Przewodnik inżyniera po proszkach metali ogniotrwałych

Ogniotrwałe proszki metali umożliwiają produkcję addytywną niezwykle odpornych na ciepło stopów, nieporównywalnych z innymi materiałami. Niniejszy przewodnik obejmuje składy proszków ogniotrwałych, specyfikacje cząstek, dane dotyczące właściwości, ceny i porównania w celu informowania o decyzjach dotyczących zakupów.

Wprowadzenie do proszków metali ogniotrwałych

Kluczowe możliwości oferowane przez proszki ogniotrwałe obejmują:

• Odporność na ekstremalnie wysokie temperatury
• Zachowują wysoką wytrzymałość w ekstremalnych temperaturach
• Odporność na odkształcenia pełzające i pękanie

Powszechnie stosowane stopy to:

• Ciężkie stopy wolframu, takie jak W-Ni-Cu
• Stop molibdenu TZM
• Proszki tantalu

Niniejszy przewodnik zawiera wskazówki dotyczące wyboru proszków ogniotrwałych:

• Kompozycje stopowe i metody produkcji
• Dane testowe właściwości mechanicznych
• Zalecenia dotyczące rozkładu wielkości cząstek
• Morfologia, gęstość i charakterystyka przepływu
• Szacunkowe ceny na podstawie wolumenu zamówień
• Porównanie odporności na utlenianie i korozję
• Plusy i minusy w stosunku do form stałych
• Często zadawane pytania dotyczące optymalizacji parametrów drukowania

Kompozycje proszków metali ogniotrwałych

Tabela 1 Pokazuje skład proszków metali ogniotrwałych według podstawowych dodatków pierwiastków z pewnymi zmianami w zależności od wariantu stopu:

Niewielkie dodatki węgla, potasu, krzemu i boru również stabilizują mikrostruktury i rozmiary ziaren dostosowane do odporności na pełzanie w wysokich temperaturach w zależności od warunków pracy.

Właściwości mechaniczne i metody testowania

Tabela 2 przedstawia typowe minimalne właściwości mechaniczne spełniane przez ogniotrwałe stopy proszków metali, przy czym rzeczywiste wartości różnią się w zależności od geometrii konstrukcji, obróbki końcowej i obróbki cieplnej:

Dokładna weryfikacja właściwości dostarczonej partii proszku w odniesieniu do certyfikatów poprzez pobieranie próbek w celu zapewnienia spójności.

Zalecenia dotyczące wielkości cząstek metali ogniotrwałych

Tabela 3 przedstawia typowe rozkłady wielkości cząstek stosowane w wysokiej jakości proszkach ogniotrwałych:

Inne ważne właściwości proszku:

• Sferyczna morfologia cząstek
• Dobre prędkości przepływu przekraczające 30 s czasu lejka w hali
• Gęstość pozorna w granicach 5% gęstości rzeczywistej
• Niska zawartość tlenu i wilgoci

Równowaga między wysoką płynnością proszku a potrzebami związanymi z rozdzielczością druku dzięki doborowi wielkości i rozkładu cząstek.

Morfologia, gęstość i właściwości płynięcia proszku

Tabela 4 porównuje właściwości proszku między ogólnymi poziomami jakości, które wpływają na odporność procesu drukowania:

Słabe właściwości proszku wymagają intensywnej regulacji parametrów w celu uzyskania wysokiej jakości druku, co zmniejsza produktywność.

Ceny proszków metali ogniotrwałych

Tabela 5 przedstawia przybliżone ceny proszków ogniotrwałych w normalnych warunkach rynkowych:

• Stopy premium mają wyższe ceny bazowe
• Zamówienia zbiorcze powyżej 500 kg umożliwiają obniżenie ceny >40%
• Rzeczywiste ceny rynkowe powiązane z indeksami towarowymi
• Dokładna weryfikacja rzeczywistej wydajności w porównaniu z użytecznymi frakcjami od dostawców.

Właściwości odporności na utlenianie i korozję

Ogniotrwałe proszki metali oferują wyjątkowo wysoką temperaturę topnienia i stabilność w środowiskach utleniających:

Tabela 6

Właściwości te wynikają z wysokiej zawartości chromu, aluminium i krzemu, które tworzą trwałe bariery tlenkowe zapobiegające utracie materiału nawet w ekstremalnych temperaturach zbliżonych do temperatury topnienia.

Plusy i minusy: proszek a formy stałe

Tabela 7

Ogólnie rzecz biorąc, proszki ogniotrwałe uzasadniają premię w przypadku złożonych elementów o małej objętości, w których odporność termiczna ma kluczowe znaczenie. Standardowe formy produktów młynarskich oferują przystępne ceny dla prostych kształtów w dużych ilościach.

Strategiczne łączenie form zaopatrzenia zmniejsza ogólne koszty programu.

Najczęściej zadawane pytania

Tabela 8 - Często zadawane pytania:

Tabela 9 - Porady skoncentrowane na zastosowaniach:

poznaj więcej procesów druku 3D