Proszek ze stopu cyrkonu i niklu

Przegląd

Proszek ze stopu cyrkonu i niklu to rodzaj proszku stopu metalu składającego się głównie z cyrkonu i niklu. Wykazuje właściwości obu metali, w tym wysoką wytrzymałość, dobrą odporność na korozję, odporność na ciepło i plastyczność.

Niektóre kluczowe właściwości i szczegóły proszku ze stopu cyrkonowo-niklowego obejmują:

Skład:

• Głównie połączenie cyrkonu i niklu
• Może również zawierać niewielkie ilości innych pierwiastków, takich jak tytan, miedź, chrom, żelazo lub węgiel.
• Zawartość niklu zazwyczaj waha się od 10-50%

Proces produkcji:

• Najczęściej wytwarzane poprzez atomizację gazu
• Mogą być również wytwarzane innymi metodami, takimi jak plazmowa obróbka elektrodą wirującą (PREP).

Rozmiar cząstek:

• Zakres od 10 do 150 mikronów
• Dostępne niestandardowe rozmiary cząstek
• Sferyczna morfologia proszku

Typowe zastosowania:

• Proszek do druku 3D
• Powłoki natryskiwane termicznie
• Produkty spawalnicze
• Reaktory jądrowe
• Sprzęt chemiczny

Rodzaje Proszki ze stopu cyrkonu i niklu

Istnieje kilka popularnych rodzajów i systemów proszków ze stopu cyrkonowo-niklowego, które mają nieco zróżnicowane właściwości i cechy.

Typ stopu	Skład	Kluczowe cechy charakterystyczne
Stopy bogate w cyrkon	Zr-2Ni, Zr-3Ni, Zr-4Ni	Wysoka wytrzymałość i twardość, średnia ciągliwość
Zrównoważone stopy	Zr-20Ni, Zr-25Ni	Doskonałe połączenie wysokiej wytrzymałości i dobrej ciągliwości
Stopy bogate w nikiel	Zr-35Ni, Zr-40Ni	Zwiększona ciągliwość i wytrzymałość w porównaniu do stopów bogatych w cyrkon

Właściwości proszku ze stopu cyrkonowo-niklowego

Proszek ze stopu cyrkonu i niklu oferuje unikalną równowagę właściwości, dzięki czemu nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej wydajności:

Właściwości fizyczne:

• Wysoka gęstość (6-9 g/cm3)
• Temperatura topnienia 1300-1600°C
• Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej
• Dobra przewodność cieplna i elektryczna

Właściwości mechaniczne:

• Wysoka wytrzymałość
• Dobra odporność na pękanie i plastyczność
• Doskonała odporność na pełzanie
• Twardość w zakresie 300-500 HV

Właściwości chemiczne:

• Odporność na korozję i utlenianie
• Kompatybilność z wysokimi temperaturami i trudnymi warunkami otoczenia

Inne cechy charakterystyczne:

• Biokompatybilny i niemagnetyczny
• Nadające się do recyklingu i przyjazne dla środowiska
• Możliwość dostosowania składu i właściwości

Zastosowania Proszek ze stopu cyrkonu i niklu

Dzięki zrównoważonemu zestawowi właściwości, proszek ze stopu cyrkonowo-niklowego ma różnorodne zastosowania w wielu głównych branżach:

Przemysł	Zastosowania
Wytwarzanie przyrostowe	Druk 3D części końcowych dla przemysłu lotniczego, medycznego i motoryzacyjnego
Powłoki	Powłoki natryskiwane termicznie do ochrony przed zużyciem i korozją
Jądrowy	Obudowy prętów paliwowych, elementy wewnętrzne reaktorów
Przetwarzanie chemiczne	Pompy, zawory, orurowanie dla środowisk korozyjnych
Biomedyczne	Narzędzia chirurgiczne, implanty, protetyka
Elektronika	Obudowy podzespołów i połączenia
Obrona	Balistyczne płyty pancerne

Wiele z tych zastosowań wykorzystuje odporność na ciepło, wytrzymałość i odporność na korozję niklu cyrkonowego w wymagających warunkach. Proszek stopu może być przetwarzany na w pełni zwarte komponenty za pomocą prasowania izostatycznego na gorąco w celu uzyskania lepszych właściwości mechanicznych.

Specyfikacje proszku ze stopu cyrkonu i niklu

Proszki ze stopu cyrkonu i niklu są dostępne w różnych standardowych i niestandardowych specyfikacjach, dostosowanych do różnych zastosowań:

Rozmiar cząstek:

Zakres rozmiarów	Typowe zastosowania
10-45 mikronów	Druk 3D, powłoki natryskiwane termicznie
45-106 mikronów	Zastosowania w prasach i spiekach
10-150 mikronów	Surowiec do prasowania izostatycznego na gorąco

Skład chemiczny (waga %):

Stop	Zr (% min)	Ni (% min)	O (maks. %)
Zr-2Ni	Bal.	1	0.14
Zr-25Ni	Bal.	24	0.14
Zr-35Ni	Bal.	34	0.14

Międzynarodowe specyfikacje, takie jak ASTM B392 i ISO 6475, pomagają standaryzować skład, jakość i testy proszku ze stopu cyrkonowo-niklowego.

Globalni dostawcy i ceny

Niektórzy główni światowi dostawcy oferujący różne produkty w proszku ze stopu cyrkonu i niklu obejmują:

Firma	Klasy produktów	Szacunkowa wycena
AMETEK	Zr-2Ni, Zr-20Ni, Zr-35Ni	$200-500/kg
Materiały Stanford	Zr-702 (Zr-1Ni), Zr-705 (Zr-25Ni)	$250-750/kg
Micron Metals	Zr-2Ni, Zr-702, Zr-705	$100-800/kg
Hoganas	Zr-25Ni, Zr-702, Zr-705	$300-900/kg

Ceny mogą się różnić w zależności od:

• Gatunek i skład stopu
• Poziomy czystości
• Ilość zamówienia i rabaty hurtowe
• Rozkład wielkości cząstek

Ogólne ceny proszku ze stopu cyrkonowo-niklowego wahają się od około $100-900 za kg w zależności od specyfikacji produktu.

Plusy i minusy Proszek ze stopu cyrkonu i niklu

Zalety

• Wysoki stosunek wytrzymałości do wagi
• Doskonała odporność na korozję
• Dobre właściwości w wysokich temperaturach
• Konfigurowalny skład
• Nadaje się do produkcji addytywnej

Wady

• Droższe niż stopy stali
• Trudne do pełnego zagęszczenia bez HIP
• Ograniczona plastyczność przy wysokich prędkościach odkształcania
• Wymaga środków ostrożności ze względu na reaktywność

Najczęściej zadawane pytania

Jaka jest różnica między cyrkonem a proszkiem ze stopu cyrkonu?

Czysty proszek cyrkonowy składa się wyłącznie z cyrkonu, podczas gdy proszek ze stopu cyrkonu łączy cyrkon z innymi pierwiastkami stopowymi, takimi jak nikiel, w celu poprawy właściwości.

Jaki rozmiar cząstek jest najlepszy do drukowania 3D proszku ze stopu cyrkonu i niklu?

Zakres wielkości cząstek od 10 do 45 mikronów jest typowy dla drukowania 3D ze stopów cyrkonowo-niklowych metodą fuzji w złożu proszkowym.

Czy proszek ze stopu cyrkonu i niklu jest radioaktywny?

Nie, proszek ze stopu cyrkonu i niklu zawiera stabilne izotopy i nie jest radioaktywny, w przeciwieństwie do niektórych produktów cyrkonowych używanych w zastosowaniach jądrowych.

Jakie środki ostrożności należy podjąć podczas obchodzenia się z proszkiem stopu cyrkonu i niklu?

Unikać kontaktu ze skórą i oczami. Nosić środki ochrony indywidualnej, w tym rękawice, okulary ochronne i maski, aby zminimalizować narażenie i wdychanie podczas pracy. Używać narzędzi i sprzętu odpornych na iskry. Proszek może być łatwopalny.

Czy można drukować części ze stopu cyrkonu i niklu bez prasowania izostatycznego na gorąco?

Tak, ale właściwości są ulepszone dzięki obróbce końcowej za pomocą HIP, aby w pełni zagęścić wszelkie wewnętrzne porowatości i poprawić właściwości mechaniczne.

poznaj więcej procesów druku 3D