Proszek ze stopu niklu 718

Proszek stopu niklu 718, znany również jako proszek Inconel 718, to wysokowytrzymały, odporny na korozję proszek stopu niklu i chromu.

Metalowy proszekRozmiarIlośćCena/kgRozmiarIlośćCena/kg
Inconel 7180-20 μm1 KG60.953-105μm1 KG59
10 KG39.810 KG38
100 KG34.5100 KG33

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

Przegląd

Proszek stopu niklu 718, znany również jako proszek Inconel 718, to wysokowytrzymały, odporny na korozję proszek stopu niklu i chromu. Jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym, naftowym i gazowym, motoryzacyjnym i innych zastosowaniach wysokotemperaturowych ze względu na doskonałe właściwości mechaniczne oraz odporność na utlenianie i korozję w wysokich temperaturach.

Niektóre kluczowe cechy proszku Nickel Alloy 718 obejmują:

  • Wysoka wytrzymałość i twardość do ~650°C
  • Wyjątkowa odporność na korozję
  • Doskonała wytrzymałość na pełzanie i zmęczenie materiału
  • Dobra spawalność i skrawalność
  • Wysoka udarność i wytrzymałość
  • Możliwość obróbki termicznej w celu uzyskania optymalnych właściwości

Proszek Nickel Alloy 718 jest najczęściej stosowany w technikach wytwarzania przyrostowego, takich jak selektywne topienie laserowe (SLM), topienie wiązką elektronów (EBM) i rozpylanie spoiwa w celu wytwarzania złożonych geometrii. Inne zastosowania obejmują formowanie wtryskowe metali (MIM) oraz natryskiwanie cieplne lub na zimno.

Skład

Typowy skład chemiczny proszku Nickel Alloy 718 to:

ElementWaga %
Nikiel (Ni)50 – 55
Chrom (Cr)17 – 21
Żelazo (Fe)Równowaga
Niob (Nb)4.75 – 5.5
Molibden (Mo)2.8 – 3.3
Tytan (Ti)0.65 – 1.15
Aluminium (Al)0.2 – 0.8
Kobalt (Co)≤ 1
Miedź (Cu)≤ 0.3
Mangan (Mn)≤ 0.35
Krzem (Si)≤ 0.35
Fosfor (P)≤ 0.015
Siarka (S)≤ 0.015
Bor (B)≤ 0.006
Węgiel (C)≤ 0.08

Kluczowe pierwiastki stopowe, takie jak Ni, Cr, Nb i Mo, przyczyniają się do wysokiej wytrzymałości poprzez utwardzanie wydzieleniowe i mechanizmy wzmacniające w roztworze stałym. Żelazo jest głównym metalem bazowym wraz z niklem. Mniejsze dodatki Al i Ti pomagają kontrolować strukturę ziarna. Pierwiastki śladowe są ograniczone, aby zapobiec szkodliwym skutkom.

Właściwości

Proszek Nickel Alloy 718 oferuje unikalne połączenie wyjątkowych właściwości, dzięki czemu nadaje się do wysokowydajnych części w różnych branżach:

NieruchomośćOpis
SiłaWytrzymałość na rozciąganie 1300 MPa w stanie wyżarzonym. Może osiągnąć ponad 1500 MPa po utwardzaniu cieplnym.
Twardośćtwardość powyżej 470 HB
Gęstość8,19 g/cm3
Temperatura topnienia1,260-1,336°C
Przewodność cieplna~11 W/m-K
Rezystywność elektryczna~125 μΩ-cm
Rozszerzalność cieplna~13 μm/m-°C
Moduł sprężystości~205 GPa
WydłużeniePonad 12%
Siła uderzeniaDo 100 J w temperaturze pokojowej
Wytrzymałość zmęczeniowaBardzo wysoka odporność na zmęczenie i pełzanie
Odporność na utlenianieOdporność na utlenianie do 700°C
Odporność na korozjęDoskonała odporność na SCC i inne formy korozji wodnej
SpawalnośćDobra spawalność
ObrabialnośćLepsza skrawalność niż w przypadku zwykłego stopu niklu 718

Wysoka wytrzymałość jest utrzymywana do temperatury ponad 650°C wraz z dobrą plastycznością i ciągliwością. Charakteryzuje się znacznie lepszą odpornością na pełzanie, zmęczenie i wzrost pęknięć w porównaniu do stali nierdzewnych. Wyjątkowa odporność na korozję pozwala na zastosowanie w trudnych warunkach. Te dobrze wyważone właściwości sprawiają, że stop niklu 718 nadaje się do krytycznych komponentów.

Charakterystyka

Niektóre unikalne właściwości proszku Nickel Alloy 718 obejmują:

  • Starzenie lub utwardzanie przez wytrącanie - Rozwija wytrzymałość w czasie, gdy jest poddawany obróbce cieplnej poprzez wytrącanie międzymetalicznych faz Ni3 (Al, Ti) gamma prime i tetragonalnych faz Ni3Nb gamma double prime.
  • Wzmocnienie roztworu stałego - Pierwiastki stopowe, takie jak Mo i Cr, rozpuszczają się w niklowo-żelaznej matrycy, zwiększając wytrzymałość bazową.
  • Możliwość obróbki cieplnej - Może być wyżarzany w roztworze i utwardzany wydzieleniowo w celu dostosowania właściwości do potrzeb aplikacji.
  • Tworzy stabilną, trwałą zgorzelinę tlenkową zapewniającą odporność na korozję.
  • Wytrzymałość kriogeniczna - Zachowuje plastyczność i wytrzymałość w ekstremalnych temperaturach poniżej zera
  • Łatwa do uzyskania drobnoziarnista mikrostruktura w procesach AM z wykorzystaniem spiekania w złożu proszku
  • Zdolność HIP - Prasowanie izostatyczne na gorąco może wyeliminować wewnętrzną porowatość w częściach AM
  • Dobra przetwarzalność produkcji addytywnej przy umiarkowanych mocach lasera

Specyfikacje

Proszek Nickel Alloy 718 jest dostępny w różnych rozkładach wielkości, podzielonych na różne kategorie:

Zakres rozmiarów

KategoriaZakres rozmiarów (μm)
Klasa dokładności15-45
Klasa extra-fine10-22
Klasa submikronowa0.5-15

Rozkład wielkości

Typowe rozkłady wielkości dla procesów AM:

Rozkład wielkościD10 (μm)D50 (μm)D90 (μm)
15-45 μm203540
10-22 μm121822

Czystość chemiczna

KlasaCzystość
Standard≥ 99,9%
Wysoka czystość≥ 99,95%
Ultra wysoka czystość≥ 99,99%

Standardy

Kompozycje proszkowe stopu niklu 718 są standaryzowane zgodnie z:

  • ASTM B637
  • AMS 5596G
  • AMS 5662M

Dostępne są jednak również niestandardowe kompozycje dostosowane do AM.

Zastosowania

Proszek ze stopu niklu 718 jest wykorzystywany w różnych gałęziach przemysłu do produkcji krytycznych komponentów za pomocą AM lub innych procesów metalurgii proszków:

Przemysł

Zastosowanie
Lotnictwo i kosmonautykaŁopatki turbin, tarcze, wały, koła zębate, obudowy, wsporniki konstrukcyjne
Ropa i gazElementy głowicy odwiertu, narzędzia wiertnicze, zawory, pompy
MotoryzacjaCzęści turbosprężarki, komponenty silnika
MedycznyImplanty ortopedyczne, protetyka
ObronaElementy pocisków rakietowych, części systemu wirników
Wytwarzanie energiiCzęści sekcji gorącej turbin parowych i gazowych
Przetwarzanie chemiczneWymienniki ciepła, zbiorniki reakcyjne

Komponenty

Komponent
Koła turbosprężarki
Wykładziny komory spalania
Pierścienie uszczelniające
Rury wymiennika ciepła
Korpusy zaworów
Powłoki natryskiwane termicznie

Doskonała wytrzymałość i odporność na korozję w podwyższonych temperaturach sprawiają, że jest to idealny materiał do produkcji elementów konstrukcyjnych o gorących przekrojach. Odporność na pełzanie pozwala na długotrwałe przenoszenie obciążeń. Stop niklu 718 znajduje również zastosowanie w aplikacjach kriogenicznych ze względu na swoją plastyczność w niskich temperaturach.

Dostawcy

Proszek stopu niklu 718 odpowiedni do procesów AM i natryskiwania cieplnego jest dostarczany przez wiodących producentów:

Dostawcy

FirmaNazwy marekMetody produkcji
SandvikOsprey® 718Atomizacja gazu
PraxairTRU 718Atomizacja gazu
Carpenter AdditiveCR 718Atomizacja gazu
ErasteelEZ 718Atomizacja gazu
AP&CPulNi 718Atomizacja gazu
SLM SolutionsIN718Atomizacja gazu
Technologia LPWLP18Ni700Atomizacja gazu

Cennik proszków met3dp in718

Metalowy proszekRozmiarIlośćCena/kgRozmiarIlośćCena/kg
Inconel 7180-20 μm1 KG60.953-105μm1 KG59
10 KG39.810 KG38
100 KG34.5100 KG33

Ceny różnią się w zależności od dostawcy w zależności od wielkości zamówienia, ilości proszku, dodatkowej charakterystyki proszku i poziomów czystości.

Jak wybrać odpowiedni proszek ze stopu niklu 718?

Wybór odpowiedniego rodzaju proszku ze stopu niklu 718 ma kluczowe znaczenie dla wysokiej jakości komponentów AM. Oto kilka kluczowych czynników:

Zakres rozmiarów

  • Ogólna zasada mówi, że drobniejsze są lepsze dla rozdzielczości, wykończenia powierzchni
  • Zbyt drobne cząstki prowadzą jednak do słabego przepływu proszku i strat związanych z rozproszeniem.
  • 15-45 μm to optymalna równowaga dla większości procesów AM

Rozkład wielkości

  • Węższe rozkłady, takie jak Dv90 < 10 μm, poprawiają gęstość
  • Ale zasięg pozwala na dobrą gęstość upakowania

Sferyczność i morfologia

  • Wysoce sferyczny i gładki proszek ładnie się rozprowadza, gęsto pakuje i równomiernie rozprowadza.
  • Nieregularne cząstki mogą negatywnie wpływać na właściwości materiału

Skład chemiczny

  • Zgodność ze standardowym składem ASTM zapewnia sprawdzoną wydajność stopu
  • Niski poziom tlenu i azotu zapobiega porowatości i osłabieniu.
  • Wysoka czystość proszku redukuje szkodliwe cząstki drugiej fazy
  • Dostępne niestandardowe kompozycje dla lepszej przetwarzalności AM

Mikrostruktura

  • Atomizacja gazowa pozwala uzyskać drobnoziarnistą strukturę istotną dla właściwości mechanicznych
  • Brak teksturowania zapewnia izotropową wytrzymałość
  • Zanieczyszczenia i satelity mogą powodować usterki

Charakterystyka proszku

  • Dobra płynność i łatwość rozprowadzania ułatwia przetwarzanie AM
  • Gęstość pozorna bezpośrednio wpływa na końcową gęstość części
  • Analiza wszystkich cech zgodnie z normami ASTM i MPIF

Jak przetwarzać proszek ze stopu niklu 718

Proszek ze stopu niklu 718 może być przetwarzany za pomocą wielu technik AM, a także operacji wtórnych:

Wytwarzanie przyrostowe

Popularne procesy AM

ProcesOpis
Binder JettingPłynny środek wiążący selektywnie łączy cząstki proszku
Ukierunkowane osadzanie energiiSkoncentrowana energia termiczna topi proszek do osadzania warstwa po warstwie
Topienie wiązką elektronówWiązka elektronów o dużej mocy selektywnie stapia złoże proszku
Laserowa fuzja łoża proszkowegoSkanowanie laserowe topi i konsoliduje warstwy proszku
Formowanie wtryskowe metaliWiąże proszek z polimerem, a następnie usuwa go i spieka.

Wszystkie techniki wytwarzają części o kształcie zbliżonym do siatki, wymagające obróbki końcowej. Strumieniowanie spoiwa wymaga infiltracji w celu konsolidacji zielonych kompaktów, podczas gdy fuzja w łożu proszkowym tworzy komponenty o dużej gęstości. Wszystkie opcje pozwalają na swobodę geometryczną i personalizację.

Parametry najlepszych praktyk

Do laserowego stapiania proszkowego ze stopem niklu 718:

  • Moc lasera: 195-250 W
  • Prędkość skanowania: 700-850 mm/s
  • Rozstaw klap: 0,09-0,12 mm
  • Grubość warstwy: 20-50 μm

Stosuj prasowanie izostatyczne na gorąco, aby wyeliminować resztkową porowatość i poprawić właściwości materiału.

Obróbka cieplna

Typowa procedura obróbki cieplnej:

  1. Prasowanie izostatyczne na gorąco
    • 1 160°C, 100 do 150 MPa, 4 godziny
  2. Wyżarzanie w roztworze
    • 980°C, przytrzymać 1 godzinę, schłodzić argonem
  3. Stwardnienie z wiekiem
    • 720°C, 8 godzin, schłodzenie pieca do 620°C
    • 620°C, 8 godzin, chłodzenie powietrzem

Pozwala to uzyskać jednolitą mikrostrukturę gamma double prime i optymalną wytrzymałość dzięki utwardzaniu wydzieleniowemu. Obróbka cieplna w roztworze rozpuszcza bogate w Nb/Ti związki międzymetaliczne, podczas gdy starzenie powoduje ich jednorodne wytrącanie.

Wykończenie powierzchni

Chropowatość powierzchni wynosi średnio około 15-20 μm Ra w zależności od parametrów procesu. Różne operacje wykończeniowe zapewniają gładkie powierzchnie:

  • Obróbka CNC
  • Wykończenie bębnowe/wibracyjne
  • Trawienie chemiczne
  • Elektropolerowanie
  • Śrutowanie

Większość komponentów AM ze stopu niklu 718 jest obrabiana z zachowaniem dokładności wymiarowej i pożądanego wykończenia powierzchni.

Zastosowania wytwarzanych addytywnie części ze stopu niklu 718

AM umożliwia konsolidację wielu komponentów i optymalizację geometrii przy użyciu stopu niklu 718:

PrzemysłKomponentyKorzyści
Lotnictwo i kosmonautykaŁopatki turbin, dysze rakietZłożone kanały chłodzące, kształty aerodynamiczne
Ropa i gazPierścienie uszczelniające, korpusy pomp, zaworyChłodzenie konforemne, zmniejszenie liczby części
MotoryzacjaKoła turbosprężarkiZmniejszona masa dzięki strukturom kratowym
Wytwarzanie energiiElementy ścieżki gorącego gazuKrótki czas realizacji zamówień na przestarzałe części
Przetwarzanie chemiczneZłączki rurowe, zbiorniki reakcyjneDoskonała odporność na korozję

Lżejsze struktury kratowe obniżają masę komponentów. Konforemne kanały chłodzące w gorących sekcjach narzędzi zwiększają wydajność. Zoptymalizowane topologicznie kształty zmniejszają straty dynamiki płynów. Wszystko to zmniejsza koszty cyklu życia w zakresie surowców, zużycia energii i konserwacji.

Jednocześnie strumieniowanie spoiwa i ukierunkowane osadzanie energii umożliwiają szybkie oprzyrządowanie, prototypowanie i produkcję krótkoseryjną bezpośrednio w stopie niklu 718.

Plusy i minusy proszku ze stopu niklu 718

Plusy

  • Niezwykle wysoka wytrzymałość i twardość utrzymywana do ~650°C
  • Doskonała odporność na pełzanie, zmęczenie, pękanie i korozję
  • Zachowuje wytrzymałość i plastyczność w temperaturach kriogenicznych
  • Właściwości mechaniczne zbliżone do izotropowych
  • Sprawdzony stop z łatwo dostępnym proszkiem surowcowym
  • Przewaga kosztowa nad trudnymi w obróbce nadstopami niklu
  • Personalizacja i elastyczność projektowania dzięki AM
  • Konsolidacja komponentów i lekkie konstrukcje

Wady

  • Mniejszy potencjał prasowania izostatycznego na gorąco w porównaniu do odlewu ze stopu 718
  • Nadal podatne na pękanie zestalające w AM
  • Wymaga obróbki cieplnej w celu uzyskania optymalnych właściwości
  • Niższa wytrzymałość niż w przypadku niektórych nadstopów niklu
  • Wrażliwość na wady konstrukcyjne typowe dla procesów metalowych AM
  • Proszek jest stosunkowo drogi w porównaniu do stali nierdzewnej

Właściwa optymalizacja parametrów i rygorystyczna kontrola jakości podczas produkcji komponentów AM jest niezbędna do wykorzystania pełnych możliwości tego wysokowydajnego materiału.

Perspektywy dla proszku ze stopu niklu 718

Stop niklu 718 będzie nadal znajdował coraz szersze zastosowanie w AM w przemyśle lotniczym, turbinach gazowych, narzędziach i innych wymagających zastosowaniach:

  • Nowe silniki lotnicze zawierają ponad 40% AM, co pozwala na znaczne oszczędności kosztów dzięki zmniejszeniu masy, poprawie wydajności i konsolidacji części.
  • Spadające ceny maszyn AM i szersza kwalifikacja materiałów zwiększą popularność tego rozwiązania.
  • Opracowywane są wysokowytrzymałe, niestandardowe warianty stopów, aby jeszcze bardziej przesunąć limity
  • Nowe metody obróbki cieplnej są oceniane pod kątem maksymalnego utwardzania wydzieleniowego wraz z HIP
  • Produkcja hybrydowa łącząca AM, obróbkę skrawaniem i napawanie umożliwi produkcję dużych ilości produktów
  • Zwiększona standaryzacja parametrów procesu AM, specyfikacji proszków, protokołów kwalifikacji części ułatwi rozwój.

Wraz z dalszym rozwojem metod metalurgii proszków, takich jak AM, stop niklu 718 będzie nadal zaspokajał potrzeby w zakresie specjalistycznych komponentów, w których wydajność przewyższa koszty przetwarzania.

Najczęściej zadawane pytania

Q. Dlaczego stop niklu 718 jest preferowany w stosunku do stali nierdzewnej w zastosowaniach wysokotemperaturowych?

A. Stop niklu 718 zachowuje znacznie wyższą wytrzymałość, twardość i odporność na korozję w temperaturach powyżej 650°C w porównaniu ze stalą nierdzewną. Oferuje również znacznie lepszą wytrzymałość na pełzanie, umożliwiając statyczne przenoszenie obciążeń w wysokich temperaturach.

Q. Jaki zakres wielkości cząstek jest optymalny dla AM przy użyciu proszku stopu niklu 718?

A. Zakres wielkości cząstek 15-45 mikronów zapewnia równowagę między rozdzielczością, wykończeniem powierzchni, płynnością proszku i gęstością upakowania. Drobniejsze proszki poniżej 10 mikronów mogą być trudniejsze do przetworzenia.

Q. Czy proszek Nickel Alloy 718 wymaga prasowania izostatycznego na gorąco po produkcji dodatków?

A. Prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP) eliminuje wewnętrzne puste przestrzenie i porowatość w komponentach AM ze stopu niklu 718. Pozwala to osiągnąć gęstość zbliżoną do 100% i izotropowe właściwości materiału. Prasowanie izostatyczne na gorąco jest zalecane, ale nie obowiązkowe przed obróbką cieplną.

Q. Dlaczego stop niklu 718 jest preferowany do zastosowań kriogenicznych w porównaniu z innymi stopami?

A. W przeciwieństwie do innych wysokowytrzymałych stopów, stop niklu 718 zachowuje znaczną plastyczność i wytrzymałość w temperaturach kriogenicznych poniżej zera, zachowując jednocześnie swoją wytrzymałość. Dzięki temu nadaje się do zastosowań związanych z przechowywaniem i transportem skroplonego gazu.

Q. Czy proszek stopu niklu 718 ma lepszą odporność na korozję w porównaniu do kutego stopu 718?

A. Zarówno proszkowy, jak i kuty stop Alloy 718 oferują podobną wyjątkową odporność na korozję w różnych środowiskach. Technologia proszkowa AM umożliwia wytwarzanie komponentów o złożonej, zoptymalizowanej geometrii, co dodatkowo poprawia odporność na korozję.

Uzyskaj najnowszą cenę

Aby wypełnić ten formularz, włącz obsługę JavaScript w przeglądarce.