPD-style data for Scope 3 reporting, including powder recycle rates.
• AM allowables expansion: More design allowables for AM 718 published under aerospace programs, aligning with ASTM F3301 process control plans.
• Price stabilization: Nickel volatility moderates vs 2024; lead times ease with added atomization capacity in NA/EU/Asia.

2025 snapshot: Inconel 718 Powder metrics

Metryczny	2023	2024	2025 YTD	Notes/Sources
Typical AM-grade PSD (µm)	15–53	15–45	15–45	PBF focus; BJ often finer
Oxygen spec (wt%, AM grade)	≤0.15	≤0.12–0.15	≤0.08–0.12	Buyer specs; aerospace lots
As-built PBF density (%)	99.5–99.9	99.6–99.95	99.7–99.95	Parameter/machine dependent
UTS after HIP + age (MPa)	1250–1400	1300–1450	1320–1460	Vendor/OEM datasets
Powder price (USD/kg, AM grade)	110–240	120–260	115–240	PSD/sphericity/volume affect
Avg powder reuse cycles (count)	6–10	8-12	10-15	With SPC and top-ups

References:

• ASTM Committee F42 and ISO/ASTM 52907 (metal powder requirements): https://www.astm.org, https://www.iso.org
• SAE/AMS for IN718 (AMS 5662/5663/5664) and AM materials (AMS 7000-series): https://www.sae.org
• OEM technical notes (EOS, GE Additive, 3D Systems) and NIST AM resources: https://www.nist.gov

Latest Research Cases

Case Study 1: Multi‑Laser PBF of Inconel 718 with Low‑Oxygen Powder for Fatigue‑Critical Brackets (2025)
Background: An aerospace Tier‑1 needed improved HCF performance on flight brackets produced on an 8‑laser PBF line.
Solution: Switched to low‑O (≤0.10 wt%) AM‑grade powder with automated closed-loop sieving; implemented in‑situ monitoring and standardized HIP + AMS‑aligned aging. SPC tracked O/N/H and PSD across 12 reuse cycles.
Results: 99.92% density as-built; UTS 1380–1440 MPa post‑HIP/age; HCF life +18% vs prior lot; powder O remained ≤0.11 wt% through 10 cycles; cost/part −9% via reduced scrap.

Case Study 2: Binder‑Jetted IN718 Turbine Seals with Sinter + HIP Consolidation (2024)
Background: Industrial gas turbine supplier sought cost reduction on complex seals.
Solution: Deployed BJ‑optimized IN718 powder (15–38 µm) and reducing-atmosphere debind/sinter, followed by HIP and aging. Distortion simulation guided setters and scaling.
Results: Final density 99.5%; dimensional Cp/Cpk ≥1.33; part count consolidated from 3 to 1; cost −22% at 10k units/year; mechanicals met house spec comparable to cast + HIP baseline.

Opinie ekspertów

• Dr. Hamish L. Fraser, Professor, The Ohio State University
  Key viewpoint: “Powder cleanliness—especially oxygen and inclusions—directly correlates with fatigue in AM Inconel 718. HIP heals pores, but you can’t ‘HIP away’ nonmetallic inclusions.”
  Source: Academic publications/talks on Ni-base superalloys: https://mse.osu.edu
• Dr. Laura Ely, SVP Technology, 3D Systems
  Key viewpoint: “Consistent properties in AM 718 come from disciplined powder lifecycle management: documented reuse, sieving, and interstitial tracking tied to build genealogy.”
  Source: OEM technical notes: https://www.3dsystems.com
• Michael Pepi, Senior Metallurgist, ATI Specialty Materials
  Key viewpoint: “Dual-melt routes (VAR + ESR) for precursor feedstock reduce inclusion populations and improve downstream atomized powder quality for critical aerospace builds.”
  Source: Producer datasheets/briefs: https://www.atimaterials.com

Practical Tools and Resources

• Standards and specifications:
• ASTM B637 (wrought 718), AMS 5662/5663/5664 (heat treatment), AMS 7000-series (AM), ISO/ASTM 52907 (powder): https://www.astm.org, https://www.sae.org, https://www.iso.org
• Kontrola procesu i kwalifikacja:
• ASTM F3301 (PBF process control), CT standards (ASTM E1441), ISO 52930 (qualification): standards portals above
• Materials data and guides:
• Special Metals Alloy 718 datasheet: https://www.specialmetals.com
• NIST AM materials resources: https://www.nist.gov
• Powder suppliers and datasheets:
• Sandvik Osprey, Carpenter Additive, AP&C, Tekna: supplier websites with PSD/chemistry specs
• Simulation and QA:
• Ansys Additive/Workbench for distortion/HIP simulation: https://www.ansys.com
• CT and metallography service labs; leak testing references for internal channels

Notes on reliability and sourcing: Request full MTRs including interstitials and inclusion ratings; verify PSD via laser diffraction and morphology via SEM. Implement SPC on powder O/N/H and flow, maintain lot/build traceability, and requalify after any significant powder/process change. For critical parts, include HIP, CT, and statistically based coupon testing.

Last updated: 2025-10-15
Changelog: Added 5 focused FAQs, 2025 trend snapshot with data table and sources, two case studies, expert viewpoints with attributions, and a curated tools/resources list specific to Inconel 718 powder specification, pricing, and AM use
Next review date & triggers: 2026-02-15 or earlier if AMS/ASTM specs are revised, nickel market shifts >10%, or major OEMs publish new AM 718 powder cleanliness/fatigue datasets