Порошок инконеля: Полное руководство

Оглавление

Обзор порошка инконеля

Металлический порошок для 3D-печати

Порошок Inconel относится к порошковой металлургии никель-хромовых сплавов суперсплавы торговой маркой Inconel. Порошки Inconel используются для аддитивного производства, литья металлов под давлением и других применений порошковой металлургии.

К числу основных свойств порошка Inconel относятся:

  • Высокая прочность и твердость при повышенных температурах
  • Отличная устойчивость к коррозии и окислению
  • Хорошая свариваемость и обрабатываемость
  • Высокий предел прочности при разрыве при ползучести
  • Сохраняет прочность и вязкость при криогенных температурах

Порошки из инконеля выпускаются в виде сплавов различных марок, таких как Inconel 625, 718 и 939, отличающихся составом и характеристиками. Они могут использоваться для изготовления деталей, применяемых в аэрокосмической, химической, нефтегазовой, автомобильной и энергетической промышленности.

Основными видами продукции являются сферические порошки, распыляемые газом, и агломерированные и спеченные порошки. Технические характеристики включают гранулометрический состав, скорость потока, кажущуюся плотность и состав.

Виды порошков из инконеля

Порошок Inconel 625

Inconel 625 представляет собой никель-хром-молибденовый сплав, обладающий отличной коррозионной стойкостью и высокими прочностными характеристиками.

Типовой состав (масса %)

НикельХромМолибденНиобийЖелезоДругое
58 мин20-238-103.15-4.155 макс1 макс.

Основные свойства:

  • Сохраняет прочность при растяжении и ползучести при высоких температурах до 980°C
  • Устойчивость к точечной и щелевой коррозии в хлоридных и других агрессивных средах
  • Стойкость к окислению до 980°C

Приложения:

  • Аэрокосмические компоненты, такие как кожухи двигателей, реверсы тяги
  • Судовые компоненты, такие как валы, крепежные детали
  • Оборудование для химической обработки
  • Добыча и переработка нефти и газа

Порошок инконеля 718

Инконель 718 - это никель-хромовый сплав, упрочняющийся осаждением, обладающий превосходными свойствами при растяжении, усталости и ползучести при температурах до 700°C.

Типовой состав (масса %):

НикельХромЖелезоНиобийМолибденТитанАлюминийДругое
50-5517-21Bal.4.75-5.52.8-3.30.65-1.150.2-0.81 макс.

Основные свойства:

  • Сохраняет прочность при температурах до 700°C
  • Отличная коррозионная стойкость
  • Хорошая свариваемость
  • Высокая усталостная прочность и вязкость

Приложения:

  • Аэрокосмические компоненты, такие как турбинные диски, проставки, валы
  • Корпуса ракетных двигателей, рамы, крепеж
  • Ядерные реакторы
  • Криогенные резервуары для хранения

Порошок Inconel 939

Inconel 939 - закаливаемый осаждением суперсплав на основе никеля, предназначенный для повышения прочности на разрыв при ползучести при высоких температурах.

Типовой состав (масса %):

НикельКобальтХромВольфрамТитанАлюминийДругое
Bal.19-2314.7-173.8-4.90.9-1.51.3-1.71,5 макс.

Основные свойства:

  • Отличная прочность при ползучести до 1095°C
  • Стойкость к окислению при длительной эксплуатации до 980°C
  • Коррозионная стойкость в горячих газах
  • Сохраняет прочность на разрыв при повышенных температурах

Приложения:

  • Компоненты газовых турбин, такие как камеры сгорания, переходы
  • Болты для паровых турбин, корпус
  • Оборудование для термообработки
  • Детали авиационных двигателей

Свойства порошка инконеля

Физические свойства

НедвижимостьОписание
ПлотностьВарьируется в пределах 8,1-8,4 г/куб. см
Температура плавления1315-1370°C
Теплопроводность11-12,4 Вт/мК при 24°C
Тепловое расширение12,5-13,5 x 10-6/°C при 20-100°C
Удельная теплота0,435 Дж/г/°C при 20°C
Электрическое сопротивление1,24-1,4 мкΩ.м при 20°C

Механические свойства

НедвижимостьОписание
Прочность на разрыв760-1275 МПа
Предел текучести550-1100 МПа
Удлинение15-35%
Твердость25-50 HRC
Модуль упругости205-210 ГПа
Коэффициент Пуассона0.29-0.31
Усталостная прочность310-690 МПа

Химические свойства

  • Отличная коррозионная стойкость в различных кислотах, щелочах, морской воде
  • Хорошая стойкость к окислению и науглероживанию до 1095°C
  • Стойкость к серной, фосфорной, органической кислотам

Области применения и способы использования порошка инконеля

ПромышленностьКомпоненты
Аэрокосмическая промышленностьКомпоненты двигателей, детали планера, крепеж, втулки
Нефть и газСкважинные трубы, клапаны, устьевые детали, насосы
ХимическаяРеакторные сосуды, теплообменники, конденсаторы, трубопроводы
Автомобильная промышленностьКлапаны, компоненты выхлопных систем, детали турбокомпрессоров
МощностьДетали газовых турбин, детали для обработки угля/золы
МедицинаХирургические имплантаты, протезы

Технические характеристики порошка инконеля

Распределение по размерам

СеткаМикрометры
-140менее 106
-100150-106
-325менее 45
-500менее 32

Кажущаяся плотность

  • Типичный диапазон - 2,5-4,5 г/куб. см.

Скорость потока

  • Измерение степени свободы потока порошка
  • Выражено в с/50 г
  • Значения 25-35 с/50 г являются свободно текущими

Состав

  • Соответствует спецификации AMS для марки сплава
  • Анализ включает Ni, Cr, Fe, Nb, Mo, Ti, Al

Загрязнение

  • Содержание кислорода ниже 0,1%
  • Низкий уровень содержания серы, селена, свинца

Поставщики и ценообразование

ПоставщикДоступные оценкиСредний ценовой диапазон
Sandvik625, 718, 939$50-$150/кг
Met3dpин625, ин718, ин939, ин738$75-$200/кг
Столярный порошок625, 718, 939$60-$180/кг
Hoganas625, 718$70-$250/кг
  • Цены зависят от марки сплава, качества, размера партии.
  • Экономия на масштабе при больших объемах производства
  • Дополнительная обработка, такая как горячее изостатическое прессование, дегазация, увеличивает стоимость

Как выбрать порошок инконеля

Факторы, которые необходимо учитывать

Марка сплава

  • Соответствие сплава рабочей температуре и необходимым свойствам
  • 625 - коррозионная стойкость, 718 - прочность при 700°C, 939 - прочность при ползучести при 1095°C

Размер порошка

  • Более мелкий порошок обеспечивает лучшее разрешение и качество поверхности
  • Более крупный порошок для повышения скорости осаждения

Метод производства

  • Газовое распыление, плазменно-вращательный электродный процесс (PREP) или другие

Стандарты качества

  • Химический анализ, форма частиц, уровень загрязнения
  • Сертификат ISO 9001 или AS9100

Размер партии и время выполнения заказа

  • Снижение цен при больших объемах
  • Заранее планируйте выполнение индивидуальных заказов

Метод применения

  • Выбор порошка, совместимого с конкретным процессом AM или MIM

Постобработка

  • Дополнительная термическая обработка, HIP, может изменить свойства

Рекомендации

  • Для аддитивного производства порошок менее 45 мкм
  • Для MIM следует использовать более крупные гранулометрические составы
  • Получение образцов и пробных отпечатков перед закупкой больших партий
  • Тесное сотрудничество с поставщиком порошков для согласования продукта с требованиями к детали
  • Тщательно контролируйте обращение и хранение во избежание загрязнения или изменения состава порошка

Плюсы и минусы порошка инконеля

Преимущества

  • Высокая прочность при повышенных температурах
  • Отличная устойчивость к коррозии и окислению
  • Хорошая свариваемость и обрабатываемость
  • Сохраняет вязкость при криогенных температурах
  • Может использоваться для изготовления сложных геометрических форм с помощью АМ
  • Обработка порошковой металлургией позволяет получить стабильную тонкую микроструктуру

Недостатки

  • Дороже сталей и алюминиевых сплавов
  • Сложность работы и обработки
  • Восприимчивость к растрескиванию под действием термических напряжений
  • Трудно поддается литью без специальных приемов
  • Ограниченное число поставщиков высококачественного порошка

Вопросы и ответы

Для чего используется порошок инконеля?

Порошок инконеля используется для изготовления деталей с исключительными высокотемпературными механическими свойствами и коррозионной стойкостью методом аддитивного производства или литья металлов под давлением. Распространенные области применения - аэрокосмическая, химическая, энергетическая, нефтегазовая и автомобильная промышленность.

В чем разница между порошками Inconel 625, 718 и 939?

Основные различия связаны с составом, что приводит к разным температурным возможностям:

  • Инконель 625 обладает превосходной коррозионной стойкостью до 980°C
  • Инконель 718 обеспечивает наивысшую прочность при температуре до 700°C
  • Инконель 939 предназначен для обеспечения прочности при ползучести при экстремальных температурах до 1095°C

Какой размер частиц лучше всего подходит для АМ?

Для аддитивного производства с использованием порошков Inconel в порошковом слое рекомендуется диапазон размеров частиц 15-45 мкм. Более мелкие частицы размером менее 15 мкм могут вызвать проблемы с подачей и распределением. Частицы размером более 45 мкм могут снизить разрешение и качество обработки поверхности.

Требует ли порошок Inconel особого хранения или обращения?

Да, порошки инконеля легко окисляются и поглощают влагу, что может привести к изменению их свойств и характеристик текучести. Они требуют хранения в герметичных контейнерах с инертным газом или в вакууме. При обращении с ними следует минимизировать контакт с воздухом.

Какая последующая обработка требуется после АМ с использованием Inconel?

После аддитивного производства с использованием порошков Inconel обычно требуются такие процессы, как горячее изостатическое прессование (ГИП), термообработка и механическая обработка. Они позволяют улучшить микроструктуру и свойства материала для удовлетворения требований, предъявляемых к нему.

Можно ли использовать порошок инконеля после АМ повторно?

Да, порошок инконеля может быть восстановлен после аддитивного производства и использован повторно. Однако для поддержания стабильного качества повторно используемый порошок необходимо смешивать со свежим первичным порошком в соотношении 30% или менее.

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

Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции

Получить последние продукты и прайс-лист