Proszki stopów metali

Spis treści

Proszki stopów metali obejmują różnorodne, precyzyjne mieszanki pierwiastków metalowych wytwarzane w procesie atomizacji w drobne, kuliste cząstki idealne do zaawansowanych technik wytwarzania. Niniejszy przewodnik służy specjalistom technicznym jako kompleksowe źródło informacji na temat gatunków stopów metali w proszku, obejmujących typowe składy, dane dotyczące właściwości mechanicznych, metody produkcji, kluczowe zastosowania i wiodących światowych dostawców.

Przegląd proszków stopów metali

Proszki metali wytwarzane ze stopów żelaza, niklu, kobaltu, aluminium, tytanu, miedzi i innych metali nieszlachetnych stanowią wszechstronne materiały inżynieryjne nadające dostosowane właściwości dzięki kontrolowanemu składowi.

Popularne rodzaje proszków metali

System AlloyOpis
Stale nierdzewneOdporność na korozję, wysoka wytrzymałość
Stale narzędziowe i niskostopoweHartowane, odporne na temperaturę
Nadstopy nikluEkstremalna odporność termiczna/chemiczna
Nadstopy kobaltuBiokompatybilny, odporny na zużycie
Stopy tytanuLekki i wytrzymały dla przemysłu lotniczego
Miedź i brązyPrzewodność elektryczna/termiczna
Stopy metali szlachetnychCzyste, obojętne, specjalistyczne zastosowania

Równoważenie składników umożliwia optymalizację pod kątem kluczowych wymagań, takich jak twardość, wytrzymałość, trwałość, przewodność, magnetyzm lub docelowe koszty.

Typowe zakresy składu

Element stopowyRolaWt% Zakres
Żelazo, kobalt, nikielMatryca z metalu nieszlachetnego50-99%
ChromOdporność na korozję i utlenianie5-35%
MolibdenWytrzymałość, odporność na pełzanie0-30%
WolframOdporność cieplna, gęstość0-18%
ManganOdtleniacz, wytrzymałość0-15%
WęgielHartowanie, odporność na zużycie0-6%
proszek stopu metalu

Proszek ze stopu metali Specyfikacje

Rozkład wielkości

Rozmiar oczkaMikrometry
-325<45 μm
-100/+32545-150 μm
+100>150 μm

Morfologia i charakterystyka przepływu

AtrybutTypowy zakres
Kształt cząsteczkiKulisty
Gęstość pozorna2 - 6 g/cm3
Gęstość kranu4 - 8 g/cm3
Współczynnik Hausnera<1.25
Natężenie przepływu20-35 s/50g
Współczynnik tarcia0.4-0.9

Chemia i poziomy zanieczyszczeń

ElementMaks. ppm
Tlen1000
Azot150
Węgiel3000
Siarka100

Metody produkcji proszków metali

Atomizacja wody

  • Rozpylanie gazu obojętnego o wysokiej czystości
  • Chroni reaktywne stopy chemiczne
  • Umożliwia dystrybucję małych rozmiarów

Atomizacja gazu

  • Wirowanie ze stopionym powietrzem
  • Najwęższe rozkłady rozmiarów
  • Sferoidalne kształty cząstek

Proces plazmowej elektrody rotacyjnej (PREP)

  • Stopy niestandardowe, ilości badawcze
  • Kontrolowane mikrostruktury
  • Szybkie tempo krzepnięcia

Stopowanie mechaniczne

  • Mieszanki pierwiastków mielone kulowo
  • Niższy koszt niż w przypadku atomizacji
  • Szeroki rozkład rozmiarów

Inne metody

  • Elektroliza
  • Redukcja chemiczna

Właściwości proszków stopów metali

Równoważenie kluczowych atrybutów określa odpowiednie aplikacje:

Właściwości mechaniczne

System AlloyWytrzymałość na rozciąganieWytrzymałość na rozciąganieWydłużenie
Stale nierdzewne200-1400 MPa500-1600 MPa10-50%
Stale narzędziowe600-1900 MPa1000-2100 MPa5-15%
Nadstopy niklu500-1400 MPa700-1700 MPa10-50%
Stopy tytanu750-1100 MPa900-1200 MPa15-25%
Miedź/brąz70-450 MPa200-600 MPa5-60%

Właściwości termiczne

System AlloyTemperatura topnieniaPrzewodność cieplna
Stale nierdzewne1400-1500°C10-30 W/m-°K
Stale narzędziowe1350-1450°C20-35 W/m-°K
Nadstopy niklu1200-1400°C5-50 W/m-°K
Stopy tytanu1600-1700°C5-20 W/m-°K
Miedź/brąz900-1300°C50-400 W/m-°K

Zastosowania proszków stopów metali

Wytwarzanie przyrostowe

  • Komponenty lotnicze i kosmiczne
  • Implanty medyczne
  • Osprzęt samochodowy
  • Oprzyrządowanie i formy
  • Egzotyczna architektura

Metalurgia proszków

  • Łożyska do ropy i gazu
  • Tuleje samochodowe
  • Sprzęt urządzenia
  • Ekonomiczne kształty siatki

Powłoki natryskiwane cieplnie

  • Nakładki odporne na korozję
  • Folie zmniejszające tarcie
  • Przywracanie wymiarów

Elektronika i magnetyka

  • Kleje przewodzące
  • Rdzenie cewek indukcyjnych
  • Zarządzanie ciepłem
  • Urządzenia do montażu powierzchniowego

Pojawiające się aplikacje

  • Baterie i magazynowanie energii
  • Elektronika drukowana w 3D
  • Egzotyczne stopy i prototypy
  • Komponenty w skali mikro

Wiodący Proszek ze stopu metali Producenci

FirmaLokalizacja
Sandvik OspreyWielka Brytania
Produkty Carpenter PowderStany Zjednoczone
Praxair Surface TechnologiesStany Zjednoczone
HöganäsSzwecja
Rio Tinto Metal PowdersKanada
ATI Powder MetalsStany Zjednoczone

Niestandardowi partnerzy w przetwarzaniu opłat drogowych

  • Rozległa wiedza specjalistyczna w zakresie rozwoju stopów
  • Specjalizuje się w produkcji na skalę badawczą
  • Skrócenie ram czasowych rozwoju
  • Ochrona własności intelektualnej

Szacunkowe koszty

Proszki ze stali nierdzewnej

Gatunek stopuKoszt za kg
304, 316, 303$12-30
17-4PH, 15-5PH$40-90
Niestandardowe materiały duplex/superaustentyczne$70-150

Proszki do stali narzędziowej i wysokostopowej

Gatunek stopuKoszt za kg
H13, M2, M4$20-45
Niestandardowa stal narzędziowa PM$45-100

Proszki z nadstopów niklu

Gatunek stopuKoszt za kg
Inconel 718$90-180
Niestandardowe stopy Waspaloy, stopy Rene$250-1000+

Proszki tytanu i stopów egzotycznych

Gatunek stopuKoszt za kg
Ti-6Al-4V$270-450
Tytan na zamówienie$450-1000+

Plusy i minusy

ZaletyWyzwania
Właściwości przewyższające stopy kuteWymaga przetwarzania ochronnego
Niestandardowe stopy i mikrostrukturyOgraniczone możliwości rozmiaru
Włączona złożona geometriaPotrzeby po konsolidacji
Niższe współczynniki kupna do lotuTesty kwalifikacyjne
Skrócony czas realizacji produkcjiŚrodki ostrożności dotyczące obsługi i przechowywania

Wybierając wyspecjalizowane klasy, należy dokładnie rozważyć kompromisy w stosunku do celów wydajnościowych i budżetów.

proszek ogniotrwały

Najczęściej zadawane pytania

P: Jaka jest przewaga stopów metali nad czystymi proszkami pierwiastków?

O: Stopowanie umożliwia znaczne zwiększenie kluczowych atrybutów, takich jak wytrzymałość, odporność na korozję, twardość, przewodność itp. w stosunku do wewnętrznych ograniczeń dowolnego pojedynczego elementu poprzez mechanizmy metalurgiczne i kontrolę drugiej fazy.

P: Jak małe mogą być produkowane proszki stopów metali?

O: Atomizacja w gazie obojętnym może generować proszki metali w nanoskali poniżej 10 nanometrów, co stanowi granicę obecnych możliwości komercyjnych. Chemia i morfologia pozostają intensywnym obszarem badawczo-rozwojowym w miarę opracowywania nowych metod.

P: Czy obróbka końcowa proszków przed produkcją części jest obowiązkowa?

O: Oprócz przesiewania do frakcji o precyzyjnych rozmiarach, dodatkowe kondycjonowanie, takie jak odtlenianie, wyżarzanie, powlekanie i mieszanie, może zostać wykorzystane do modyfikacji właściwości proszku, wspomagając wydajność procesu produkcyjnego, zachowanie zagęszczania i docelowe właściwości końcowego komponentu.

P: Z czego wynika różnica w kosztach pomiędzy poszczególnymi klasami?

O: Skomplikowana obróbka, ceny pierwiastków stopowych, inwestycje w badania i rozwój, wielkość produkcji i wymagania specyfikacji kontrolują ceny - egzotyczne, wysoce zaawansowane proszki okazują się znacznie droższe niż zwykłe odmiany robocze.

Wnioski

Niniejszy przewodnik przedstawia całościowy przegląd materiałów inżynieryjnych w postaci proszków stopów metali, które dzięki dostosowanej chemii i zoptymalizowanemu przetwarzaniu mogą zapewnić wydajność komponentów nowej generacji znacznie przewyższającą konwencjonalne ograniczenia metalurgiczne. Zachęcamy do kontaktu z ekspertem branżowym w celu omówienia dostosowania unikalnych zalet specjalistycznych gatunków do docelowych wymagań aplikacji.

poznaj więcej procesów druku 3D

Udostępnij

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-mail

MET3DP Technology Co., LTD jest wiodącym dostawcą rozwiązań w zakresie produkcji addytywnej z siedzibą w Qingdao w Chinach. Nasza firma specjalizuje się w sprzęcie do druku 3D i wysokowydajnych proszkach metali do zastosowań przemysłowych.

Zapytaj o najlepszą cenę i spersonalizowane rozwiązanie dla Twojej firmy!

Powiązane artykuły

Pobierz Metal3DP
Broszura produktu

Pobierz najnowsze produkty i cennik