Alloy X-750 Powder

Alloy X-750 to stop niklowo-chromowo-żelazowo-molibdenowy zapewniający doskonałą odporność na korozję i wytrzymałość w wysokich temperaturach. Jest szeroko stosowany w aplikacjach wymagających odporności na korozję wodną, utlenianie i inne środowiska chemiczne.

Metalurgia proszków Alloy X-750 umożliwia wytwarzanie części metodami takimi jak formowanie wtryskowe metali (MIM), prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP), wytwarzanie addytywne i osadzanie natryskowe. Techniki te umożliwiają produkcję małych, złożonych komponentów o drobnych mikrostrukturach.

Przegląd proszku Alloy X-750

Proszek Alloy X-750 ma następujące kluczowe właściwości:

Skład: Stop niklowo-chromowo-żelazowy z dodatkami molibdenu, tytanu, aluminium i niobu

Kształt cząsteczki: Kuliste, nieregularne lub mieszane

Zakres rozmiarów: 1-100 mikronów

Typowe rozmiary: -100 mesh, -325 mesh, 10-45 mikronów

Metody produkcji: Atomizacja gazu, atomizacja wody

Kluczowe właściwości: Doskonała odporność na korozję, wytrzymałość w wysokich temperaturach, odporność na utlenianie, stabilność fazowa

Główne zastosowania: MIM, HIP, AM, powłoki natryskiwane termicznie

Zalety: Umożliwia produkcję małych, złożonych komponentów, kontrolę mikrostrukturalną, produkcję w kształcie zbliżonym do siatki.

Ograniczenia: Wyższy koszt niż w przypadku produktów kutych, wyzwania związane z obsługą proszku, konieczność optymalizacji parametrów

Skład chemiczny

Proszek Alloy X-750 ma typowy skład, jak pokazano poniżej:

Skład proszku Alloy X-750

Element	Waga %
Nikiel (Ni)	72,0 min
Chrom (Cr)	14.0-17.0
Żelazo (Fe)	5.0-9.0
Molibden (Mo)	8.0-10.0
Tytan (Ti)	0.7-1.2
Aluminium (Al)	0.2-0.8
Niob (Nb)	0.4-1.0

Nikiel zapewnia odporność na korozję, chrom poprawia wytrzymałość w wysokich temperaturach, a molibden zwiększa odporność na pełzanie. Niewielkie dodatki tytanu, aluminium i niobu optymalizują właściwości mechaniczne. Skład jest zrównoważony, aby zmaksymalizować wydajność w trudnych warunkach do 1300°F.

Charakterystyka proszku

Proszek stopu X-750 charakteryzuje się takimi właściwościami jak kształt cząstek, rozkład wielkości, szybkość płynięcia, gęstość pozorna i mikrostruktura.

Kształt cząsteczki

• Sferyczne, satelitarne, nieregularne lub mieszane
• Sferyczność wpływa na gęstość upakowania, płynność
• Satelity mogą powodować problemy z segregacją

Rozkład wielkości

• Reprezentowane przez rozmiary cząstek D10, D50 i D90
• Wąska dystrybucja zapewnia jednolite właściwości
• Typowe klasy wielkości: -100 mesh, -325 mesh, 10-45 mikronów

Przepływ

• Kąt nachylenia poniżej 30° zapewnia dobry przepływ.
• Wpływ mają takie czynniki jak kształt cząstek, zakres wielkości
• Ważne dla podawania proszku podczas AM lub MIM

Gęstość pozorna

• Gęstość upakowanego złoża proszku, zwykle 40-60% gęstości stopu
• Wpływa na końcową gęstość i właściwości części

Mikrostruktura wewnętrzna

• Proszek rozpylany gazowo ma drobne ziarna i defekty
• Rozpylany wodą proszek ma duże satelity i pory
• Wady mogą działać jako punkty awarii podczas świadczenia usług

Metody produkcji proszków

Dwie główne drogi produkcji proszku Alloy X-750 to:

Atomizacja gazu

• Strumień stopionego stopu uderza w strumienie gazu
• Wytwarza kuliste cząstki o niższym poborze tlenu
• Umożliwia lepszą kontrolę rozkładu wielkości

Atomizacja wody

• Stopiony strumień uderza w dysze wodne
• Daje mniejsze cząstki niż atomizacja gazowa
• Powoduje wysoką zawartość tlenu i satelity

Proszek atomizowany gazem ma ogólnie charakterystykę proszku, ale proszek atomizowany wodą ma korzyści kosztowe w niektórych zastosowaniach. Metoda produkcji proszku kontroluje ostateczny kształt cząstek, poziom defektów i zachowanie przepływu.

Właściwości mechaniczne

Proszek Alloy X-750 umożliwia uzyskanie komponentów inżynieryjnych o następujących właściwościach mechanicznych dzięki prawidłowej obróbce:

Właściwości mechaniczne proszku Alloy X-750

Nieruchomość	Stan jak w HIP	Utwardzane przez opady atmosferyczne
Gęstość	8,22 g/cm3	8,22 g/cm3
Wytrzymałość na rozciąganie	105-120 ksi	160-185 ksi
Wytrzymałość na rozciąganie	40-60 ksi	140-170 ksi
Wydłużenie	35-40%	15-25%
Twardość	Rockwell B 80-85	Rockwell C 35-42

Części HIP wykazują niższą wytrzymałość w stanie po HIP. Dalsza obróbka cieplna indukuje utwardzanie wydzieleniowe, podnosząc poziom wytrzymałości przy jednoczesnym obniżeniu plastyczności. Części mogą być wytwarzane w celu spełnienia różnych wymagań dotyczących właściwości mechanicznych poprzez optymalizację procesu.

Wydajność w wysokich temperaturach

Utwardzane wydzieleniowo komponenty proszkowe Alloy X-750 wykazują następujące właściwości w wysokich temperaturach:

Wysokotemperaturowy proszek Alloy X-750

Temperatura	700°F	1000°F	1200°F	1300°F
Wytrzymałość na rozciąganie (ksi)	160	140	120	110
Żywotność przy zerwaniu pełzającym (godz.)	1000	500	200	100
Odporność na utlenianie	Doskonały	Bardzo dobry	Dobry	Uczciwy

Alloy X-750 jest odporny na zmiękczanie, pełzanie i utlenianie do temperatury 1300°F, dzięki czemu doskonale nadaje się do zastosowań konstrukcyjnych przy długotrwałym obciążeniu mechanicznym i w środowiskach korozyjnych. Przewyższa stal nierdzewną i produkty z niższych stopów.

Techniki produkcji z wykorzystaniem proszku Alloy X-750

Kluczowe metody przetwarzania proszku Alloy X-750 obejmują:

Formowanie wtryskowe metali (MIM)

• Mieszanie ze spoiwami, wtryskiwanie do form, usuwanie rozpuszczalników, spiekanie
• Umożliwia tworzenie złożonych, precyzyjnych komponentów w kształcie siatki
• Ścisła kontrola wymiarów, doskonałe wykończenie powierzchni

Prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP)

• Konsolidacja kapsułkowanego proszku przy użyciu wysokiego ciśnienia
• Produkuje części o kształcie zbliżonym do siatki, niski poziom obróbki
• Może wyeliminować wewnętrzną porowatość, udoskonalić ziarna

Produkcja addytywna (AM)

• Budowanie części warstwa po warstwie przy użyciu wiązki laserowej/elektronowej
• Idealny do prototypów, małych serii produkcyjnych
• Swoboda projektowania złożonych kształtów

Powłoki natryskiwane cieplnie

• Osadzanie stopionego proszku na podłożach
• Możliwe powłoki odporne na zużycie i korozję
• Ograniczona grubość powłoki

Każda technika wykorzystuje korzystne właściwości proszku do produkcji wysokowydajnych komponentów.

Zastosowania proszku Alloy X-750

Ze względu na doskonałą wydajność w podwyższonej temperaturze i odporność na korozję, proszek Alloy X-750 jest wykorzystywany do produkcji komponentów:

Wydobycie ropy naftowej i gazu

• Narzędzia wiertnicze, zawory, głowice
• Pompy, zbiorniki ciśnieniowe, elementy rurociągów

Przemysł lotniczy i obronny

• Komponenty silnika, takie jak puszki spalinowe, podkładki dystansowe
• Części płatowca narażone na zmęczenie i wysoką temperaturę

Motoryzacja i sporty motorowe

• Wirniki i obudowy turbosprężarek
• Elementy układu wydechowego i kolektory

Przemysł przetwórstwa chemicznego

• Wymienniki ciepła, zbiorniki reakcyjne
• Pompy i zawory do płynów korozyjnych

Przemysł biomedyczny

• Narzędzia chirurgiczne, takie jak skalpele, zaciski
• Implanty i urządzenia protetyczne

Wytwarzanie energii

• Wymienniki ciepła dla skoncentrowanej energii słonecznej
• Elementy wewnętrzne reaktora jądrowego i oprzyrządowanie

Połączenie podatności na obróbkę, wydajności mechanicznej i odporności na korozję sprawia, że proszek Alloy X-750 może być wykorzystywany w krytycznych zastosowaniach w branżach, w których niezawodność i bezpieczeństwo mają kluczowe znaczenie.

Dostawcy proszku ze stopu X-750

Proszek ze stopu X-750 odpowiedni do HIP, AM i MIM można uzyskać od takich producentów jak:

Dostawcy proszku Alloy X-750

Dostawca	Metoda produkcji	Rozmiary cząstek
Sandvik Osprey	Rozpylony gaz	15-45 mikronów
TLS Technik	Rozpylony gaz	10-50 mikronów
Produkty Carpenter Powder	Rozpylony gaz	-100 mesh do -325 mesh
Hoganas	Rozpylona woda	Poniżej 45 mikronów
Pometon Powder	Rozpylony gaz	10-63 mikronów

Firmy te mogą zapewnić różne rozkłady wielkości cząstek i właściwości proszku, aby spełnić wymagania aplikacji. Niektóre z nich oferują również płatne usługi przetwarzania proszków.

Analiza kosztów

Proszek Alloy X-750 jest droższy niż standardowe proszki ze stali nierdzewnej. Niektóre typowe ceny proszku to:

Ceny proszku Alloy X-750

Dostawca	Typ proszku	Koszt
Sandvik	Osprey X-750 -100 mesh	$165/kg
TLS Technik	Atomizowany X-750 20-63 μm	$100/kg
Hoganas	Rozpylona woda	$75/kg
Pometon	Gaz rozpylony 10-45 μm	$140/kg

Koszt zależy w dużej mierze od zakresu wielkości cząstek, metody produkcji (atomizacja gazowa lub wodna), wielkości zamówienia i poziomu czystości. Powyższe ceny mają charakter orientacyjny. Operacje takie jak HIP i MIM z wykorzystaniem proszku Alloy X-750 umożliwiają znaczną redukcję kosztów w porównaniu z obróbką stopów luzem.

Najczęściej zadawane pytania

P: Jaka jest różnica między proszkiem Alloy X-750 rozpylanym gazem i wodą?

O: Atomizacja gazowa wytwarza bardziej kuliste cząstki o niższym poborze tlenu i lepszej kontroli rozkładu wielkości w porównaniu do atomizacji wodnej. Jednak proszek rozpylany wodą ma niższy koszt pomimo wyższego poziomu tlenu i nieregularnych kształtów cząstek.

P: Czy proszek Alloy X-750 jest kompatybilny z metodami druku 3D?

O: Tak, stop X-750 wykazuje doskonałe właściwości przetwórcze w produkcji addytywnej z wykorzystaniem spiekania w złożu proszku i ukierunkowanego osadzania energii. Parametry wymagają optymalizacji w celu osiągnięcia wysokiej gęstości i właściwości.

P: Czy proszek Alloy X-750 wymaga specjalnych środków ostrożności?

O: Zaleca się stosowanie środków ochronnych ze względu na drobny rozkład wielkości cząstek. Należy stosować odpowiedni sprzęt ochrony osobistej, minimalizować powstawanie pyłu poprzez lokalną wentylację wyciągową, unikać źródeł zapłonu i często czyścić sprzęt.

P: Jaką obróbkę cieplną stosuje się w przypadku proszku HIPped Alloy X-750?

O: Wyżarzanie w roztworze, po którym następuje wieloetapowe starzenie, umożliwia wzmocnienie wydzieleniowe w celu zwiększenia poziomu wytrzymałości oraz stabilności w podwyższonych temperaturach.

P: Jakie jest typowe wykończenie powierzchni uzyskiwane podczas formowania wtryskowego metalu przy użyciu proszku Alloy X-750?

O: Przetwarzanie MIM pozwala na wykończenie powierzchni na poziomie około Ra 0,1 μm (4 μin) bezpośrednio po spiekaniu. Pozwala to wielu komponentom ominąć etapy wykańczania.

poznaj więcej procesów druku 3D