Proszek ze stopu niklu i aluminium
Spis treści
Przegląd
Proszek ze stopu niklowo-aluminiowego to materiał składający się z niklu, aluminium i innych pierwiastków stopowych przetworzonych do postaci drobnego proszku. Oferuje właściwości takie jak wysoka wytrzymałość, odporność na korozję i stabilność termiczna, dzięki czemu nadaje się do zastosowań takich jak produkcja addytywna, powlekanie powierzchni, spawanie i inne.
Kilka kluczowych szczegółów na temat proszku ze stopu niklu i aluminium:
- Skład - głównie nikiel i aluminium wraz z pierwiastkami takimi jak tytan, żelazo, chrom itp.
- Proces produkcji - atomizacja gazowa lub wodna stopionego stopu
- Kształt cząstek - morfologia kulista lub nieregularna
- Zakres wielkości - od 10 mikronów do 150 mikronów
- Powszechne nazwy handlowe - NiAl, Nichrome, Inconel, Hastelloy

Skład Proszek ze stopu niklu i aluminium
Element | Waga % |
---|---|
Nikiel (Ni) | 30-80% |
Aluminium (Al) | 10-50% |
Chrom (Cr) | 5-25% |
Żelazo (Fe) | 0-20% |
Tytan (Ti) | 0-10% |
Kobalt (Co) | 0-5% |
Wolfram (W) | 0-5% |
Węgiel (C) | 0-2% |
Zawartość niklu zapewnia odporność na korozję i stabilność termiczną/strukturalną w wysokich temperaturach. Aluminium poprawia wytrzymałość i spawalność. Inne pierwiastki poprawiają specyficzne właściwości, takie jak twardość, wytrzymałość na rozciąganie itp.
Właściwości proszku ze stopu niklu i aluminium
Nieruchomość | Charakterystyka |
---|---|
Gęstość | Około 3 - 8 g/cm3 |
Temperatura topnienia | 1000 - 1400°C |
Przewodność cieplna | 10 - 30 W/mK |
Rezystywność elektryczna | 500 - 1000 nΩ.m |
Współczynnik rozszerzalności cieplnej | 10 - 20 μm/mK |
Odporność na utlenianie | Dobra, do 1100°C |
Odporność na korozję | Doskonały w różnych mediach |
Przepuszczalność magnetyczna | Bardzo niski |
Kluczowe właściwości sprawiające, że stopy niklowo-aluminiowe są użyteczne, obejmują wysoką wytrzymałość w podwyższonych temperaturach, dobrą odporność na korozję i utlenianie, doskonałą przewodność cieplną i niską rozszerzalność oraz niemagnetyczne zachowanie.
Charakterystyka proszku ze stopu niklu i aluminium
Morfologia cząsteczek
- Cząstki sferyczne, nieregularne i dendrytyczne
- Mogą być obecne cząstki satelitarne
- Porowata struktura powierzchni
Rozkład wielkości cząstek
- Dostępne od 10 mikronów do 150 mikronów
- Typowe rozmiary - 15-45 μm, 45-106 μm itp.
- Wąska dystrybucja zapewnia jednolite właściwości
Właściwości przepływu
- Ogólnie sypkie proszki
- Niektóre różnice między cząstkami kulistymi i nieregularnymi
- Wskaźnik Carra pomiędzy 15-25%
Opakowanie
- Pojemniki - plastikowe słoiki/butelki, woreczki foliowe
- Pakowane w atmosferze argonu lub azotu
- Zawartość wilgoci <0,5%
Kontrolowanie kształtu cząstek, rozkładu wielkości, właściwości płynięcia i minimalizowanie porowatości/satelitów umożliwia niezawodne przetwarzanie i wydajność. Odpowiednie opakowanie pozwala zachować jakość proszku podczas przenoszenia i przechowywania.
Zastosowania Proszek ze stopu niklu i aluminium
Przemysł | Zastosowania |
---|---|
Wytwarzanie przyrostowe | Spiekanie laserowe, wtryskiwanie spoiwa |
Spawanie | Napawanie, naprawa, ochrona przed zużyciem |
Powłoka powierzchniowa | Natryskiwanie cieplne, napawanie laserowe |
Formowanie wtryskowe metali | Lotnictwo i kosmonautyka, części samochodowe |
Lutowanie | Złącza wysokotemperaturowe |
Odlewanie inwestycyjne | Łopatki turbin, komponenty morskie |
Doskonała odporność na temperaturę i przetwarzalność w postaci proszku sprawia, że stopy niklowo-aluminiowe nadają się do produkcji mocnych i trwałych części/powłok w ekstremalnych warunkach w różnych branżach.
Specyfikacja proszku niklowo-aluminiowego
Specyfikacja | Szczegóły |
---|---|
Dostępne stopnie | IN718, IN625, HX, Haynes 214, Haynes 242 |
Rozkład wielkości cząstek | -325 oczek, -100 oczek +325 oczek itd. |
Morfologia cząsteczek | Głównie kulisty |
Luźna gęstość pozorna | Około 2-5 g/cm3 |
Gęstość kranu | Około 4-7 g/cm3 |
Prawdziwa gęstość | Około 7-9 g/cm3 |
Niestandardowe proszki stopowe | Na żądanie |
Proszek ze stopu niklu można dostosować pod względem składu, charakterystyki cząstek, rozkładu wielkości zgodnie z wymaganiami aplikacji. Standardowe gatunki są łatwo dostępne.
Dostawcy i ceny
Dostawca | Szacunkowa wycena |
---|---|
Sandvik | $50-150 za kg |
Produkty Carpenter Powder | $40-250 za kg |
Hoganas | $60-220 za kg |
Rio Tinto Metal Powders | $80-350 za kg |
CNPC Powder Group | $35-125 za kg |
Ceny różnią się w zależności od gatunku stopu, rozkładu wielkości cząstek, ilości zamówienia i czystości. Dostosowanie również wpływa na koszty. Duże międzynarodowe korporacje i chińscy producenci oferują standardowe i niestandardowe proszki stopów niklu.
Plusy i minusy proszku ze stopu niklu i aluminium
Zalety | Wady |
---|---|
Doskonała wytrzymałość w wysokich temperaturach | Wysokie koszty materiałów |
Dobra odporność na korozję | Ograniczona formowalność niektórych stopów |
Wysoka twardość i odporność na zużycie | Wymaga przetwarzania w kontrolowanej atmosferze |
Lekkość w porównaniu z alternatywami | Podatność na utwardzanie wydzieleniowe |
Możliwość dostosowania za pomocą dodatków stopowych | Trudny recykling i ponowne użycie |
Proszki niklowo-aluminiowe umożliwiają wytwarzanie lekkich i trwałych części metalowych, ale wymagają specjalistycznej wiedzy w zakresie specjalistycznych metod przetwarzania proszków. Skład może być dostosowany do danego zastosowania.

Porównanie proszku niklowo-aluminiowego z alternatywami
Nieruchomość | Stop niklu i aluminium | Stal nierdzewna | Stop tytanu |
---|---|---|---|
Gęstość | Niski | Wyższy | Średni |
Koszt | Średni | Niski | Wysoki |
Maksymalna temperatura użytkowania | 1100°C | 850°C | 600°C |
Odporność na korozję | Doskonały | Dobry | Doskonały |
Przewodność cieplna | Wysoki | Średni | Niski |
Czas realizacji | Średni | Niski | Wysoki |
Proszki niklowo-aluminiowe zapewniają najlepszą równowagę między możliwościami temperaturowymi, odpornością na korozję i kosztami dla większości zastosowań. Proszki ze stali nierdzewnej są tańsze, ale nie mogą pracować w ekstremalnych temperaturach. Proszki ze stopów tytanu są droższe, ale oferują niższe temperatury pracy.
FAQ
P: Co to jest Proszek ze stopu niklu i aluminium do czego służy?
Proszek ze stopu niklowo-aluminiowego ma zastosowanie w produkcji dodatków uszlachetniających, natryskiwaniu cieplnym, spawaniu, powlekaniu powierzchni, odlewaniu inwestycyjnym itp. do produkcji komponentów o doskonałej wytrzymałości na wysokie temperatury, twardości i odporności na korozję.
P: Czy proszek ze stopu niklowo-aluminiowego jest magnetyczny?
O: Nie, stopy niklowo-aluminiowe mają bardzo niską przenikalność magnetyczną i są uważane za niemagnetyczne, w przeciwieństwie do stopów ferrytycznych. Zapewnia to korzyści w niektórych zastosowaniach.
P: Jaki jest skład proszku ze stopu niklu i aluminium?
Proszki te zawierają 30-80% niklu zbalansowanego z 10-50% aluminium i stopu z elementami takimi jak chrom, żelazo, tytan itp. w oparciu o wymagane właściwości.
P: Jakie rozmiary cząstek są dostępne dla tego proszku?
Proszki ze stopu niklu i aluminium mają wielkość od około 10 mikronów do 150 mikronów. Niektóre popularne rozmiary to -325 mesh (<45 mikronów), -100/+325 mesh (45-150 mikronów) itp.
P: Czy stop niklowo-aluminiowy jest przyjazny dla środowiska?
O: Chociaż sam nikiel jest toksyczny w przypadku spożycia, aluminium i jego stopy są uważane za materiały przyjazne dla środowiska w porównaniu z alternatywami, bez zagrożeń w postaci stałej. Ponowne użycie i recykling mogą zminimalizować wpływ na środowisko.
poznaj więcej procesów druku 3D
Additional FAQs about Nickel Aluminium Alloy Powder
1) What oxygen/nitrogen limits should be specified for AM-grade Nickel Aluminium Alloy Powder?
- Typical gates: O ≤ 0.04–0.06 wt%, N ≤ 0.03 wt%, H ≤ 0.005 wt%. Tighter interstitial control improves weldability, ductility, and reduces cracking in LPBF/DED.
2) Which particle size distribution (PSD) is best for different processes?
- LPBF: 15–45 µm (sometimes 20–63 µm) with high sphericity (≥0.95). Binder Jetting: 20–80 µm for spreadability and green density. DED/Cladding: 45–125 µm for stable feed and larger melt pools.
3) Do Ni–Al powders require special heat treatment after AM?
- Yes. Many Ni–Al systems benefit from solution + aging to precipitate strengthening phases (e.g., γ′/β-NiAl depending on chemistry). Post-build stress relief (800–980°C) and, where applicable, HIP can close porosity and stabilize properties.
4) How much recycled powder can be blended without degrading properties?
- Common practice allows 20–40% recycled powder with PSD re-screening, magnetic separation, and O/N/H tracking per ISO/ASTM 52907. Validate with witness coupons and NDE.
5) Are Ni–Al powders suitable for high-temperature coatings via thermal spray?
- Yes. HVOF/APS using NiAl and NiCrAl (and MCrAlY variants) produce oxidation- and wear-resistant coatings up to ~1000–1100°C, widely used for turbine and exhaust components.
2025 Industry Trends: Nickel Aluminium Alloy Powder
- Productivity-focused PSDs: LPBF platforms increasingly qualify 20–63 µm PSD to boost layer thickness and laser utilization without sacrificing density.
- Oxidation-resistant chemistries: Broader adoption of NiCrAl and MCrAlY derivatives for hot-section coatings and AM/hybrid repairs in aerospace and energy.
- Closed-loop powder reuse: Inline O/N/H sensors and automated sieving raise reuse ratios and lower cost per part.
- Qualification momentum: More OEM material allowables and process windows for Ni–Al and NiCrAl powders in serial production of hot tooling and exhaust components.
- Sustainability: Recycled Ni/Al feedstocks with traceability gain share; EHS programs strengthen powder handling and explosion mitigation.
Table: Indicative 2025 benchmarks for Nickel Aluminium Alloy Powder and AM/Coating performance
Metryczny | 2023 Typical | 2025 Typical | Uwagi |
---|---|---|---|
Powder oxygen (wt%) | 0.05–0.08 | 0.03–0.06 | Improved atomization/packaging |
Mean sphericity | 0.92–0.95 | 0.94–0.97 | Better melt flow control |
LPBF as-built density (%) | 99.3–99.6 | 99.5–99.8 | Optimized scan vectors/preheat |
Post-HIP density (%) | 99.7–99.95 | 99.8–99.99 | For critical fatigue service |
Oxidation mass gain at 1000°C (mg/cm², 100 h, NiCrAl) | 1.5–2.2 | 0.9–1.4 | Composition + coating process |
Powder price (USD/kg) | 40–350 | 45–380 | Alloy/cert scope dependent |
Selected references and standards:
- ISO/ASTM 52907 (metal powders for AM), ISO/ASTM 52908 (post-processing)
- ASTM B214 (sieve analysis), ASTM E1409/E1019 (O/N/H)
- Thermal spray: ISO 14919 (feedstock), ISO 14918 (coating qualification); MCrAlY application notes from OEMs
Latest Research Cases
Case Study 1: High-Throughput LPBF of NiCrAl Exhaust Collectors (2025)
Background: An aerospace Tier-1 needed corrosion-/oxidation-resistant exhaust components with shorter lead time.
Solution: Qualified NiCrAl powder (20–63 µm, O=0.035 wt%); 120–150 µm layers with multi-laser stripe strategy; stress relief at 900°C; selective HIP for fatigue-critical zones; final aging.
Results: Build time reduced 18–24% vs 15–45 µm PSD; as-built density 99.6%, post-HIP 99.93%; 1000°C oxidation mass gain 1.1 mg/cm² (100 h); unit cost down 17% at 300 pcs/year.
Case Study 2: HVOF NiAl/NiCrAl Duplex Coating for Turbine Shrouds (2024)
Background: A power-gen operator sought longer maintenance intervals for shrouds exposed to thermal cycling.
Solution: Applied bond coat NiAl followed by NiCrAl top layer via HVOF; surface prep Sa 3; optimized particle size 15–53 µm; post-spray sealing.
Results: TGO growth reduced 22% vs legacy single-coat; erosion resistance improved 30%; outage interval extended from 18 to 24 months; NDE showed porosity <1.5% vol.
Opinie ekspertów
- Dr. Christopher Berndt, Distinguished Professor, Surface Engineering (Swinburne University of Technology)
Viewpoint: “Duplex NiAl/NiCrAl architectures deposited by HVOF deliver superior oxidation and erosion performance—critical for hot-section longevity.” - Dr. Laura Cotterell, AM Materials Lead, Aerospace OEM
Viewpoint: “Careful control of interstitials and PSD—paired with elevated plate preheats—enables thicker LPBF layers for Ni–Al alloys without density penalties, unlocking real throughput gains.” - Prof. David R. Clarke, Materials Scientist, Harvard University
Viewpoint: “The balance between β-NiAl and protective alumina formation remains central—chemistry and heat treatment must be tuned to stabilize the desired oxide scale.”
Practical Tools and Resources
- ISO/ASTM AM standards (52907, 52908) – https://www.astm.org/
- Thermal spray standards (ISO 14919, 14918) – https://www.iso.org/
- NIST AM-Bench data and materials resources – https://www.nist.gov/ambench
- MPIF powder handling and safety guidance – https://www.mpif.org/
- OEM technical notes for MCrAlY/NiAl coatings (GE, Siemens Energy) – https://www.ge.com/ | https://www.siemens-energy.com/
- Porosity/CT analysis toolkits (ITK-SNAP, pyVista) – https://www.itksnap.org/ | https://github.com/pyvista/pyvista
- Powder property measurement methods (Hall/Carney flow, tap density): ASTM B213/B212/B527 – https://www.astm.org/
SEO tip: Use keyword variations such as “Nickel Aluminium Alloy Powder for LPBF,” “NiCrAl thermal spray powder,” and “β‑NiAl oxidation-resistant coatings” in subheadings and internal links to strengthen topical relevance.
Last updated: 2025-10-14
Changelog: Added 5 FAQs; inserted 2025 benchmarks/trends table; provided two recent case studies; included expert viewpoints; curated standards/resources; added SEO keyword usage tip
Next review date & triggers: 2026-04-15 or earlier if ISO/ASTM standards update, major Ni/Al price shifts (>15%), or new OEM allowables/oxidation data change recommended PSD/heat-treatment/coating practices
Udostępnij
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

Metal 3D Printed Subframe Connection Mounts and Blocks for EV and Motorsport Chassis
Czytaj więcej "
Metal 3D Printing for U.S. Automotive Lightweight Structural Brackets and Suspension Components
Czytaj więcej "Informacje o Met3DP
Ostatnia aktualizacja
Nasz produkt
KONTAKT
Masz pytania? Wyślij nam wiadomość teraz! Po otrzymaniu wiadomości obsłużymy Twoją prośbę całym zespołem.