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 Skład
Proszki na bazie niklu zawierają nikiel jako główny pierwiastek wraz z innymi pierwiastkami stopowymi. Typowe składy to:
Stop | Nikiel (%) | Inne elementy |
---|---|---|
Nikiel | 99%+ | – |
Inconel | 72% Ni, 14-17% Cr | Żelazo, niob, miedź, aluminium |
Monel | 63-70% Ni, 27-34% Cu | Żelazo, mangan, krzem, węgiel |
Nichrom | 80% Ni, 20% Cr | Żelazo |
Hastelloy | 42-62% Ni | Chrom, 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:
Nieruchomość | Charakterystyka |
---|---|
Wytrzymałość na wysokie temperatury | Zachowują wytrzymałość i są odporne na odkształcenia pełzające w temperaturze ponad 1000°C |
Odporność na korozję | Tworzy ochronną warstwę tlenku, odporną na kwasy, zasady itp. |
Odporność na utlenianie | Wolne tempo utleniania w powietrzu do ~1100°C |
Odporność na zużycie | Odporność na erozję, ścieranie i zacieranie lepsza niż w przypadku stali |
Przewodność cieplna | Wyższa niż w przypadku stali nierdzewnej, ~20 W/m.K dla Inconel 625 |
Rezystywność elektryczna | Szereg stopów ma wysoką rezystywność dla elementów grzejnych |
Współczynnik rozszerzalności cieplnej | Niski współczynnik CTE zapewnia odporność na szok termiczny |
Rodzaje proszków na bazie niklu
Proszki niklu są dostępne w różnych rodzajach, odpowiednich dla różnych metod osadzania:
Typ | Popularne stopy | Zakres rozmiarów | ** Morfologia** |
---|---|---|---|
Gaz rozpylony | Inconel 625, 718; Monel, Hastelloy | 5 - 150 μm | Zaokrąglony, kulisty |
Woda rozpylona | Inconel 625, 718; 316L, 304L | 10 - 300 μm | Poszarpane, nieregularne |
Elektrolityczny | Nikiel, Monel, Nichrome | 1 - 150 μm | Dendrytyczny, krystaliczny |
Karbonyl | Nikiel | 0,5 - 12 μm | Płatki, 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:
Przemysł | Zastosowania |
---|---|
Wytwarzanie przyrostowe | Komponenty lotnicze, łopatki turbin, silniki rakietowe |
Spawanie | Naprawa turbin, narzędzi, form; łączenie inconel, hastelloy |
Powłoka powierzchniowa | Ochrona antykorozyjna, odporność na zużycie, powłoki nawierzchniowe |
Elektronika | Rezystory, elementy grzejne, przewodniki |
Narzędzia diamentowe | Spajanie ziarna diamentowego do cięcia, wiercenia, szlifowania |
Magnesy | Poprawa właściwości magnetycznych |
Baterie | Elektrody 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.
Parametr | Zakres/stopnie |
---|---|
Wielkość cząstek | 5 μm do 300 μm |
Kształt cząsteczki | Kuliste, nieregularne, płatki |
Gęstość pozorna | 2 - 5 g/cc |
Gęstość kranu | 4 - 7 g/cc |
Natężenie przepływu | 15 - 25 s/50g |
Czystość | 98,5% 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:
Firma | Marki | Stopy | Zakres cen |
---|---|---|---|
Hoganas | Nicopowder® | Nikiel, nikiel karbonylowy | $50 - $100 za kg |
Sandvik Osprey | Nifco® | Nikiel, miedź nikiel, nikiel żelazo | $75 - $250 za kg |
Technologia Carpenter | Cartech® | 625, 718, 690, Monel, Hastelloy | $100 - $500 za kg |
AMETEK | Najdrobniejszy nikiel | Nikiel 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
Parametry | Gaz rozpylony | Woda rozpylona | Elektrolityczny |
---|---|---|---|
Koszt | Wysoki | Niski | Średni |
Czystość | Wysoki - 99%+ | Średni - 98-99% | Niski - 90-98% |
Odbiór tlenu | Niski | Wysoki | Wysoki |
Kształt cząsteczki | Zaokrąglony | Poszarpany | Dendrytyczny |
Płynność | Doskonały | Umiarkowany | Słaby |
Gęstość pozorna | Wysoki | Średni | Niski |
Zastosowania | AM, powłoki | Spawanie, powłoki powierzchniowe | Elementy 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.

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
Additional FAQs about Nickel Based Powders (5)
1) How do I choose between Inconel, Hastelloy, and Monel nickel based powders for corrosion service?
- Inconel (e.g., 625/718) balances high-temperature strength and oxidation resistance. Hastelloy (e.g., C‑276, C‑22) excels in wet corrosion and chlorides/acid mixtures. Monel (Ni‑Cu) is strong in seawater and hydrofluoric media but lower high‑temp strength.
2) What powder attributes most affect AM part quality with nickel alloys?
- Narrow PSD (e.g., 15–45 μm for LPBF), high sphericity, low satellites, low interstitials (O/N/H), and stable flow/tap density. These drive spreadability, melt pool stability, porosity, and fatigue life.
3) Can water‑atomized nickel alloys be used for binder jetting?
- Yes, with conditioning: trim fines (<10 μm), reduce oxygen (hydrogen anneal if compatible), target bimodal PSD for packing, and apply optimized sinter/HIP. Expect different shrinkage than gas‑atomized feedstock.
4) What CoA data should be mandatory for critical nickel based powders?
- Full chemistry vs alloy spec; O/N/H (ASTM E1409/E1019); PSD D10/D50/D90 and span (ISO 13320/ASTM B822); flow (ASTM B213), apparent/tap density (ASTM B212/B527); shape metrics (dynamic image analysis); moisture/LOI; inclusion screening; lot genealogy.
5) How should nickel based powders be stored to minimize oxidation and caking?
- Keep sealed in inert gas (argon/nitrogen), RH <10%, 15–25°C. Avoid repeated thermal cycling, use ESD‑safe containers, and record reuse cycles with periodic O2 and PSD checks.
2025 Industry Trends for Nickel Based Powders
- Cleanliness focus: Expansion of EIGA/vacuum gas atomization to lower O/N/H for better AM fatigue performance, reducing HIP reliance in thin sections.
- Inline QA: Real‑time laser diffraction and dynamic image analysis at atomizers tighten PSD/shape control, improving sieve yield and consistency.
- Binder jet growth: Cost‑down routes using conditioned water‑atomized Inconel 625/718 powders with sinter+HIP achieving >99% density.
- Sustainability: Argon recovery, closed‑loop water, and Environmental Product Declarations (EPDs) gain traction in procurement.
- Regional capacity: New lines in NA/EU/India shorten lead times for Inconel 625/718, Hastelloy C‑276, and Ni‑Cu powders.
2025 snapshot: nickel based powders metrics
Metryczny | 2023 | 2024 | 2025 YTD | Notes/Sources |
---|---|---|---|---|
Typical O content, GA Ni alloys (wt%) | 0.030–0.060 | 0.025–0.050 | 0.020–0.045 | Supplier LECO trends |
LPBF as‑built density, 625/718 (%) | 99.5–99.7 | 99.6–99.8 | 99.6–99.85 | Optimized parameter sets |
CoAs with DIA shape metrics (%) | 45–60 | 55–70 | 65–80 | OEM qualification updates |
Argon recovery at atomizers (%) | 25–35 | 35–45 | 45–55 | ESG/EPD programs |
Standard GA lead time (weeks) | 6–9 | 5-8 | 4–7 | Capacity additions |
Price range GA 625/718 (USD/kg) | 70–150 | 65–140 | 65–135 | PSD/region dependent |
References: ISO/ASTM 52907; ASTM B822/B213/B212/B527; ASTM E1019/E1409; ASM Handbook; standards bodies: https://www.astm.org, https://www.iso.org
Latest Research Cases
Case Study 1: Closed‑Loop Atomization Control for Inconel 625 (2025)
Background: Variability in PSD tails caused recoater streaks and lack‑of‑fusion in LPBF builds.
Solution: Implemented at‑line laser diffraction + dynamic image analysis with automated adjustments to gas pressure and melt flow; added fines bleed logic.
Results: PSD span −20%; >63 μm tail −52%; LPBF relative density improved from 99.4% to 99.75%; sieve yield +5%; scrap −18%.
Case Study 2: Binder Jetting Hastelloy C‑276 with Conditioned WA Powder (2024)
Background: Chemical processing OEM needed corrosion‑resistant manifolds at lower cost.
Solution: Water‑atomized C‑276 conditioned via fines trimming and H2 anneal (O: 0.11% → 0.07%); bimodal PSD packing; sinter profile + HIP 1160°C/150 MPa/3 h.
Results: Final density 99.3–99.6%; dimensional 3σ −33%; ASTM G28 corrosion met target; part cost −10–12% vs GA powder baseline.
Opinie ekspertów
- Prof. Iain Todd, Professor of Metallurgy and Materials Processing, University of Sheffield
Key viewpoint: “Powder spreadability and interstitial control dominate AM outcomes—pair PSD with shape analytics for stable nickel based powder performance.” - Dr. Ellen Meeks, VP Process Engineering, Desktop Metal
Key viewpoint: “Binder jet success with nickel alloys hinges on fines discipline and furnace control; small shifts in <10 μm content drive shrink and density.” - Marco Cusin, Head of Additive Manufacturing, GKN Powder Metallurgy
Key viewpoint: “CoAs must evolve—shape metrics, O/N/H, and reuse guidance should be standard for reproducibility across platforms and sites.”
Citations: ASM Handbook; ISO/ASTM feedstock standards; OEM conference papers (TMS, MRL); standards links: https://www.astm.org, https://www.iso.org
Practical Tools and Resources
- Standards and QA:
- ISO/ASTM 52907 (metal powder feedstock), ASTM B822 (PSD), ASTM B213 (Hall flow), ASTM B212/B527 (apparent/tap density), ASTM E1019/E1409 (O/N/H)
- Measurement and monitoring:
- Dynamic image analysis for sphericity/aspect; laser diffraction per ISO 13320; CT per ASTM E1441 for AM coupons; LECO for interstitials
- Process control kits:
- Atomizer setup guides (nozzle, gas ratios), sieving/conditioning SOPs, powder reuse tracking templates (O2/fines/flow), furnace dew‑point monitoring for sinter/coating
- Design and simulation:
- DFAM libraries for Ni alloys (lattices, support strategies); heat treatment and HIP calculators; coating parameter databases for HVOF/APS
- Zrównoważony rozwój:
- ISO 14001 frameworks; EPD templates; best practices for argon recovery and closed‑loop water systems in atomization
Notes on reliability and sourcing: Specify alloy grade/standard, PSD window (D10/D50/D90, span), shape metrics, and O/N/H limits on purchase orders. Qualify each lot via coupons (density, CT, mechanicals) and document storage/reuse under inert, low‑humidity conditions. For binder jetting or coatings, also define sinter/atmosphere or spray parameter windows to achieve target properties.
Last updated: 2025-10-15
Changelog: Added 5 targeted FAQs, a 2025 trend metrics table, two recent nickel alloy case studies, expert viewpoints, and practical tools/resources aligned to Nickel Based Powders
Next review date & triggers: 2026-02-15 or earlier if ISO/ASTM feedstock/QA standards change, major OEMs revise CoA requirements, or new atomization/conditioning technologies impact PSD/shape control and cleanliness benchmarks
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.