металлический порошок in718Порошок Inconel 718, также известный как порошок Inconel 718, представляет собой порошок сплава на основе никеля, используемый в различных высокотемпературных приложениях. Он обладает превосходной прочностью на растяжение, усталость, ползучесть и разрыв при высоких температурах, а также исключительной стойкостью к коррозии и окислению.

Порошок in718 может быть переработан в детали с помощью таких технологий аддитивного производства, как селективное лазерное плавление (SLM), электронно-лучевое плавление (EBM), струйное нанесение связующего и прямое лазерное спекание металлов (DMLS). Это позволяет создавать сложные геометрические формы и легкие конструкции для аэрокосмической, автомобильной, нефтегазовой и биомедицинской промышленности.

Виды металлических порошков in718

Тип	Состав	Форма частиц	Диапазон размеров (мкм)	Кажущаяся плотность (г/см3)	Текучесть
Распыление газа	Ni 53%, Cr 19%, Nb 5%, Fe 18%, Ti 1%, Al 0.5%, C 0.08% макс.	Сфероидальный	15-45	4.2-4.5	Отличный
Распыление плазмы	То же, что и распыление газа	Сфероидальный	10-45	4.2-4.5	Хороший
Распыление воды	То же, что и распыление газа	Нерегулярный	45-150	4.5-5.0	Ярмарка

• Порошки, распыляемые газом и плазмой, имеют сферические частицы, которые обеспечивают отличную текучесть, плотность упаковки и распределение для аддитивного производства.
• Порошки, распыляемые водой, имеют более неправильную форму с высоким содержанием кислорода на поверхности, что может вызвать проблемы при печати.
• Для лучшего разрешения и качества поверхности предпочтительны порошки меньшего размера в диапазоне 15-45 микрон. Однако в зависимости от области применения могут использоваться порошки размером 10-150 микрон.

Свойства in718 Металлический порошок

Недвижимость	Значение
Плотность	8,19 г/см3
Температура плавления	1260-1336°C
Теплопроводность	11,4 Вт/мК
Удельная теплота	435 Дж/кгК
Прочность на разрыв	1275 МПа
Предел текучести	1035 МПа
Удлинение	12%

• Высокая прочность сохраняется при температуре свыше 700°C, с незначительными потерями при температуре до 980°C.
• Отличная коррозионная стойкость в различных агрессивных средах до 900°C
• Устойчив к окислению в горячих газах до 1000°C благодаря образованию адгезионного оксидного слоя
• Сохраняет механические свойства при длительных нагрузках при температурах до 650°C

Эти свойства делают in718 пригодным для использования в жестких условиях в аэрокосмической, энергетической, автомобильной и химической/петрохимической промышленности.

Области применения металлического порошка in718

Промышленность	Приложения
Аэрокосмическая промышленность	Лопатки турбин, диски, горелки, дожигатели, валы, корпуса, крепеж, шестерни, фитинги
Нефть и газ	Уплотнения, клапаны, скважинные инструменты, сосуды под давлением, теплообменники, крепеж
Автомобильная промышленность	Компоненты турбокомпрессора, клапаны, компоненты выхлопной системы
Промышленные газовые турбины	Футеровки, кожухи, сопла, тепловые экраны
Медицина	Ортопедические имплантаты, протезы
Химическая и нефтехимическая промышленность	Трубы реформера, компоненты теплообменников

• Детали авиационных двигателей, такие как лопасти и диски, являются самой большой областью применения, где используется высокотемпературная прочность.
• Нефтегазовая промышленность использует in718 для изготовления инструментов для глубоководного бурения и компонентов морских платформ, требующих коррозионной стойкости
• Автомобильные детали, такие как роторы турбонагнетателей и шпильки выпускных коллекторов, используют тепло- и износостойкость.
• Биомедицинский сектор использует биосовместимость для создания долговечных протезов суставов и имплантатов

Эти разнообразные области применения подчеркивают универсальность свойств, которыми обладают компоненты на основе порошка in718.

Спецификации и стандарты

Организация	Назначение
AMS	AMS 5662, AMS 5699, AMS 5832, AMS 5993
ASME	ASME SB-671
ASTM	ASTM B299, ASTM F3055, ASTM F3056
ISO	ISO 4957
SAE	SAE AMS 2604, SAE AMS 2631

Эти спецификации определяют допустимый уровень состава, механических свойств, формы изделий, процедур термообработки, методологии испытаний и отслеживания партий, необходимых для применения в аэрокосмической, оборонной и промышленной отраслях.

Поставщики и ценообразование

Поставщик	Диапазон цен
Sandvik	$$$
Praxair	$$$
Технология LPW	$$
Порошки AMC	$

• $ = $100-$150/кг, $$ = $150-$250/кг, $$$ = $250-$400/кг
• Высокоэффективные порошки, используемые в критических областях применения, стоят дороже
• Покупатели должны тщательно оценивать соотношение свойств порошка и цены.
• Рассмотрение квалификационного статуса поставщиков в соответствии с отраслевыми спецификациями
• Запросите протоколы испытаний, сертификаты качества и технические паспорта
• Обращайтесь за поддержкой по вопросам проектирования деталей, параметров печати и руководства по качеству

Поэтому, несмотря на важность цены, важную роль играет техническая поддержка продаж и стабильное качество порошка, основанное на квалификации.

Сравнительный анализ

Параметр	в718	Васпалой	Haynes 282	Хастеллой X
Стоимость	Умеренный	Высокая	Очень высокий	Высокая
Технологичность	Хороший	Ярмарка	Бедный	Хороший
Стойкость к термической усталости	Отличный	Хороший	Ярмарка	Бедный
Прочность на разрыв при высоких температурах	Хороший	Отличный	Отличный	Ярмарка
Устойчивость к окислению	Отличный	Хороший	Отличный	Отличный
Свариваемость	Ярмарка	Бедный	Хороший	Отличный

• in718 предлагает оптимальный баланс возможностей для большинства приложений
• Васпалой обладает большей высокотемпературной прочностью, но меньшей термоусталостной прочностью
• Haynes 282 соответствует по прочности, но имеет худшие характеристики при изготовлении.
• Хастеллой X обладает хорошей устойчивостью к воздействию окружающей среды, но меньшей прочностью

Таким образом, in718 обеспечивает оптимальное сочетание прочности, усталостной прочности, стойкости к окислению и доступной цены.

Сравнение ключевых приложений

Приложение	Предпочтительный сплав
Авиационные двигатели	in718, Waspaloy
Паровые турбины	в718
Компоненты для бурения нефтяных скважин	in718, Hastelloy X
Аэрокосмический крепеж	Haynes 282, in718
Оборудование для термообработки	Хастеллой X
Медицинские имплантаты	in718, кобальтовый хром

• Для деталей реактивных двигателей широко используются сплавы in718 и Waspaloy.
• В лопатках паровых турбин используется сплав in718 для повышения термоусталостной прочности
• Нефтяная промышленность предпочитает коррозионностойкие марки, такие как in718 и Hastelloy
• В аэрокосмическом крепеже для обеспечения прочности используются сплавы, упрочняющие осадки
• Печи для термообработки нуждаются в исключительной стойкости к окислению, например, Hastelloy X
• Имплантаты для суставов используют биосовместимость и высокую прочность хрома in718 или кобальта

Это подчеркивает широкое распространение in718 в самых разных высокопроизводительных приложениях.

Вопросы и ответы

Вопрос	Отвечать
Можно ли напечатать in718 на базовом настольном SLS 3D-принтере?	Нет, для получения полностью плотных деталей in718 требуются промышленные SLM, DMLS или EBM-принтеры, способные работать с лазером мощностью более 400 Вт.
Какие есть альтернативы порошку in718?	Для высокотемпературной прочности альтернативой являются Haynes 282, Waspaloy, Rene 41, Hastelloy X. Для коррозионной стойкости подходят сплавы N066. Для снижения стоимости иногда можно использовать нержавеющую сталь.
Какая постобработка необходима для компонентов AM in718?	Для повышения пластичности и снятия напряжений применяется термическая обработка, включая горячее изостатическое прессование и многоступенчатое старение. Кроме того, может применяться финишная механическая обработка или обработка.
Можно ли использовать металлический порошок in718 повторно после аддитивного производства?	Да, качественный порошок in718 может быть восстановлен с помощью систем рециркуляции порошка и смешан с небольшим количеством свежего порошка для повторного использования.

Заключение

Никелевый сплав in718 обеспечивает исключительный баланс сохранения высокой прочности при повышенных температурах, а также превосходную долговременную термическую стабильность, стойкость к окислению и коррозии для самых сложных применений. Аддитивное производство использует эти внутренние достоинства материала для изготовления сложных легких и высокоэффективных металлических компонентов.

Растущее применение сплава in718 в аэрокосмической, нефтегазовой, энергетической и автомобильной отраслях, обусловленное его матрицей возможностей, продолжает оставаться суперсплавом рабочей лошадки для 3D-печати. По сравнению с альтернативными вариантами он имеет очень хорошие эксплуатационные, производственные и экономические характеристики, что подчеркивает, почему in718 является золотым стандартом порошкового сплава для критически важных металлических деталей AM сейчас и в обозримом будущем.

узнать больше о процессах 3D-печати