Порошок высокотемпературного сплава
Оглавление
Порошки высокотемпературных сплавов это материалы, способные выдерживать экстремально высокие температуры, не деформируясь и не разрушаясь. Эти передовые материалы жизненно необходимы для применения в экстремальных условиях, таких как реактивные двигатели, газовые турбины, ракеты, ядерные реакторы и многое другое.
Обзор порошка высокотемпературного сплава
Высокотемпературные сплавы, также известные как суперсплавы, обладают превосходной механической прочностью, устойчивостью к термической деформации ползучести, хорошей стабильностью поверхности, а также стойкостью к коррозии и окислению при высоких температурах. Основные характеристики включают:
- Выдерживают температуру свыше 1000°C
- Сохраняют прочность, жесткость и стабильность при высоких температурах
- Используется для сверхгорячих секций реактивных двигателей и газовых турбин
- Тверже титановых сплавов и большинства сталей
- В основном сплавы на основе никеля, кобальта или железа
Состав: Высокотемпературные сплавы содержат сложные комбинации таких материалов, как никель, кобальт, железо, хром, алюминий, вольфрам, молибден, тантал, ниобий и т. д. в различном процентном соотношении. Точный состав подбирается в соответствии с потребностями применения.
Производство: Порошок суперсплава изготавливается с помощью газового или водяного распыления расплавов сплавов в мелкодисперсные сферические порошки, оптимальные для аддитивного производства или термического напыления. Другие методы производства порошка включают вакуумную индукционную плавку, вакуумную дуговую плавку, горячее изостатическое прессование и другие.
Распространенные типы: Популярные классификации включают суперсплавы на основе никеля, кобальта и железа. Вот некоторые распространенные разновидности:
- Никелевые сплавы - Инконель, Хастеллой, Васпалой, сплавы Рене
- Кобальтовые сплавы - Haynes, сплавы HS
- Железные сплавы - Стали A286, 9Cr
Основные свойства: Порошки суперсплавов обладают такими исключительными свойствами, как:
- Высокая температурная прочность - Для несущих деталей
- Устойчивость к ползучести и усталости - решающий фактор надежности
- Устойчивость к окислению и коррозии - предотвращение износа
- Термическая стабильность - стабильная работа в горячем состоянии
- Свариваемость - для производства и ремонта
![Высокотемпературный сплав порошок 1 порошок высокотемпературного сплава](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/CoCr28Mo6-Powder.jpg)
Применение Порошок высокотемпературного сплава
Благодаря своей стойкости к экстремальным температурам порошки высокотемпературных сплавов используются для изготовления деталей для самых горячих участков:
- Реактивные авиационные двигатели
- Наземные газовые турбины
- Установки для газификации угля
- Космические ракеты и ядерные реакторы
- Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин
Реактивные двигатели: Суперсплавы составляют более 50% современных деталей реактивных двигателей, таких как лопатки, камеры сгорания и компоненты форсажных камер. Никелевые сплавы, такие как Inconel 718 и René N5, отлично зарекомендовали себя в реактивных двигателях, выдерживая огромный нагрев и центробежные силы.
Газовые турбины: Сплавы на основе железа и никеля выдерживают сверхвысокие температуры внутри горячих секций газовых турбин. Такие детали, как лопатки, сопла и камеры сгорания, работают при температуре свыше 1000°C, и для их изготовления используются такие сплавы, как Inconel 738 и Haynes 230.
Угольные заводы: Железные и никелевые сплавы в установках газификации угля должны работать при температуре свыше 850°C в сильно корродирующей серной среде. Здесь с жаром справляются такие сплавы, как нержавеющая сталь 310 и Inconel 601.
Аэрокосмическая промышленность: Из высокотемпературных никелевых сплавов изготавливаются многие компоненты ракетных двигателей и ядерных реакторов космического назначения. Среди образцов - камеры сгорания, сопла, топливные элементы и крепежные детали из сплава NB-36.
Нефть/газ: В буровых работах часто используется высококобальтовый сплав HS-188 для компонентов и инструментов, используемых в очень горячей, коррозионной среде нефтяных скважин.
Технические характеристики порошка высокотемпературного сплава
Порошок суперсплава имеет разнообразные материалы и составы, предназначенные для работы при различных температурных порогах от 800°C до более 1000°C. Вот некоторые распространенные марки и характеристики:
Сплав | Материал основания | Максимальная температура (°C) | Характеристики |
---|---|---|---|
Инконель 625 | Никель | 1000°C | Отличная коррозионная стойкость до 980°C |
Хастеллой X | Никель+железо+хром | 1150°С | Устойчив к окислению и сульфидированию |
Haynes 230 | Никель+Хром+Вольфрам | 1100°C | Выдерживает тепловой удар и циклическое воздействие |
Инколой 800 | Железо+никель+хром | 1150°С | Работает в атмосфере науглероживания |
Рене 41 | Никель+хром | 1100°C | Сплав для реактивных двигателей с хорошей пластичностью |
Стандарты продукции: Основные характеристики популярных сплавов:
- Инконель 718 - AMS 5662, ASTM B637
- Хастеллой C276 - ASME SB574
- Инколой 800H - AMS 5540A
- Haynes 214 - AMS 5759, AMS 5382
Размеры пудры: Различные размерные фракции, оптимизированные для различных процессов AM:
- Лазерная плавка в порошковом слое: 15-45 микрон
- Струйное нанесение связующего: 300+ микрон
- Направленное энергетическое осаждение: 45-150 микрон
Сравнение порошковых материалов из суперсплавов
Различные варианты высокотемпературных сплавов имеют относительные достоинства и недостатки:
Параметр | Никелевые сплавы | Кобальтовые сплавы | Железные сплавы |
---|---|---|---|
Максимальная температура | 1000-1150°C | 1000-1150°C | 700-1000°C |
Стоимость | Самый высокий | Средний уровень | Самый низкий |
Прочность | Сильный | Самый сильный | Сильный |
Устойчивость к окислению | Лучшее | Очень хорошо | Умеренный |
Термическая усталость | Отличный | Очень хорошо | Limited |
Примеры | Инконель, Васпалой | HS-188, Haynes 25 | 310 нержавеющая, Fecralloy |
Так, никелевые сплавы обычно превосходят другие по устойчивости к экстремальным температурам и коррозии. Кобальтовые сплавы обеспечивают наибольшую прочность, а сплавы железа - бюджетные варианты.
Поставщики Порошок высокотемпературного сплава
Многие поставщики современных материалов предлагают различные виды порошка суперсплава. К числу основных производителей относятся:
Поставщик | Бренды сплавов | Методы производства | Ценообразование |
---|---|---|---|
Sandvik | Оспри, Никроталлой | Распыление газа | $$$$ |
Praxair | Конталлои, термосплав | Вакуумно-индукционная плавка | $$$ |
Порошки AMC | Ферросплавы | Распыление воды | $-$$ |
Tekna | Сплавы ультраметалла | Сфероидизация плазмы | $$$ |
Special Metals Corp | Инконель, сплавы Рене | Несколько методов | $$$$ |
Цены варьируются в зависимости от типа сплава, распределения частиц по размерам, сферичности, количества, степени чистоты и т. д. Небольшие лабораторные партии могут стоить более $500/кг. Крупные коммерческие партии в среднем стоят около $100-300/кг для распространенных сплавов.
Плюсы и минусы порошка высокотемпературного сплава
Плюсы | Cons |
---|---|
Выдерживают экстремальные температуры свыше 1000°C | Очень дорого, более чем в 3 раза дороже стали |
Сохраняют прочность и противостоят деформации при ползучести | Чувствительны к незначительным примесям или дефектам |
Исключительная устойчивость к коррозии и окислению | Склонны к деформационно-стареющему растрескиванию при неправильном охлаждении |
Термическая стабильность и проводимость | Сложно обрабатывать или обрабатывать обычными методами |
Различные легирующие элементы обеспечивают индивидуальные свойства | Требуются передовые методы производства порошков и аддитивного производства |
Таким образом, выдающиеся тепловые свойства суперсплавов оправдывают их высокую цену для сверхгорячих применений. Однако они остаются сложными материалами для изготовления традиционными методами.
![Порошок высокотемпературного сплава 11 порошок высокотемпературного сплава](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/GH3230-Powder.jpg)
Вопросы и ответы
В: Что позволяет сверхпрочным сплавам выдерживать такие экстремальные температуры?
О: Тщательно подобранные сочетания никеля, кобальта, хрома, алюминия, вольфрама и т.д. придают прочность, противостоят ползучести и ухудшению свойств при высоких рабочих температурах, превышающих 85% их точки плавления.
В: Какие методы аддитивного производства работают с порошками сверхпрочных сплавов?
О: Лазерное сплавление в порошковом слое и направленное осаждение энергии хорошо подходят для обработки порошка высокотемпературных сплавов. Струйное нанесение связующего возможно, но может потребовать дополнительных этапов спекания и инфильтрации.
В: Как ремонтируются или исправляются компоненты из высокотемпературных сплавов?
О: Пайка, сварка и термическое напыление покрытий с использованием подходящего присадочного материала из суперсплава могут восстановить поврежденные компоненты. Детали также могут быть восстановлены с помощью горячего изостатического прессования.
В: Можно ли перерабатывать высокотемпературные сплавы?
О: Да, лом и порошки суперсплавов могут быть восстановлены и переработаны с помощью вакуумной индукционной плавки и распыления в свежий порошок для производства AM. Это обеспечивает значительную экономию средств.
В: Каковы типичные области применения высокотемпературных сплавов на основе железа?
A: Более дешевые железные суперсплавы широко используются в обогревателях, этиленовых печах, оболочке ядерного топлива, оборудовании для электрогенераторов, оборудовании для химической переработки.
Поделиться
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта
MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.
Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!
Похожие статьи
О компании Met3DP
Воспроизвести видео
Последние обновления
Наш продукт
CONTACT US
Есть вопросы? Отправьте нам сообщение прямо сейчас! После получения Вашего сообщения мы всей командой выполним Ваш запрос.
Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции
Получить последние продукты и прайс-лист
![металлический 3dp логотип малый](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Металлические порошки для 3D-печати и аддитивного производства
КОМПАНИЯ
ПРОДУКТ
ИНФОРМАЦИЯ О КОНТАКТЕ
- Город Циндао, Шаньдун, Китай
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731