Proszki na bazie niklu

Spis treści

Proszki na bazie niklu odnoszą się do proszków wykonanych z niklu lub stopów niklu, które są wykorzystywane w różnych zastosowaniach, takich jak produkcja addytywna, powlekanie powierzchni, spawanie i inne. Niniejszy artykuł zawiera przegląd proszków na bazie niklu, ich skład i właściwości, zastosowania, specyfikacje, ceny, porównania i najczęściej zadawane pytania.

Przegląd z proszki na bazie niklu

Proszki na bazie niklu to proszki metaliczne składające się głównie z niklu wraz z pierwiastkami stopowymi, takimi jak chrom, molibden, wolfram i inne. Kluczowe właściwości, które sprawiają, że proszki te nadają się do zastosowań o wysokiej wydajności, to:

  • Wysoka wytrzymałość i twardość w podwyższonych temperaturach
  • Doskonała odporność na korozję i utlenianie
  • Dobra odporność na zużycie
  • Wysoka przewodność cieplna i elektryczna
  • Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej

Proszki te mogą być wytwarzane w procesach takich jak atomizacja gazowa lub wodna, elektroliza, rozkład karbonylu itp. w różnych rozmiarach i morfologiach. Powszechnie stosowane stopy niklu to Inconel, Monel, Hastelloy, Nichrome itp.

proszki na bazie niklu

proszki na bazie niklu Skład

Proszki na bazie niklu zawierają nikiel jako główny pierwiastek wraz z innymi pierwiastkami stopowymi. Typowe składy to:

StopNikiel (%)Inne elementy
Nikiel99%+
Inconel72% Ni, 14-17% CrŻelazo, niob, miedź, aluminium
Monel63-70% Ni, 27-34% CuŻelazo, mangan, krzem, węgiel
Nichrom80% Ni, 20% CrŻelazo
Hastelloy42-62% NiChrom, molibden, wolfram

Stosunek niklu i stopów określa kluczowe właściwości, takie jak wytrzymałość, odporność na korozję, odporność na utlenianie itp.

proszki na bazie niklu Właściwości

Proszki ze stopów niklu oferują wyjątkowe właściwości w porównaniu do niklu, dzięki czemu nadają się do pracy w trudnych warunkach:

NieruchomośćCharakterystyka
Wytrzymałość na wysokie temperaturyZachowują wytrzymałość i są odporne na odkształcenia pełzające w temperaturze ponad 1000°C
Odporność na korozjęTworzy ochronną warstwę tlenku, odporną na kwasy, zasady itp.
Odporność na utlenianieWolne tempo utleniania w powietrzu do ~1100°C
Odporność na zużycieOdporność na erozję, ścieranie i zacieranie lepsza niż w przypadku stali
Przewodność cieplnaWyższa niż w przypadku stali nierdzewnej, ~20 W/m.K dla Inconel 625
Rezystywność elektrycznaSzereg stopów ma wysoką rezystywność dla elementów grzejnych
Współczynnik rozszerzalności cieplnejNiski współczynnik CTE zapewnia odporność na szok termiczny

Rodzaje proszków na bazie niklu

Proszki niklu są dostępne w różnych rodzajach, odpowiednich dla różnych metod osadzania:

TypPopularne stopyZakres rozmiarów** Morfologia**
Gaz rozpylonyInconel 625, 718; Monel, Hastelloy5 - 150 μmZaokrąglony, kulisty
Woda rozpylonaInconel 625, 718; 316L, 304L10 - 300 μmPoszarpane, nieregularne
ElektrolitycznyNikiel, Monel, Nichrome1 - 150 μmDendrytyczny, krystaliczny
KarbonylNikiel0,5 - 12 μmPłatki, chipsy
  • Rozpylony gaz i woda zapewniają lepszą gęstość upakowania i płynność
  • Elektrolityczne mają wyższą zawartość tlenu, co powoduje porowatość.
  • Proszek niklu karbonylowego ma wysoką czystość (>99% Ni).

proszki na bazie niklu Zastosowania

Główne obszary zastosowań proszków stopów niklu obejmują:

PrzemysłZastosowania
Wytwarzanie przyrostoweKomponenty lotnicze, łopatki turbin, silniki rakietowe
SpawanieNaprawa turbin, narzędzi, form; łączenie inconel, hastelloy
Powłoka powierzchniowaOchrona antykorozyjna, odporność na zużycie, powłoki nawierzchniowe
ElektronikaRezystory, elementy grzejne, przewodniki
Narzędzia diamentoweSpajanie ziarna diamentowego do cięcia, wiercenia, szlifowania
MagnesyPoprawa właściwości magnetycznych
BaterieElektrody niklowe w akumulatorach Ni-Cd, Ni-MH

Unikalne właściwości, takie jak wysoka wytrzymałość i odporność na korozję, sprawiają, że proszki niklu mogą być wykorzystywane w krytycznych zastosowaniach.

proszki na bazie niklu Specyfikacje

Proszki ze stopów niklu są dostępne w różnych rozmiarach, morfologiach i muszą spełniać specyfikacje dotyczące składu, czystości i konsystencji, aby zapewnić niezawodne działanie.

ParametrZakres/stopnie
Wielkość cząstek5 μm do 300 μm
Kształt cząsteczkiKuliste, nieregularne, płatki
Gęstość pozorna2 - 5 g/cc
Gęstość kranu4 - 7 g/cc
Natężenie przepływu15 - 25 s/50g
Czystość98,5% do 99,9%
Zawartość tlenu<0,5%
Utrata wodoru<0,1%

Organizacje normalizacyjne, takie jak ASTM International, zapewniają specyfikacje dotyczące metod testowania i progów dla proszków niklu:

  • ASTM B162: Norma dla niklowych płyt, blach, taśm i prętów walcowanych
  • ASTM B283: Proszek niklowy rozpylany gazowo i produkty metalurgii proszków
  • ISO 4499-4: Proszki metali - Oznaczanie zawartości tlenu i azotu metodą ekstrakcji na gorąco

proszki na bazie niklu Dostawcy i ceny

Do wiodących światowych dostawców proszków niklu i stopów niklu należą:

FirmaMarkiStopyZakres cen
HoganasNicopowder®Nikiel, nikiel karbonylowy$50 - $100 za kg
Sandvik OspreyNifco®Nikiel, miedź nikiel, nikiel żelazo$75 - $250 za kg
Technologia CarpenterCartech®625, 718, 690, Monel, Hastelloy$100 - $500 za kg
AMETEKNajdrobniejszy nikielNikiel karbonylowy$80 - $120 na kg

Ceny różnią się w zależności od:

  • Gatunek stopu: Inconel 718 > Inconel 625 > Nikiel > Monel
  • Wielkość cząstek: Nano proszek > Mikro proszek
  • Poziomy czystości: Nikiel 99,9% > Nikiel 98%
  • Rabaty ilościowe i hurtowe

Porównania

ParametryGaz rozpylonyWoda rozpylonaElektrolityczny
KosztWysokiNiskiŚredni
CzystośćWysoki - 99%+Średni - 98-99%Niski - 90-98%
Odbiór tlenuNiskiWysokiWysoki
Kształt cząsteczkiZaokrąglonyPoszarpanyDendrytyczny
PłynnośćDoskonałyUmiarkowanySłaby
Gęstość pozornaWysokiŚredniNiski
ZastosowaniaAM, powłokiSpawanie, powłoki powierzchnioweElementy grzejne, elektronika

Kluczowe różnice w procesie produkcji prowadzą do kompromisów w zakresie kosztów, jakości i wydajności.

Zalety z proszki na bazie niklu

Proszki ze stopów niklu zapewniają wyjątkowe korzyści w porównaniu z innymi materiałami:

  • Odporność na wysokie temperatury przekraczające 1000°C
  • Odporność na korozję w środowisku kwaśnym lub zasadowym
  • Możliwość wytwarzania przyrostowego złożonych geometrii
  • Zapewnia doskonałą siłę wiązania dla narzędzi diamentowych
  • Są biokompatybilne z implantami medycznymi
  • Posiadają kontrolowaną charakterystykę rozszerzalności
  • Możliwość recyklingu i ponownego wykorzystania w metalurgii proszków

Ograniczenia

Niektóre wady związane z tymi proszkami są następujące:

  • Drogie w porównaniu do proszków żelaza lub miedzi
  • Wrażliwość na zanieczyszczenie tlenem podczas obsługi
  • Podatność na pęknięcia powierzchni w przypadku przegrzania
  • Trudne do przetwarzania przez zagęszczanie na zimno i spiekanie
  • Wymagają kontrolowanej atmosfery podczas natryskiwania cieplnego
  • Niższa przewodność elektryczna i cieplna w porównaniu z miedzią

Aby zminimalizować ograniczenia, należy stosować odpowiednie metody obchodzenia się z proszkiem, jego przechowywania i przetwarzania.

proszki na bazie niklu

Najczęściej zadawane pytania

P: Czy proszki niklu są niebezpieczne?

O: Długotrwałe wdychanie może powodować uczulenie układu oddechowego. Podczas pracy z produktem należy nosić odpowiednie środki ochrony indywidualnej, takie jak maski i rękawice.

P: Jaki jest okres trwałości proszków niklowych?

O: W przypadku przechowywania w atmosferze obojętnej w szczelnie zamkniętych pojemnikach okres przechowywania może przekroczyć 5 lat. Absorpcja tlenu i wilgoci z czasem pogarsza jakość.

P: Jaki rozmiar cząstek jest najlepszy do natryskiwania cieplnego?

O: 20-45 μm zapewnia lepszą gęstość i siłę wiązania. Drobniejsze proszki mają niższą wydajność osadzania.

P: Czy są one magnetyczne czy niemagnetyczne?

O: Czysty nikiel jest lekko magnetyczny. Większość stopów niklu jest niemagnetyczna, z wyjątkiem Nichrome i MuMetal zawierających żelazo i nikiel.

P: Czy stopy niklu mogą być drukowane w 3D?

O: Tak, gatunki Inconel i Hastelloy oferują doskonałe właściwości, ale wymagają zoptymalizowanych parametrów topienia/spiekania laserowego.

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