Proszek Inconel: Kompletny przewodnik

Przegląd proszku Inconel

Proszek Inconel odnosi się do form metalurgii proszków na bazie niklu i chromu. nadstopy znak towarowy pod nazwą Inconel. Proszki Inconel są wykorzystywane do produkcji addytywnej, formowania wtryskowego metali i innych zastosowań metalurgii proszków.

Niektóre kluczowe właściwości proszku Inconel obejmują:

• Wysoka wytrzymałość i twardość w podwyższonych temperaturach
• Doskonała odporność na korozję i utlenianie
• Dobra spawalność i skrawalność
• Wysoka wytrzymałość na pełzanie
• Zachowuje wytrzymałość i twardość w temperaturach kriogenicznych

Proszki Inconel są dostępne w różnych gatunkach stopów, takich jak Inconel 625, 718 i 939 o różnym składzie i właściwościach. Mogą być wykorzystywane do produkcji komponentów do zastosowań w przemyśle lotniczym, chemicznym, naftowym i gazowym, motoryzacyjnym i energetycznym.

Głównymi formami produktu są rozpylane gazowo kuliste proszki oraz aglomerowane i spiekane proszki. Specyfikacje obejmują rozkład wielkości cząstek, szybkość przepływu, gęstość pozorną i skład.

Rodzaje proszku Inconel

Proszek Inconel 625

Inconel 625 to stop niklowo-chromowo-molibdenowy o doskonałej odporności na korozję i wysokich właściwościach wytrzymałościowych.

Typowy skład (waga %)

Kluczowe właściwości:

• Zachowuje wytrzymałość na rozciąganie i pełzanie w wysokich temperaturach do 980°C
• Odporność na korozję wżerową i szczelinową w środowisku chlorkowym i innych środowiskach agresywnych
• Odporność na utlenianie do 980°C

Zastosowania:

• Komponenty lotnicze, takie jak osłony silnika, odwracacze ciągu
• Komponenty morskie, takie jak wały, elementy złączne
• Sprzęt do przetwarzania chemicznego
• Wydobycie i rafinacja ropy naftowej i gazu

Proszek Inconel 718

Inconel 718 to utwardzany wydzieleniowo stop niklowo-chromowy o wyjątkowych właściwościach rozciągania, zmęczenia i pełzania w temperaturach do 700°C.

Typowy skład (waga %):

Kluczowe właściwości:

• Zachowuje wytrzymałość w temperaturach do 700°C
• Doskonała odporność na korozję
• Dobra spawalność
• Wysoka wytrzymałość zmęczeniowa i ciągliwość

Zastosowania:

• Komponenty lotnicze, takie jak tarcze turbin, przekładki, wały
• Obudowy silników rakietowych, ramy, elementy złączne
• Reaktory jądrowe
• Kriogeniczne zbiorniki magazynowe

Proszek Inconel 939

Inconel 939 to utwardzany wydzieleniowo nadstop na bazie niklu, zaprojektowany z myślą o zwiększonej wytrzymałości na pełzanie w wysokich temperaturach.

Typowy skład (waga %):

Kluczowe właściwości:

• Doskonała wytrzymałość na pełzanie do 1095°C
• Odporność na utlenianie w pracy ciągłej do 980°C
• Odporność na korozję w gorących gazach
• Zachowuje wytrzymałość na rozciąganie w podwyższonych temperaturach

Zastosowania:

• Elementy turbiny gazowej, takie jak puszki komory spalania, przejścia
• Śrubowanie turbiny parowej, obudowa
• Sprzęt do obróbki cieplnej
• Części silników lotniczych

Właściwości proszku Inconel

Właściwości fizyczne

Właściwości mechaniczne

Właściwości chemiczne

• Doskonała odporność na korozję w różnych kwasach, zasadach i wodzie morskiej
• Dobra odporność na utlenianie i nawęglanie do 1095°C
• Odporność na kwasy siarkowy, fosforowy i organiczny

Zastosowania i wykorzystanie proszku Inconel

Specyfikacje proszku Inconel

Rozkład wielkości

Gęstość pozorna

• Typowy zakres to 2,5-4,5 g/cc

Przepływ

• Pomiar swobody przepływu proszku
• Wyrażone w s/50g
• Wartości 25-35 s/50 g oznaczają swobodny przepływ.

Skład

• Zgodność ze specyfikacją AMS dla gatunku stopu
• Analiza obejmuje Ni, Cr, Fe, Nb, Mo, Ti, Al

Zanieczyszczenie

• Zawartość tlenu poniżej 0,1%
• Niski poziom siarki, selenu, ołowiu

Dostawcy i ceny

• Ceny różnią się w zależności od gatunku stopu, jakości, wielkości partii
• Korzyści skali dla dużych wolumenów produkcji
• Dodatkowe przetwarzanie, takie jak prasowanie izostatyczne na gorąco, odgazowanie zwiększa koszty

Jak wybrać proszek Inconel

Czynniki do rozważenia

Gatunek stopu

• Dopasowanie stopu do temperatury roboczej i wymaganych właściwości
• 625 dla odporności na korozję, 718 dla wytrzymałości w 700°C, 939 dla wytrzymałości na pełzanie w 1095°C

Rozmiar proszku

• Drobniejszy proszek dla lepszej rozdzielczości i wykończenia powierzchni
• Większy proszek dla wyższych szybkości osadzania

Metoda produkcji

• Atomizacja gazowa, proces plazmowy z obracaną elektrodą (PREP) lub inny

Standardy jakości

• Analiza chemiczna, kształt cząstek, poziomy zanieczyszczeń
• Certyfikat ISO 9001 lub AS9100

Wielkość partii i czas realizacji

• Obniżki cen przy dużych wolumenach
• Planuj z wyprzedzeniem zamówienia niestandardowe

Metoda aplikacji

• Wybór proszku kompatybilnego z określonym procesem AM lub MIM

Przetwarzanie końcowe

• Dodatkowa obróbka cieplna, HIP może zmienić właściwości

Zalecenia

• W przypadku produkcji addytywnej, proszek mniejszy niż 45 mikronów
• W przypadku MIM należy wybrać większy rozkład wielkości cząstek
• Pobierz próbki i wydruki testowe przed zakupem dużych ilości.
• Ścisła współpraca z dostawcą proszku w celu dopasowania produktu do wymagań części.
• Starannie kontroluj obsługę i przechowywanie, aby uniknąć zanieczyszczenia lub zmiany proszku.

Plusy i minusy proszku Inconel

Zalety

• Wysoka wytrzymałość w podwyższonych temperaturach
• Doskonała odporność na korozję i utlenianie
• Dobra spawalność i skrawalność
• Zachowuje wytrzymałość w temperaturach kriogenicznych
• Może być używany do wytwarzania złożonych geometrii za pomocą AM
• Przetwarzanie metalurgii proszków tworzy spójne, drobne mikrostruktury

Wady

• Droższe niż stale i stopy aluminium
• Wyzwania związane z pracą i przetwarzaniem
• Podatność na pękanie pod wpływem naprężeń termicznych
• Trudne do rzucenia bez specjalnych technik
• Ograniczona liczba dostawców wysokiej jakości proszku

Najczęściej zadawane pytania

Do czego służy proszek Inconel?

Proszek Inconel jest wykorzystywany do produkcji komponentów o wyjątkowych właściwościach mechanicznych w wysokich temperaturach i odporności na korozję z wykorzystaniem produkcji addytywnej lub formowania wtryskowego metali. Powszechne zastosowania znajdują się w przemyśle lotniczym, chemicznym, energetycznym, naftowym i gazowym oraz motoryzacyjnym.

Jaka jest różnica między proszkami Inconel 625, 718 i 939?

Główne różnice dotyczą składu, co skutkuje różnymi możliwościami temperaturowymi:

• Inconel 625 ma doskonałą odporność na korozję do 980°C
• Inconel 718 oferuje najwyższą wytrzymałość do 700°C
• Inconel 939 został zaprojektowany z myślą o wytrzymałości na pełzanie w ekstremalnych temperaturach do 1095°C

Jaki rozmiar cząstek jest najlepszy dla AM?

Zakres wielkości cząstek od 15 do 45 mikronów jest zalecany do produkcji dodatków z proszków Inconel metodą fuzji w złożu proszkowym. Drobniejsze cząstki poniżej 15 mikronów mogą powodować problemy z przepływem i rozprowadzaniem. Cząstki powyżej 45 mikronów mogą zmniejszyć rozdzielczość i wykończenie powierzchni.

Czy proszek Inconel wymaga specjalnego przechowywania lub obsługi?

Tak, proszki Inconel łatwo się utleniają i pochłaniają wilgoć, co może zmienić ich właściwości i charakterystykę przepływu. Wymagają przechowywania w szczelnych pojemnikach z gazem obojętnym lub próżnią. Techniki obsługi powinny minimalizować kontakt z powietrzem.

Jaka obróbka końcowa jest wymagana po AM z Inconel?

Procesy końcowe, takie jak prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP), obróbka cieplna i obróbka skrawaniem są zwykle wymagane po produkcji addytywnej z użyciem proszków Inconel. Pomagają one poprawić mikrostrukturę i właściwości materiału, aby spełnić wymagania aplikacji.

Czy proszek Inconel nadaje się do ponownego użycia po AM?

Tak, proszek Inconel może być odzyskany po produkcji dodatków i ponownie użyty. Ponownie użyty proszek należy jednak zmieszać ze świeżym proszkiem pierwotnym w stosunku 30% lub mniejszym, aby zachować stałą jakość.