Proszek Inconel 718: Skład, charakterystyka, zastosowania i gatunki

Proszek Inconel 718 to proszek stopowy na bazie niklu i chromu, stosowany głównie w produkcji addytywnej i procesach stapiania proszków metali. Ten wysokowytrzymały proszek ma doskonałe właściwości antykorozyjne i odporność na ciepło, odpowiednie dla przemysłu lotniczego, naftowego i gazowego oraz zastosowań przemysłowych.

Przegląd proszku Inconel 718

Proszek Inconel 718 to utwardzany wydzieleniowo stop niklowo-chromowy znany również jako NIMONIC PE16 lub NiCr19Fe19Nb5Mo3. Oferuje on unikalną kombinację właściwości, takich jak wysoka wydajność, wytrzymałość na rozciąganie i pełzanie, odporność na korozję i utlenianie oraz hartowność.

Niniejszy przewodnik zawiera szczegółowy przegląd proszku Inconel 718, obejmujący jego skład i właściwości, dostępne formy i rozmiary, zastosowania, gatunki spełniające różne specyfikacje, głównych światowych dostawców i typowe ceny. Analiza porównawcza jest przedstawiona w łatwych w użyciu tabelach podkreślających zalety i ograniczenia tego wszechstronnego proszku nadstopu.

Kluczowe szczegóły dotyczące proszku Inconel 718:

• System stopów: Nikiel-chrom
• Pseudonim: Superalloy 718
• Gęstość: 8,19 g/cm3
• Temperatura topnienia: 1260-1335°C
• Kluczowe cechy: Wysoka wytrzymałość, twardość, spawalność i skrawalność
• Typowe zastosowania: Komponenty lotnicze, takie jak łopatki turbin, zdyscyplinowane dysze, obudowy i uszczelnienia, w których odporność na ciepło i korozję ma krytyczne znaczenie

Skład i właściwości proszku Inconel 718

Skład i mikrostruktura proszku Inconel 718 zapewnia unikalną kombinację właściwości, dzięki czemu nadaje się on do zastosowań wysokotemperaturowych.

Typowy skład (waga %) proszku Inconel 718

Kluczowe właściwości proszku Inconel 718

Kluczowe cechy i zalety proszku Inconel 718:

• Zachowuje wytrzymałość i twardość w wysokich temperaturach roboczych
• Doskonała odporność na utlenianie i korozję
• Zapewnia dobrą charakterystykę spawania i obróbki
• Osiąga wysoką wytrzymałość na pełzanie i zerwanie dzięki obróbce cieplnej z utwardzaniem wydzieleniowym
• Wysoka zawartość aluminium i tytanu powoduje powstawanie osadów Ni3(Al, Ti) zwanych gamma prime, zapewniających wyjątkowe właściwości mechaniczne nawet w temperaturze powyżej 650°C.

Dlatego też Inconel 718 jest atrakcyjnym kandydatem do zastosowania w technologii wytwarzania przyrostowego, takiej jak bezpośrednie spiekanie laserowe metali (DMLS), w celu tworzenia wytrzymałych, lekkich komponentów do silników lotniczych, turbin energetycznych i urządzeń procesowych stosowanych w trudnych warunkach.

Aplikacje i zastosowania Proszek Inconel

Unikalne połączenie wytrzymałości, odporności na pękanie i odporności na korozję w podwyższonych temperaturach sprawia, że Inconel 718 nadaje się do wielu krytycznych zastosowań w różnych branżach.

Typowe aplikacje i zastosowania proszku Inconel 718

Najczęstszym zastosowaniem w silnikach lotniczych jest produkcja krytycznych części obrotowych, takich jak tarcze i łączniki, a także obudowy i uszczelnienia, które muszą wytrzymywać długotrwałą pracę w temperaturach zbliżonych do 700°C.

Ponad 50% zużycia na rynku stopów kutych przypada na komponenty silników odrzutowych, co podkreśla znaczenie Inconelu 718 w przemyśle lotniczym. Produkcja addytywna pozwala obecnie na uzyskanie lżejszych, zoptymalizowanych geometrii, co nie jest możliwe w przypadku odlewania lub kucia.

Gatunki i specyfikacje proszku Inconel 718

Proszek Inconel 718 do procesów AM musi spełniać różne międzynarodowe i regionalne normy dotyczące składu chemicznego i rozkładu wielkości cząstek. Najpopularniejsze gatunki wymieniono poniżej:

Standardowe gatunki i specyfikacje proszku Inconel 718

Specyfikacje te narzucają ścisłą kontrolę nad składem chemicznym i poziomem zanieczyszczeń. Niestandardowe stopy dostosowane do konkretnych zastosowań są również możliwe dzięki niewielkim zmianom zawartości Nb, Ti, Al.

Wszystkie partie przechodzą rygorystyczne testy jakości w celu weryfikacji składu chemicznego, rozkładu wielkości cząstek, charakterystyki przepływu itp. przed wypuszczeniem na rynek. Typowe metody kontroli obejmują mikroskopię optyczną, SEM, spektroskopię rentgenowską z dyspersją energii itp.

Powiązane proszki metali do druku 3D:

Rozkład wielkości cząstek proszku Inconel 718

Aby osiągnąć wysoką gęstość i integralność mechaniczną części drukowanych 3D przy użyciu Inconelu 718, rozkład wielkości cząstek proszku (PSD) musi spełniać określone progi.

Typowe wymagania dotyczące rozkładu wielkości cząstek proszku Inconel 718 dla procesu DMLS

Drobniejsza atomizacja zapewnia lepszy przepływ i upakowanie, ale zmniejsza produktywność. Średni rozmiar jest zwykle utrzymywany w zakresie 15-45 mikronów, aby uzyskać optymalne wyniki drukowania. Dostosowując dynamikę przepływu gazu, producent proszku może dostosować dystrybucje przesuwając szczyt w tym zakresie.

Globalni dostawcy proszku Inconel 718

Niektórzy z głównych uznanych dostawców produkujących proszek Inconel 718 do produkcji dodatków uszlachetniających na całym świecie to:

Kluczowi dostawcy i producenci proszku Inconel 718

Odtwarzacze te wykorzystują technikę atomizacji gazu obojętnego w atmosferze ochronnej do produkcji drobnego proszku Inconel 718 odpowiedniego do procesu drukowania laserowego. Pojedyncza partia materiału o wysokiej czystości, zoptymalizowana pod kątem płynności, pozornej gęstości i powtarzalnej wydajności, pomaga uzyskać wysokiej jakości części metalowe.

Oprócz tych dużych firm, kilku mniejszych regionalnych graczy również oferuje proszek Inconel 718 na zamówienie. Jednak certyfikacja jakości i testy w celu walidacji składu chemicznego i czystości mogą nie być tak solidne.

Trendy cenowe proszku Inconel 718

Cena proszku Inconel 718 zależy od ilości, klasy jakości, rozkładu wielkości cząstek, marży dostawcy i czynników geograficznych. Niektóre typowe przedziały cenowe to:

Orientacyjne przedziały cenowe proszku Inconel 718

Korzyści skali pozwalają na to, by zamówienia hurtowe były tańsze w przeliczeniu na kilogram. Małe ilości R&D poniżej 5 kg mogą mieć wyższe ceny.

W ramach ustalonej ilości, proszek, który spełnia bardziej rygorystyczne specyfikacje dotyczące zanieczyszczeń, rozkładu wielkości cząstek zatwierdzonych przez normy lotnicze i kosmiczne, ma wyższe ceny. Na przykład proszek Inconel 718 z certyfikatem AS9100 i identyfikowalnością partii jest droższy o 25-30%. Lokalizacja i koszty wysyłki również wpływają na ceny końcowe.

Analiza porównawcza proszku Inconel 718

Analiza porównawcza właściwości z konkurencyjnymi proszkami superstopów

Analiza porównawcza kosztów

Porównanie zalet i wad

Inconel 718 zapewnia optymalną równowagę między wytrzymałością na wysokie temperatury, twardością, odpornością na korozję i kosztami dla krytycznych części pracujących w temperaturze 500-700°C w krytycznych zastosowaniach w ekstremalnych środowiskach.

Najczęściej zadawane pytania

P: Czym jest nadstop niklu Inconel 718?

Proszek nadstopu niklu Inconel 718 (UNS N07718) to utwardzany wydzieleniowo stop przeznaczony do pracy w ekstremalnych temperaturach do 700°C, wymagający wysokiej plastyczności, wytrzymałości na rozciąganie i pełzania w połączeniu z odpornością na utlenianie i korozję.

P: Jakie branże wykorzystują proszek Inconel 718?

Kluczowe branże wykorzystujące proszek Inconel 718 do produkcji addytywnej obejmują przemysł lotniczy i kosmonautyczny do produkcji komponentów silników, narzędzi do wiercenia szybów naftowych i gazowych, części samochodowych turbosprężarek, matryc do wytłaczania metali, reaktorów jądrowych i urządzeń do przetwarzania chemicznego.

P: Jaki rozmiar cząstek jest używany w procesach AM?

O: W przypadku technik stapiania w złożu proszkowym, takich jak DMLS, optymalne są cząstki o wielkości od 15 do 45 mikronów, przy czym najczęściej stosuje się rozkład <10% poniżej 15 mikronów i <1% powyżej 105 mikronów.

P: Jakie są alternatywy dla proszku Inconel 718?

O: Niektóre alternatywy obejmują proszki Inconel 625, Hastelloy X i Waspaloy, które oferują lepszą efektywność kosztową, ale kompromis w zakresie wysokiej wytrzymałości i twardości w temperaturach roboczych powyżej 600 °C, co czyni je nieodpowiednimi do zastosowań lotniczych.

P: Jakie normy spełnia Inconel 718?

Typowe gatunki spełniające międzynarodowe specyfikacje to AMS 5662, AMS 5664, AMS 5832, UNS N07718, DIN 2.4668 dla chemii i rozkładu wielkości cząstek.

P: Czy proszek Inconel 718 jest wielokrotnego użytku?

Tak, niewykorzystany proszek Inconel 718 może być ponownie użyty po przejściu przez system recyklingu proszku w celu oddzielenia cząstek z satelitami i sprawdzenia składu chemicznego. Oszczędności między 20-30% można osiągnąć przy użyciu proszku z recyklingu.

poznaj więcej procesów druku 3D