proszek metalowy in718Inconel 718, znany również jako proszek Inconel 718, jest proszkiem stopowym na bazie niklu, wykorzystywanym w różnych zastosowaniach wysokotemperaturowych. Oferuje on doskonałą wytrzymałość na rozciąganie, zmęczenie, pełzanie i pękanie w wysokich temperaturach, a także wyjątkową odporność na korozję i utlenianie.

Proszek in718 może być przetwarzany na części przy użyciu technik produkcji addytywnej, takich jak selektywne topienie laserowe (SLM), topienie wiązką elektronów (EBM), rozpylanie spoiwa i bezpośrednie spiekanie laserowe metali (DMLS). Pozwala to na tworzenie złożonych geometrii i lekkich struktur dla przemysłu lotniczego, motoryzacyjnego, naftowego i gazowego oraz biomedycznego.

Rodzaje proszku metalowego in718

Typ	Skład	Kształt cząsteczki	Zakres rozmiarów (μm)	Gęstość pozorna (g/cm3)	Płynność
Rozpylony gaz	Ni 53%, Cr 19%, Nb 5%, Fe 18%, Ti 1%, Al 0,5%, C 0,08% maks.	Sferoidalny	15-45	4.2-4.5	Doskonały
Rozpylanie plazmowe	Taki sam jak rozpylony gaz	Sferoidalny	10-45	4.2-4.5	Dobry
Rozpylona woda	Taki sam jak rozpylony gaz	Nieregularny	45-150	4.5-5.0	Uczciwy

• Proszki rozpylane gazowo i plazmowo mają sferyczne cząstki proszku, które zapewniają doskonałą płynność, gęstość upakowania i rozprowadzalność w produkcji addytywnej.
• Proszki rozpylane wodą mają bardziej nieregularne kształty z wyższą zawartością tlenu na powierzchni, co może powodować problemy podczas drukowania.
• Preferowane są mniejsze rozmiary proszku w zakresie 15-45 mikronów w celu uzyskania lepszej rozdzielczości i wykończenia powierzchni. W zależności od zastosowania można jednak użyć 10-150 mikronów.

Właściwości in718 Metal Powder

Nieruchomość	Wartość
Gęstość	8,19 g/cm3
Temperatura topnienia	1260-1336°C
Przewodność cieplna	11,4 W/mK
Ciepło właściwe	435 J/kgK
Wytrzymałość na rozciąganie	1275 MPa
Wytrzymałość na rozciąganie	1035 MPa
Wydłużenie	12%

• Wysoka wytrzymałość jest utrzymywana do ponad 700°C, z nieznaczną utratą do 980°C.
• Doskonała odporność na korozję w różnych agresywnych środowiskach do 900°C
• Odporność na utlenianie w gorących gazach do 1000°C dzięki tworzeniu przylegającej warstwy tlenku
• Zachowuje właściwości mechaniczne przy długotrwałych obciążeniach w temperaturach do 650°C

Właściwości te sprawiają, że in718 nadaje się do pracy w trudnych warunkach w przemyśle lotniczym, energetycznym, motoryzacyjnym i chemicznym / petrochemicznym.

Zastosowania proszku metalowego in718

Przemysł	Zastosowania
Lotnictwo i kosmonautyka	Łopatki turbin, tarcze, komory spalania, dopalacze, wały, obudowy, elementy złączne, koła zębate, osprzęt
Ropa i gaz	Uszczelki, zawory, narzędzia wiertnicze, zbiorniki ciśnieniowe, wymienniki ciepła, elementy złączne
Motoryzacja	Elementy turbosprężarki, zawory, elementy układu wydechowego
Przemysłowe turbiny gazowe	Wkładki spalinowe, osłony, dysze, osłony termiczne
Medyczny	Implanty ortopedyczne, protetyka
Przemysł chemiczny i petrochemiczny	Rury reformera, elementy wymiennika ciepła

• Części silników lotniczych, takie jak łopatki i tarcze, to największy obszar zastosowań, w którym można wykorzystać wytrzymałość na wysokie temperatury
• Przemysł naftowy i gazowy wykorzystuje in718 w narzędziach do wierceń głębinowych i komponentach platform morskich wymagających odporności na korozję.
• Części samochodowe, takie jak wirniki turbosprężarek i szpilki kolektora wydechowego, wykorzystują odporność na ciepło i zużycie.
• Sektor biomedyczny wykorzystuje biokompatybilność do produkcji trwałych protez stawów i implantów

Te różnorodne zastosowania podkreślają wszechstronność właściwości, jakie posiadają komponenty oparte na proszku in718.

Specyfikacje i standardy

Organizacja	Oznaczenie
AMS	AMS 5662, AMS 5699, AMS 5832, AMS 5993
ASME	ASME SB-671
ASTM	ASTM B299, ASTM F3055, ASTM F3056
ISO	ISO 4957
SAE	SAE AMS 2604, SAE AMS 2631

Specyfikacje te określają dopuszczalny poziom składu, właściwości mechaniczne, formy produktu, procedury obróbki cieplnej, metodologię testowania i identyfikowalność partii/serii wymaganą w zastosowaniach lotniczych, obronnych i przemysłowych.

Dostawcy i ceny

Dostawca	Zakres cen
Sandvik	$$$
Praxair	$$$
Technologia LPW	$$
Proszki AMC	$

• $ = $100-$150/kg, $$ = $150-$250/kg, $$$ = $250-$400/kg
• Wysokowydajne proszki używane w krytycznych zastosowaniach są droższe
• Kupujący muszą dokładnie ocenić właściwości proszku w stosunku do ceny
• Rozważenie statusu kwalifikacji dostawców zgodnie ze specyfikacjami branżowymi
• Poproś o raporty z testów, certyfikaty jakości i arkusze danych technicznych.
• Poszukiwanie wsparcia w zakresie projektowania części, parametrów drukowania i wytycznych dotyczących jakości.

Tak więc, choć cena jest ważna, techniczne wsparcie sprzedaży i stała jakość proszku oparta na kwalifikacjach odgrywają istotną rolę.

Analiza porównawcza

Parametr	in718	Waspaloy	Haynes 282	Hastelloy X
Koszt	Umiarkowany	Wysoki	Bardzo wysoka	Wysoki
Przetwarzalność	Dobry	Uczciwy	Słaby	Dobry
Odporność na zmęczenie termiczne	Doskonały	Dobry	Uczciwy	Słaby
Wytrzymałość na rozciąganie w wysokiej temperaturze	Dobry	Doskonały	Doskonały	Uczciwy
Odporność na utlenianie	Doskonały	Dobry	Doskonały	Doskonały
Spawalność	Uczciwy	Słaby	Dobry	Doskonały

• in718 oferuje najlepiej zrównoważone możliwości dla większości aplikacji
• Waspaloy ma większą wytrzymałość w wysokich temperaturach, ale niższą trwałość zmęczeniową.
• Haynes 282 dorównuje wytrzymałością, ale ma gorsze właściwości produkcyjne
• Hastelloy X ma dobrą odporność na warunki środowiskowe, ale niższą wytrzymałość

Tak więc in718 zapewnia optymalne połączenie wytrzymałości, trwałości zmęczeniowej, odporności na utlenianie i przystępnej ceny.

Porównanie kluczowych aplikacji

Zastosowanie	Preferowany stop
Silniki lotnicze	in718, Waspaloy
Turbiny parowe	in718
Komponenty do wierceń naftowych	in718, Hastelloy X
Elementy złączne dla przemysłu lotniczego	Haynes 282, in718
Sprzęt do obróbki cieplnej	Hastelloy X
Implanty medyczne	in718, chrom kobaltowy

• W przypadku części silników odrzutowych szeroko stosowane są in718 i Waspaloy
• Łopatki turbiny parowej wykorzystują in718 dla odporności na zmęczenie cieplne
• Przemysł naftowy preferuje gatunki odporne na korozję, takie jak in718 i Hastelloy
• Elementy złączne dla przemysłu lotniczego wykorzystują stopy utwardzane wydzieleniowo w celu zwiększenia wytrzymałości
• Piece do obróbki cieplnej wymagają wyjątkowej odporności na utlenianie, takiej jak Hastelloy X
• Implanty stawów wykorzystują biokompatybilność i wysoką wytrzymałość chromu in718 lub kobaltu

Podkreślając wysoką popularność in718 w najszerszym zakresie aplikacji o wysokiej wydajności.

Najczęściej zadawane pytania

Pytanie	Odpowiedź
Czy in718 można wydrukować na podstawowej desktopowej drukarce 3D SLS?	Nie, in718 wymaga przemysłowych drukarek SLM, DMLS lub EBM o mocy lasera powyżej 400 W, aby uzyskać w pełni zagęszczone części.
Jakie są alternatywy dla proszku in718?	Jeśli chodzi o wytrzymałość w wysokich temperaturach, alternatywami są Haynes 282, Waspaloy, Rene 41, Hastelloy X. Jeśli chodzi o odporność na korozję, sprawdzają się stopy N066. W przypadku niższych kosztów, stal nierdzewną można czasem zastąpić.
Jakiej obróbki końcowej wymagają komponenty AM in718?	Obróbka cieplna, w tym prasowanie izostatyczne na gorąco i wieloetapowe starzenie, jest stosowana w celu zwiększenia plastyczności i zmniejszenia naprężeń. Dodatkowo może zostać zastosowana obróbka wykończeniowa.
Czy proszek metalowy in718 nadaje się do ponownego użycia po produkcji addytywnej?	Tak, dobrej jakości proszek in718 może być odzyskiwany za pomocą systemów recyklingu proszku i mieszany z niewielkimi ilościami świeżego proszku w celu ponownego użycia.

Wnioski

Stop niklu in718 zapewnia wyjątkową równowagę wysokiej wytrzymałości w podwyższonych temperaturach wraz z doskonałą długoterminową stabilnością termiczną, odpornością na utlenianie i korozję w najbardziej wymagających zastosowaniach. Produkcja addytywna wykorzystuje te wewnętrzne zalety materiału do wytwarzania złożonych, lekkich i wysokowydajnych komponentów metalowych.

Dzięki rosnącej popularności w sektorach lotniczym, naftowym i gazowym, energetycznym i motoryzacyjnym, napędzanej przez matrycę możliwości, in718 nadal jest superstopem do druku 3D. Porównując bardzo korzystnie z alternatywami pod względem wydajności, produkcji i ekonomii - podkreślając, dlaczego in718 jest złotym standardem stopu proszkowego dla krytycznych części metalowych AM teraz i w dającej się przewidzieć przyszłości.

poznaj więcej procesów druku 3D