Proszek Inconel 740

Przegląd

Inconel 740 to proszek stopowy na bazie niklu stosowany głównie w metalurgii proszków. Charakteryzuje się doskonałą wytrzymałością na wysokie temperatury, wyjątkową odpornością na korozję i dobrą odpornością na utlenianie.

Niektóre kluczowe właściwości i cechy proszku Inconel 740 obejmują:

Skład:

• Nikiel: Równowaga
• Chrom: 22-25%
• Kobalt: 15-20%
• Tantal: 1,5-2,5%
• Aluminium: 0,5-1,5%
• Tytan: 0,5-2%
• Węgiel: 0,05-0,15%

Rozmiar cząstek: 15-45 mikronów

Gęstość pozorna: Zwykle 2,5-3,5 g/cm3

Natężenie przepływu: 25-35 s/50g

Morfologia: Proszek sferoidalny

Do najważniejszych zastosowań i zastosowań proszku Inconel 740 należą:

• Łopatki turbiny
• Komponenty silnika
• Wymienniki ciepła
• Zawory i pompy
• Oprzyrządowanie
• Komponenty do wydobycia ropy naftowej i gazu

Skład

Skład proszku Inconel 740 może się różnić w zależności od specyfikacji i wymagań. Oto typowy skład:

Element	Waga %
Nikiel	Równowaga
Chrom	22-25%
Kobalt	15-20%
Tantal	1.5-2.5%
Aluminium	0.5-1.5%
Tytan	0.5-2%
Węgiel	0.05-0.15%

Nikiel stanowi podstawę stopu, zapewniając odporność na korozję. Chrom pomaga wzmocnić stop i zwiększa odporność na utlenianie. Kobalt również pomaga wzmocnić stop i zapewnia twardość na gorąco w wysokich temperaturach. Tantal i tytan pomagają w wzmocnieniu wydzieleniowym węglika.

Kontrolowane dodawanie tych pierwiastków stopowych zapewnia stopowi Inconel 740 doskonałe właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach i odporność na korozję.

Właściwości i charakterystyka

Inconel 740 jest ceniony za połączenie wysokiej wytrzymałości, odporności na korozję i zdolności do wytrzymywania ekstremalnych temperatur. Oto niektóre z jego kluczowych właściwości i cech:

Właściwości mechaniczne:

• Doskonała wytrzymałość w wysokich temperaturach do 1150°C
• Dobra spawalność
• Wysoka twardość i odporność na zużycie

Właściwości fizyczne:

• Temperatura topnienia: 1350-1400°C
• Gęstość: 8,1-8,3 g/cm3

Odporność na korozję:

• Wyjątkowa odporność na korozję wżerową i szczelinową
• Doskonała odporność na atmosfery utleniające i nawęglające do 1100°C

Odporność na utlenianie:

• Wytrzymuje ciągłe temperatury robocze do 1100°C
• Tworzy ochronną warstwę tlenku w atmosferach utleniających

Inne cechy charakterystyczne:

• Odporny na pękanie spowodowane zmęczeniem cieplnym
• Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej
• Łatwy w obróbce i szlifowaniu

Unikalne połączenie wytrzymałości, twardości i odporności na korozję sprawia, że stop ten nadaje się do najbardziej wymagających zastosowań. Wysoka odporność na temperaturę pozwala komponentom na bezpieczną pracę w ekstremalnych warunkach.

Aplikacje i zastosowania

Dzięki dobrze wyważonym właściwościom mechanicznym i odporności na korozję w podwyższonych temperaturach, Inconel 740 znalazł szerokie zastosowanie w takich gałęziach przemysłu, jak przemysł lotniczy, energetyczny oraz naftowo-gazowniczy.

Typowe zastosowania i wykorzystania obejmują:

Aerospace: Komory spalania, łopatki i kierownice turbin, dysze rakietowe

Przemysłowe turbiny gazowe: Wiadra, dysze, puszki do spalania

Ropa i gaz: Narzędzia wiertnicze, zawory, elementy głowicy wiertniczej

Kontrola zanieczyszczeń: Elementy turbiny gazowej narażone na działanie gorących, żrących gazów

Motoryzacja: Turbiny turbosprężarek, zawory wydechowe

Przetwarzanie chemiczne: Naczynia reaktorowe, urządzenia do obróbki cieplnej

Wytwarzanie energii: Rury wymienników ciepła, elementy zgazowania węgla

Doskonała wytrzymałość Inconel 740 w ekstremalnych temperaturach, w połączeniu z wyjątkową odpornością na korozję, sprawia, że doskonale nadaje się do elementów narażonych na działanie gorących gazów pod ciśnieniem. Dzięki temu przewyższa stopy niższej klasy w wymagających środowiskach.

Specyfikacje

Proszek Inconel 740 jest dostępny w standardowych i niestandardowych specyfikacjach, dostosowanych do różnych zastosowań i metod przetwarzania.

Poniżej przedstawiono niektóre typowe rozmiary, gatunki i standardy proszku Inconel 740:

Rozmiary proszku

Zakres siatki	Zakres mikronów
-325 mesh	<45 mikronów
-270 + 325 oczek	45-53 mikronów
-230 + 270 oczek	63-74 mikronów

Stopnie

Klasa	Opis
Standard	Równowaga właściwości mechanicznych i kosztów
Wysoka czystość	Zminimalizowane zanieczyszczenia dla aplikacji o kluczowym znaczeniu dla wydajności
Niska emisja dwutlenku węgla	Poprawiona ciągliwość i odporność na uderzenia

Standardy

Standard	Opis
AMS 5801	Ogólna specyfikacja proszku stopu niklu
ASTM B751	Norma dotycząca ogólnych wymagań dla niklu i stopów niklu

Proszek może być również dostosowany do wymagań danego zastosowania pod względem rozkładu wielkości cząstek, morfologii, gęstości pozornej, charakterystyki przepływu, poziomu zanieczyszczeń itp.

Dostawcy i ceny

Jako szeroko stosowany proszek superstopowy, Inconel 740 jest dostarczany przez wiodących producentów i dystrybutorów proszków metalowych na całym świecie. Niektórzy z głównych dostawców to:

Dostawcy

• Produkty Carpenter Powder
• Praxair Surface Technologies
• Stopy wysokostopowe Hoganas
• CNPC Powder Group
• Sandvik Osprey

Wycena

Klasa	Zakres cen
Standard	$50-70 za kg
Wysoka czystość	$70-100 za kg
Niska emisja dwutlenku węgla	$60-80 na kg

Ceny mogą się różnić w zależności od wielkości zamówienia, dokładnego składu, charakterystyki cząstek itp. Dostępne są również gatunki dostosowane do potrzeb aplikacji w cenach premium. Wysoka wydajność proszku Inconel 740 uzasadnia jego wyższy koszt w porównaniu z prostszymi stopami.

Porównanie z alternatywnymi rozwiązaniami

Inconel 740 zapewnia zoptymalizowaną kombinację zdolności do pracy w wysokiej temperaturze, odporności na korozję, wytrzymałości i kosztów. Istnieje jednak kilka alternatywnych stopów do zastosowań w wysokiej temperaturze, każdy z zaletami i wadami:

Stop	Plusy	Wady
Stal Inconel 740	– Wytrzymałość do 1150°C – Odporny na korozję – Opłacalne	– Ograniczona odporność na pełzanie w wysokiej temperaturze
Inconel X	– Większa wytrzymałość niż 740 – Lepsze pełzanie powyżej 1000°C	– Mniejsza odporność na korozję – Większa zawartość stopu podnosi koszty
Haynes 230	– Odporność na utlenianie do 1200°C – Najbardziej ekonomiczny	– Niższa wytrzymałość niż w przypadku Inconelu – Większa podatność na zmęczenie cieplne

Stal Inconel 740 oferuje najlepszą równowagę, dostarczając 80-90% możliwości bardziej zaawansowanych stopów przy niższym koszcie. Znacznie przewyższa robocze stopy, takie jak stal nierdzewna 316 w środowiskach o wysokiej temperaturze.

Aby uzyskać najwyższą wydajność przy mniejszym nakładzie kosztów, stosuje się stopy takie jak Inconel X lub Inconel 783 można wybrać zamiast tego. Ale Inconel 740 obejmuje szeroki zakres pomiędzy ceną a ekstremalną temperaturą.

Zalety i ograniczenia

Inconel 740 zaprojektowano z myślą o doskonałych warunkach korozji termicznej, jednak w niektórych zastosowaniach występują pewne ograniczenia:

Zalety

• Zachowuje ponad 50% wytrzymałości w temperaturze pokojowej przy 1100°C
• Lepsza odporność na utlenianie niż w przypadku stali nierdzewnych
• Nie wymaga specjalnych procedur spawalniczych
• Dostępne w niższej cenie niż stopy Inconel X lub 600

Ograniczenia

• Mniej wyjątkowa odporność na pełzanie niż w przypadku niektórych gatunków Inconelu
• Nie nadaje się do ciągłej pracy w temperaturach powyżej 1150°C
• Wymaga starannej obróbki cieplnej w celu optymalizacji właściwości
• Trudne do obróbki w porównaniu do niższych stopów

W przypadku większości zastosowań w wysokich temperaturach poniżej 1100°C Inconel 740 ma wyraźne zalety w porównaniu z bardziej powszechnymi materiałami. Jednak przekroczenie tego progu temperaturowego wymaga bardziej zaawansowanych stopów lub superstopów.

Właściwa obróbka i obróbka cieplna Inconel 740 może dodatkowo poprawić właściwości. Stop ten korzysta również w dużym stopniu z prasowania izostatycznego na gorąco, aby wyeliminować porowatość w częściach metalurgii proszków.

Wnioski

Dzięki zrównoważonemu składowi i wszechstronności przetwarzania Inconel 740 pozwala inżynierom projektować elementy odporne na korozję w wysokiej temperaturze w szerokim zakresie temperatur i środowisk.

Ten proszek superstopu na bazie niklu łączy w sobie wytrzymałość, odporność na utlenianie, opłacalność i kompatybilność z wieloma technikami produkcyjnymi w celu wytwarzania komponentów o wysokiej wydajności.

Turbiny, osprzęt spalinowy, narzędzia wiertnicze i inne części sekcji gorących wykorzystują Inconel 740, aby bezpiecznie wytrzymywać temperatury przekraczające 1000°C nawet w warunkach korozyjnych, zachowując jednocześnie odpowiednią ciągliwość i trwałość zmęczeniową.

poznaj więcej procesów druku 3D