Proszek Inconel 718

Przegląd

Proszek Inconel 718 Inconel 718 to proszek ze stopu niklowo-chromowo-żelazowo-molibdenowego wykorzystywany głównie w produkcji addytywnej i zastosowaniach związanych z syntezą proszków metali. Niektóre kluczowe szczegóły dotyczące proszku Inconel 718 obejmują:

• Skład: Nikiel, chrom, żelazo, niob, molibden, tytan, aluminium
• Właściwości: Wysoka wytrzymałość, odporność na korozję, odporność na ciepło, spawalność
• Proces produkcji: Atomizacja gazowa
• Zakres wielkości cząstek: 15-45 mikronów
• Zastosowania: Komponenty lotnicze, łopatki turbin, oprzyrządowanie, formy, komponenty morskie
• Normy: AMS 5662, AMS 5664, ASTM B718

Skład Proszek Inconel 718

Proszek Inconel 718 ma następujący skład nominalny zgodnie z normami AMS 5662 i ASTM B718:

Nikiel i chrom zapewniają odporność na korozję i utlenianie. Niob umożliwia wzmocnienie stopu przez wytrącanie. Żelazo jest głównym pierwiastkiem bazowym. Molibden, tytan i aluminium poprawiają właściwości mechaniczne w podwyższonych temperaturach.

Stosunek niklu, chromu i żelaza zapewnia optymalne wzmocnienie, podczas gdy dodatki Nb, Mo, Ti i Al zapewniają mechanizmy utwardzania i wytrącania. Kontrola składu w tych zakresach ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia docelowych właściwości materiału po obróbce.

Właściwości proszku Inconel 718

Niektóre z kluczowych właściwości proszku Inconel 718 to:

Tabela 1: Właściwości proszku Inconel 718

Gęstość, właściwości termiczne i mechaniczne sprawiają, że Inconel 718 nadaje się do wysokowydajnych części, które są w stanie wytrzymać ekstremalne warunki. Proces metalurgii proszków zachowuje drobnoziarnistą strukturę, co prowadzi do poprawy właściwości.

Wytrzymałość jest utrzymywana do temperatury ponad 700°C, przy zachowaniu odpowiedniej plastyczności i odporności na zmęczenie. Odporność na utlenianie chroni przed korozją do 980°C. Cechy te pozwalają stopowi Inconel 718 na pracę w zastosowaniach z ciężkimi cyklami termicznymi.

Rozkład wielkości cząstek proszku Inconel 718

Proszek Inconel 718 jest wytwarzany w procesie atomizacji gazowej w celu uzyskania kulistych cząstek o kontrolowanym zakresie wielkości. Typowe rozkłady wielkości cząstek to:

Tabela 2: Rozmiary cząstek proszku Inconel 718

Wąska dystrybucja zapewnia płynny przepływ proszku i równomierne topienie. Mniejsze cząstki sprzyjają lepszemu spiekaniu, podczas gdy większe poprawiają przepływ proszku. Średni rozmiar wynosi zazwyczaj 25-45 mikronów dla większości procesów wytwarzania przyrostowego pracujących z metalami.

Kontrolowanie kształtu i rozkładu wielkości cząstek umożliwia ich gęste upakowanie i efektywne łączenie warstwa po warstwie, co jest niezbędne w zastosowaniach związanych z drukiem 3D. Klasyfikatory przesiewające precyzyjnie sortują cząstki na partie o docelowych zakresach wielkości.

Proces produkcji proszku Inconel 718

Atomizacja gazowa jest najpopularniejszą metodą wytwarzania sferycznych proszków Inconel 718 odpowiednich do produkcji addytywnej. Etapy produkcji są następujące:

1. Topienie - Inconel 718 jest najpierw topiony indukcyjnie w atmosferze obojętnej.
2. Atomizacja - Strumień ciekłego metalu jest rozbijany na drobne kropelki za pomocą gazu obojętnego pod wysokim ciśnieniem (zwykle azotu lub argonu)
3. Solidyfikacja - Kropelki szybko stygną i zestalają się w proszek
4. Kolekcja - Rozpylone cząstki wpadają do komory zbiorczej
5. Przesiewanie - Proszki są przesiewane do określonych rozkładów wielkości cząstek

Proszki rozpylane gazowo mają wyższą czystość, bardziej jednolity skład, spójny kształt cząstek i minimalne satelity w porównaniu do proszków rozpylanych wodą. Gładka morfologia powierzchni poprawia przepływ proszku podczas przetwarzania.

Precyzyjna kontrola nad przepływem gazu, temperaturą i strumieniem stopionego metalu pozwala wytwarzać proszki o docelowej charakterystyce dostosowanej do procesów AM, takich jak laserowa fuzja złoża proszku, rozpylanie spoiwa i ukierunkowane osadzanie energii.

Zastosowania Proszek Inconel 718

Doskonała wytrzymałość i odporność na korozję w wysokich temperaturach sprawiają, że stop Inconel 718 nadaje się do produkcji krytycznych komponentów:

Tabela 3: Zastosowania proszku Inconel 718

Produkcja addytywna z wykorzystaniem proszku Inconel 718 jest idealna do wytwarzania złożonych, niestandardowych części o ulepszonych właściwościach mechanicznych i geometrii, które nie są możliwe w przypadku odlewania lub obróbki skrawaniem.

Specyfikacje i standardy

Produkty proszkowe Inconel 718 są zgodne z następującymi specyfikacjami:

Tabela 4: Specyfikacje dla proszku Inconel 718

Specyfikacje te określają dopuszczalne zakresy składu pierwiastkowego, procedury pobierania próbek, certyfikaty i metody testowania w celu określenia właściwości chemicznych i fizycznych.

Popularne specyfikacje rozmiarów to -100/+325 mesh, -140/+325 mesh i -230/+400 mesh zgodnie z ASTM B214.

Dostawcy proszku Inconel 718

Niektórzy wiodący globalni dostawcy z cenami to:

Tabela 5: Dostawcy i ceny proszku Inconel 718

Ceny różnią się w zależności od wielkości zamówienia, zakresu wielkości cząstek, tolerancji kształtu i gwarancji składu partii. Duże zamówienia OEM otrzymują wyższe rabaty w porównaniu z małymi ilościami prototypów. Ceny geograficzne również zmieniają się w zależności od regionalnej dynamiki popytu i podaży.

Plusy i minusy Inconelu 718 w produkcji addytywnej

Tabela 6: Zalety i ograniczenia proszku Inconel 718

Inconel 718 jest droższy od stali nierdzewnej, ale może bezpiecznie pracować w temperaturze o 100°C wyższej. Chociaż drukuje się wolniej niż stal, wzrost wydajności uzasadnia koszty w przypadku zastosowań o wysokiej wartości w ekstremalnych warunkach.

Dzięki zoptymalizowanym parametrom AM, stop osiąga właściwości mechaniczne równoważne lub wyższe niż materiały odlewane i kute. Jednak przy wyższych szybkościach produkcji mogą pojawić się problemy z pękaniem. Systemy wielolaserowe pomagają zwiększyć produktywność.

Najczęściej zadawane pytania

P: Do czego służy stop Inconel 718?

O: Nadstop na bazie niklu Inconel 718 charakteryzuje się wyjątkową wytrzymałością w temperaturach do 700°C, odpornością na utlenianie i korozję. Jest szeroko stosowany w turbinach gazowych, silnikach lotniczych, reaktorach jądrowych, pompach, oprzyrządowaniu i innych krytycznych komponentach pracujących w ekstremalnych warunkach.

P: Czy Inconel 718 jest spawalny?

O: Inconel 718 jest spawalny! Ten nadstop, znany z wysokiej wytrzymałości i odporności na korozję nawet w ekstremalnych temperaturach, jest ulubionym materiałem w przemyśle lotniczym i energetycznym.

P: Jak powstaje Inconel 718?

O: Jest on zazwyczaj wytwarzany w procesie podwójnego topienia z wykorzystaniem próżniowego topienia indukcyjnego (VIM), a następnie próżniowego przetapiania łukowego (VAR), co zapewnia czysty materiał o wysokiej czystości.

P: Czy Inconel 718 może być obrabiany?

O: Tak, ale jest to trudne ze względu na jego wytrzymałość i właściwości utwardzające. Do efektywnej obróbki wymagane są specjalne narzędzia i techniki.

P: Jak Inconel 718 radzi sobie w ekstremalnych warunkach?

O: Jest wyjątkowo odporny na utlenianie i zachowuje swoją wytrzymałość nawet w bardzo wysokich temperaturach, dzięki czemu idealnie nadaje się do trudnych warunków.

P: Jaka jest różnica między stopem Inconel 718 a innymi stopami Inconel?

O: Każdy stop Inconel ma unikalny skład i właściwości. Inconel 718 jest szczególnie znany ze swojej wysokiej wytrzymałości i łatwości wytwarzania, w tym spawania, co nie jest tak proste w przypadku niektórych innych stopów Inconel.

poznaj więcej procesów druku 3D