Proszek ze stopu niklu 52
Proszek Nickel Alloy 52, znany również jako proszek Nicrofer 5220h lub 2.4631, to proszek ze stopu niklowo-chromowego stosowany w produkcji addytywnej i druku 3D z metalu. Stop ten wyróżnia się wysoką wytrzymałością w połączeniu z wyjątkową odpornością na korozję i utlenianie w podwyższonych temperaturach.
Niskie MOQ
Zapewnij niską minimalną ilość zamówienia, aby spełnić różne potrzeby.
OEM I ODM
Dostarczanie niestandardowych produktów i usług projektowych w celu zaspokojenia unikalnych potrzeb klientów.
Odpowiednie zapasy
Zapewnienie szybkiego przetwarzania zamówień oraz niezawodnej i wydajnej obsługi.
Zadowolenie klienta
Dostarczanie wysokiej jakości produktów, których podstawą jest zadowolenie klienta.
Udostępnij ten produkt
Spis treści
Proszek Nickel Alloy 52, znany również jako proszek Nicrofer 5220h lub 2.4631, to proszek ze stopu niklowo-chromowego stosowany w produkcji addytywnej i druku 3D z metalu. Stop ten wyróżnia się wysoką wytrzymałością w połączeniu z wyjątkową odpornością na korozję i utlenianie w podwyższonych temperaturach.
Przegląd proszku ze stopu niklu 52
Proszek Nickel Alloy 52 ma następujące kluczowe właściwości:
- Skład: Nikiel, chrom, żelazo, molibden
- Wytrzymałość na wysokie temperatury i odporność na pełzanie
- Doskonała odporność na korozję i utlenianie
- Używany do wytwarzania przyrostowego, drukowania 3D
- Zastosowania w lotnictwie, energetyce, przetwórstwie chemicznym
Tabela 1: Właściwości proszku stopu niklu 52
Właściwości | Szczegóły |
---|---|
Skład | Ni: Równowaga, Cr: 22%, Fe: 22%, Mo: 3% |
Gęstość | 8,3 g/cm3 |
Temperatura topnienia | 1390°C |
Ostateczna wytrzymałość na rozciąganie | 850-1000 MPa |
Granica plastyczności (w 20°C) | 450 MPa |
Wydłużenie | 30-35% |
Przewodność cieplna | 11 W/m-K |
Współczynnik rozszerzalności cieplnej | 16 x 10-6/K |
Odporność na korozję | Doskonała w środowiskach utleniających i redukujących do 1100°C |
Odporność na utlenianie | Doskonała odporność na utlenianie izotermiczne w powietrzu do 1100°C |
Tabela 2: Rozmiary proszku stopu niklu 52
Rozmiar proszku | Zasięg | Kształt cząsteczki |
---|---|---|
Klasa dokładności | 15-45 μm | Sferoidalny |
Gatunek gruboziarnisty | 45-150 μm | Sferoidalny |
Tabela 3: Ceny proszku stopu niklu 52
Klasa proszku | Wycena |
---|---|
Gatunek drobny (<45 μm) | $100/kg |
Gatunek gruboziarnisty (45-150 μm) | $90/kg |
Skład proszku ze stopu niklu 52
Skład stopu niklu 52 składa się głównie z niklu oraz znacznych ilości chromu, żelaza i niewielkiego procentu molibdenu.
Nikiel jest głównym pierwiastkiem, który stanowi równowagę składu po innych pierwiastkach stopowych. Nikiel nadaje odporność na korozję, plastyczność i właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach.
Chrom (Cr) stanowi proszek 22% ze stopu niklu 52. Dodatek chromu znacznie zwiększa odporność na utlenianie i korozję. Zapewnia również wzmocnienie roztworu stałego.
Żelazo (Fe) jest dodawany do 22% w celu poprawy wytrzymałości w wysokich temperaturach poprzez wzmocnienie roztworu stałego bez pogorszenia plastyczności lub urabialności.
Molibden (Mo) stanowi 3% składu stopu. Molibden dodatkowo poprawia wytrzymałość w podwyższonej temperaturze, odporność na pełzanie i stabilność stopu.
Ten zoptymalizowany skład chemiczny sprawia, że proszek Nickel Alloy 52 wykazuje wyjątkowe połączenie wytrzymałości w wysokich temperaturach, odporności na pełzanie, spawalności i odporności na korozję/utlenianie.
Właściwości i charakterystyka
Stop niklu 52 wyróżnia się imponującymi właściwościami mechanicznymi w połączeniu z doskonałą odpornością na korozję i utlenianie w wysokich temperaturach, jak podsumowano poniżej:
Wysoka wytrzymałość: Proszek ze stopu niklu 52 może osiągnąć wytrzymałość na rozciąganie przekraczająca 1000 MPa oraz granica plastyczności powyżej 450 MPa w temperaturze pokojowej. Oznacza to, że drukowane części mają bardzo wysoką wytrzymałość, zdolną wytrzymać duże obciążenia mechaniczne.
Dobra ciągliwość: Pomimo wysokiej wytrzymałości, stop niklu 52 nadal zachowuje przyzwoite wydłużenie 30-35%, zapewniając pewną elastyczność i odporność na pękanie.
Doskonała odporność na pełzanie: Stop charakteryzuje się wyjątkową wytrzymałością na pełzanie w temperaturze do 850°C dzięki wzmocnieniu w roztworze stałym i tworzeniu osadów. Zapewnia to odporność na odkształcenia przy długotrwałym obciążeniu.
Odporność na zmęczenie termiczne i cykliczne zmiany temperatury: Proszek Nickel Alloy 52 może wytrzymać szybkie cykle nagrzewania i chłodzenia bez pęknięć lub przedwczesnych uszkodzeń. Ma to kluczowe znaczenie dla komponentów narażonych na wahania temperatury.
Odporność na korozję: Wysoka zawartość chromu i molibdenu zapewnia wyjątkową odporność na korozję wżerową i szczelinową w środowiskach utleniających, obojętnych i redukujących do temperatur przekraczających 1000°C.
Odporność na utlenianie: Bardzo przylegająca, bogata w chrom warstwa tlenku chroni materiał przed uszkodzeniami spowodowanymi utlenianiem w środowisku powietrza o temperaturze do 1100°C. Jest ona odporna na utlenianie nawet po długim okresie eksploatacji.
Ogólnie rzecz biorąc, połączenie wytrzymałości, plastyczności, odporności na pełzanie oraz odporności na korozję/utlenianie w ekstremalnych temperaturach sprawia, że stop niklu 52 jest wszechstronnym, wysokowydajnym materiałem do druku 3D w technologii AM i fuzji w złożu proszkowym.
Zastosowania proszku ze stopu niklu 52
Stop niklu 52 jest wykorzystywany w krytycznych zastosowaniach w przemyśle lotniczym, energetycznym, przetwórstwie chemicznym i innych branżach o trudnych warunkach środowiskowych, w których odporność na ekstremalne temperatury i korozję wpływa na żywotność i bezpieczeństwo komponentów.
Tabela 4: Zastosowania proszku Nickel Alloy 52 w różnych sektorach
Sektor | Komponenty | Czynniki napędzające popyt |
---|---|---|
Lotnictwo i kosmonautyka | Łopatki i łopatki turbin, dysze rakietowe, wykładziny spalania | Wytrzymałość układów napędowych na wysokie temperatury |
Wytwarzanie energii | Wymienniki ciepła, elementy złączne | Odporność na korozję dla elektrowni zasilanych paliwami kopalnymi |
Przemysł chemiczny i petrochemiczny | Zawory, reaktory, wymienniki ciepła | Odporność na utlenianie w procesach wykorzystujących parę przegrzaną |
Marine | Elementy układu wydechowego | Odporność na korozję w środowisku morskim |
Niektóre konkretne zastosowania obejmują:
- Elementy silników lotniczych, takie jak łopatki, dysze, obudowy i osłony
- Części gorących sekcji przemysłowych turbin gazowych
- Dysze silników rakietowych
- Rury wymienników ciepła dla rafinerii chemicznych i platform wiertniczych
- Zawory i sprzęt do przetwarzania żrących chemikaliów
- Elementy układu wydechowego i turbosprężarki w silnikach okrętowych
Możliwość drukowania 3D skomplikowanych, konfigurowalnych geometrii, które w innym przypadku byłyby niemożliwe do wykonania w konwencjonalny sposób, dodatkowo rozszerza potencjalne zastosowania stopu niklu 52 w różnych branżach.
Druk 3D z metalu przy użyciu proszku ze stopu niklu 52
Proszek ze stopu niklu 52 jest stosowany głównie jako materiał wsadowy w procesach produkcji dodatków metalowych opartych na syntezie w złożu proszkowym (PBF), w tym selektywnym topieniu laserowym (SLM) i bezpośrednim spiekaniu laserowym metali (DMLS).
Typowy proces drukowania 3D obejmuje:
- Rozprowadzanie jednolitej warstwy proszku Nickel Alloy 52 na platformie roboczej
- Selektywne topienie proszku w celu zestalenia przekroju poprzecznego za pomocą lasera
- Opuszczanie platformy i rozprowadzanie nowej warstwy proszku
- Powtarzanie warstwa po warstwie aż do ukończenia części
Tabela 5: Typowe parametry druku 3D dla proszku stopu niklu 52
Parametr | Szczegóły |
---|---|
Grubość warstwy | 20-50 μm |
Moc lasera | Do 500 W |
Prędkość skanowania | 750-3500 mm/s |
Rozstaw włazów | 80-200 μm |
Gaz obojętny | Argon lub azot |
Doskonała płynność i wysoka gęstość proszku Nickel Alloy 52 umożliwia równomierne rozprowadzanie wraz z dobrą absorpcją i zatrzymywaniem energii lasera, co skutkuje doskonałą drukownością.
Odpowiednia obróbka wyżarzania łagodzi naprężenia wewnętrzne powstające w wyniku szybkiego krzepnięcia nieodłącznie związanego z procesami AM, umożliwiając częściom metalowym spełnienie wymagań projektowych.
W porównaniu do odlewania/kucia, zalety produkcji addytywnej komponentów ze stopu niklu 52 obejmują:
- Złożone geometrie niemożliwe w inny sposób
- Zmniejszona liczba części montażowych dzięki skonsolidowanym projektom
- Krótszy czas projektowania
- Niższe koszty produkcji mniejszych partii
- Wysoki stosunek wytrzymałości do masy
- Doskonała powtarzalność między częściami
Należy jednak wziąć pod uwagę ograniczenia AM metalu:
- Wyższy koszt w przypadku dużych wolumenów produkcji
- Ograniczony maksymalny rozmiar obwiedni części
- Może być wymagana dodatkowa obróbka końcowa
- Anizotropowe właściwości materiału
Ogólnie rzecz biorąc, druk 3D zapewnia przełomowe korzyści w porównaniu z konwencjonalnymi technikami dla małych niszowych zastosowań, w których czynniki takie jak złożoność projektu, dostosowanie, koszty i czas realizacji mają kluczowe znaczenie.
Dostawcy proszku ze stopu niklu 52
Do wiodących światowych dostawców oferujących proszek Nickel Alloy 52 specjalnie do produkcji dodatków metalowych należą:
Tabela 6: Producenci proszków ze stopu niklu 52
Firma | Lokalizacja |
---|---|
Sandvik Osprey | Walia, Wielka Brytania |
Carpenter Additive | Wirginia, USA |
Höganäs | Szwecja |
Praxair | Indiana, USA |
Sentient Jet | Kalifornia, USA |
Czynniki wyróżniające producentów proszków obejmują kontrolę jakości:
- Zgodność składu chemicznego z surowymi normami lotniczymi
- Sferoidalny rozkład kształtu cząstek
- Ścisłe procedury obsługi zapobiegające zanieczyszczeniu
- Dostępny zakres rozmiarów cząstek
- Spójna morfologia proszku z partii na partię
Dlatego dla drukarni 3D kluczowe znaczenie ma wybór niezawodnego dostawcy, który zapewnia pełną certyfikację jakości proszku Nickel Alloy 52 dostosowanego do ich dokładnych parametrów i wymagań procesu produkcji.
Koszty proszku ze stopu niklu 52
Proszki ze stopów niklu są droższe niż konwencjonalne proszki ze stali nierdzewnej ze względu na zastrzeżone kompozycje o wyższej zawartości niklu i chromu.
Porównanie z innymi proszkami stopów niklu
Proszek Nickel Alloy 52 zapewnia znacznie lepsze właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach i odporność na korozję w porównaniu z podstawowymi stopami niklu, ale jest droższy.
Tabela 7: Porównanie stopu niklu 52 z innymi proszkami stopów niklu
Stop | Siła | Odporność na utlenianie | Odporność na korozję | Koszt |
---|---|---|---|---|
Stop niklu 52 | Najwyższy | Do 1100°C | Doskonała do 1100°C | Wysoki |
Inconel 718 | Średni | Do 700°C | Umiarkowana temperatura do 700°C | Średni |
Inconel 625 | Najniższy | Do 980°C | Dobra do 980°C | Niski |
Inconel 718 jest tańszą alternatywą dla proszku ze stopu niklu, ale zaczyna mięknąć powyżej 650°C, więc nie może się równać z temperaturą 1100°C stopu niklu 52. Ma również niższą odporność na korozję i utlenianie w ekstremalnych temperaturach.
Inconel 625 zapewnia dobrą odporność na utlenianie w pracy ciągłej do 980°C. Brakuje mu jednak wystarczającej wytrzymałości w wysokich temperaturach do zastosowań związanych z obciążeniami dynamicznymi. Wytrzymałość gwałtownie spada powyżej 700°C.
W przypadku ekstremalnych środowisk, w których temperatura przekracza 1000°C, a także korozji na gorąco lub utleniania, stop niklu 52 wyraźnie przewyższa alternatywne rozwiązania przy wyższych kosztach. Jednak w przypadku mniej wymagających zastosowań Inconel 718 lub 625 może zapewnić wystarczającą wydajność przy niższych cenach proszku.
Normy i gatunki dla proszku ze stopu niklu 52
Proszek Nickel Alloy 52 do zastosowań AM jest produkowany zgodnie z następującymi międzynarodowymi specyfikacjami materiałowymi:
- ASTM B466: Norma dla odlewów ze stopów niklowo-chromowo-molibdenowo-kolumbowych
- AMS 5832: Stop niklu, odporny na korozję i wysoką temperaturę, pręty, odkuwki i pierścienie 52.5Ni - 22Cr - 22Fe - 3Mo
- DIN 2.4631 / NiCr22Fe19Mo3: Odlewanie stopów żaroodpornych
Specyfikacje te określają akceptowalne standardy składu, właściwości mechanicznych, struktury ziarna, wykończenia powierzchni i procesów jakości w globalnych łańcuchach dostaw.
Tabela 8: Typy certyfikacji proszku stopu niklu 52
Certyfikacja | Opis |
---|---|
AS9100D Aerospace | Spełnia standardy zarządzania jakością zdatności do lotu w zastosowaniach lotniczych o krytycznym znaczeniu. |
ISO 9001 | Weryfikuje zgodność procesów systemu zarządzania jakością w łańcuchu produkcji i dostaw. |
ISO 13485 | Potwierdza spełnienie rygorystycznych przepisów dotyczących urządzeń medycznych |
Wiodący producenci proszków do AM posiadają certyfikaty zgodności swoich proszków Nickel Alloy 52 z tymi specyfikacjami, dając klientom pewność otrzymania wolnych od wad materiałów wysokiej jakości, odpowiednich do zastosowań regulowanych w sektorach takich jak lotnictwo, obronność, energetyka i medycyna.
Najlepsze praktyki rozwoju parametrów drukowania
Ponieważ stop niklu 52 jest stosunkowo nowy w zastosowaniach druku 3D z metalu, efektywne parametry drukowania nie zostały jeszcze ustandaryzowane. Drukarnie powinny ściśle współpracować ze swoimi dostawcami proszków i producentami OEM drukarek, aby opracować zoptymalizowane parametry kompilacji na zasadzie prób i błędów, biorąc pod uwagę takie czynniki jak:
- Moc lasera, prędkość skanowania, odstępy między kreskami
- Ustawienia przepływu gazu obojętnego
- Temperatury podgrzewania wstępnego i podgrzewania płyty bazowej
- Orientacja części i struktury wsparcia
- Cykle wyżarzania
Niezbędna jest obszerna charakterystyka materiału przy użyciu geometrii testowych w celu ilościowego określenia osiągalnych właściwości materiału dla wystarczającej wydajności części. Mikrostruktura, pomiary twardości, próby rozciągania i mikroskopia powinny być wykonywane w celu porównania konstrukcji kuponów próbek przed zainwestowaniem w kosztowne serie produkcyjne części końcowych.
Tabela 9: Wytyczne dotyczące opracowywania parametrów druku dla stopu niklu 52
Cel | Metoda | Metryki | Cel |
---|---|---|---|
Optymalizacja gęstości | Eksperymenty z macierzą parametrów | Gęstość względna | >99,5% |
Redukcja naprężeń szczątkowych | Zmodyfikowane wzorce skanowania, podgrzewanie przed/po | Odkształcenie, XRD, modelowanie | Zminimalizowane zniekształcenia |
Właściwości mechaniczne | Testy na rozciąganie/zmęczenie | UTS, granica plastyczności, wydłużenie % | Dopasowanie właściwości docelowych |
Kontrola mikrostruktury | Zmiany parametrów | Wielkość ziarna, analiza fazowa | Jednolite, drobne ziarna |
Minimalizacja kosztów | Analiza upakowania objętościowego | Ilość części na kompilację | Zmaksymalizowany |
Dzięki rygorystycznym protokołom testowym wykorzystującym te najlepsze praktyki, użytkownicy mogą wybrać optymalne ustawienia, aby w pełni wykorzystać potencjał stopu niklu 52 w swoich konkretnych zastosowaniach. Aby skutecznie wdrożyć takie procedury rozwoju, należy ściśle skonsultować się z ekspertami od dostawców materiałów, producentów OEM drukarek i zewnętrznych dostawców usług.
FAQ
Poniżej znajdują się odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania związane z drukowaniem 3D z metalu przy użyciu proszku Nickel Alloy 52:
Jaki zakres wielkości cząstek najlepiej nadaje się do laserowego drukowania proszkowego stopu niklu 52?
Zakres wielkości cząstek pomiędzy 15-45 mikronów jest zalecany jako najdrobniejszy proszek do precyzyjnego skanowania cienkich warstw. Grubsze proszki o wielkości 45-100 mikronów mogą również zapewniać dobrą drukowność przy większych prędkościach poprzez zmniejszenie odbicia lasera.
Jakiego rodzaju obróbka końcowa jest wymagana w przypadku części AM ze stopu niklu 52?
W wydrukowanych komponentach ze stopu niklu 52 występują naprężenia szczątkowe wynikające z miejscowego topnienia i szybkiego krzepnięcia nieodłącznie związanego z drukowaniem 3D. Obróbka cieplna zmniejszająca naprężenia w zakresie od 700°C do 1000°C w oparciu o wyżarzanie w piecu próżniowym lub HIP ma kluczowe znaczenie dla wyeliminowania naprężeń wewnętrznych i poprawy właściwości mechanicznych. Dodatkowe prasowanie izostatyczne na gorąco może jeszcze bardziej zmaksymalizować gęstość. W celu osiągnięcia dokładności wymiarowej i pożądanej jakości wykończenia powierzchni można również zastosować minimalną obróbkę skrawaniem lub szlifowanie.
Czy stop niklu 52 jest kompatybilny z drukowaniem wielomateriałowym lub stopowaniem przy użyciu metalu AM?
Tak, kompozyty stopów niklu lub funkcjonalnie stopniowane materiały zawierające stopniowe przejścia od stopu niklu 52 do innych stopów proszkowych, takich jak stal nierdzewna, są całkiem wykonalne bez rozległych modyfikacji materiałoznawczych. Elementy stopu wiążącego i podstawowy skład niklu z łatwością umożliwiają kompatybilne możliwości stopowania lub mieszania w ramach objętości kompilacji AM.
Czy można spawać lub naprawiać addytywnie komponenty AM Nickel Alloy 52?
Tak, części ze stopu niklu 52 drukowane metodą fuzji w złożu proszkowym mogą być z powodzeniem spawane lub naprawiane przy użyciu procesów AM opartych na ukierunkowanym osadzaniu energii, takich jak laserowe osadzanie metalu (LMD) lub wytwarzanie addytywne wiązką elektronów. Kompatybilny niklowy materiał wypełniający musi być wykorzystany do odbudowy zużytych obszarów lub łączenia podzespołów przy jednoczesnym zachowaniu pożądanych właściwości chemicznych, mechanicznych i wysokotemperaturowych.
Jakich zasad projektowych należy przestrzegać podczas modelowania części przy użyciu stopu niklu 52 do metalowego AM?
Należy wdrożyć wytyczne projektowe dla procesów syntezy w złożu proszkowym, które uwzględniają takie czynniki, jak optymalna orientacja części, minimalne kąty zwisu, wystarczająca grubość ścianek, odpowiednie konstrukcje wsporcze i promienie przejścia, aby umożliwić solidne kompilacje. Uwzględnienie ograniczeń produkcyjnych i potencjalnej obróbki końcowej z góry w modelu CAD jest kluczem do wytwarzania w pełni funkcjonalnych komponentów ze stopu niklu 52 za pomocą druku 3D.
Uzyskaj najnowszą cenę
Informacje o Met3DP
Odtwórz wideo na temat metalowa fabryka 3dp
Kategoria produktu
GORĄCA WYPRZEDAŻ
KONTAKT
Masz pytania? Wyślij nam wiadomość teraz! Po otrzymaniu wiadomości obsłużymy Twoją prośbę całym zespołem.
Powiązane produkty
![metalowe logo 3dp małe](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Proszki metali do druku 3D i produkcji addytywnej
PRODUKT
cONTACT INFO
- Miasto Qingdao, Shandong, Chiny
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731