Порошок Inconel 625: представление, применение

Inconel 625 - никель-хром-молибденовый сплав, широко используемый благодаря своей превосходной устойчивости к коррозии и окислению при высоких температурах. Порошок Inconel 625 позволяет изготавливать детали из этого сплава с использованием передовых технологий порошковой металлургии.

В данном руководстве рассматриваются состав порошка Inconel 625, его свойства, методы производства, характеристики частиц, области применения, преимущества, ограничения, цены и сравнение с другими сплавами.

Введение в порошок Inconel 625

Порошок Inconel 625 обладает следующими основными характеристиками:

• Изготовлен из никель-хромо-молибденового сплава
• Содержит упрочняющие преципитаты Ni-Nb
• Отличная коррозионная стойкость
• Высокая прочность и вязкость
• Стабилен при температурах до 980°C
• Доступны различные варианты распределения по размерам
• В основном используется для аддитивного производства
• Также подходит для MIM, термического напыления, сварки

Свойства Inconel 625 делают его хорошо подходящим для деталей, подвергающихся воздействию экстремальных сред. Порошковая форма позволяет изготавливать сложные геометрические формы с использованием передовых методов.

Типичный состав Порошок Inconel 625

Номинальный состав порошка Inconel 625 составляет:

Состав порошка Inconel 625

Элемент	Вес %
Никель	58,0 мин
Хром	20.0-23.0
Молибден	8.0-10.0
Ниобий	3.15-4.15
Железо	5.0 макс.
Кобальт	1.0 макс.
Алюминий	0,4 макс.
Титан	0,4 макс.
Углерод	0,1 макс.

• Никель обеспечивает коррозионную стойкость и пластичность
• Хром для устойчивости к окислению и точечной коррозии
• Молибден и ниобий для усиления
• Контролируемое низкое содержание примесей для надежной работы

Сбалансированный состав сплава обеспечивает сочетание обрабатываемости, свариваемости и высокотемпературных свойств.

Свойства и характеристики порошка Inconel 625

Физические свойства

• Плотность: 8,44 г/см3
• Температура плавления: 1260-1350°C

Механические свойства

• Прочность на разрыв: 760 МПа
• Предел текучести: 380 МПа
• Удлинение: 40%
• Усталостная прочность: 300 МПа при 107 циклах

Высокотемпературные свойства

• Сохраняет прочность на разрыв до 980°C
• Отличное сопротивление разрыву при ползучести
• Хорошая металлургическая стабильность

Коррозионные свойства

• Высокая устойчивость к точечной и щелевой коррозии
• Отличная стойкость к коррозионному растрескиванию под действием ионов хлорида
• Устойчивость к окислению и науглероживанию

Методы производства порошка Inconel 625

Основные технологии производства порошка Inconel 625 включают в себя:

• Газовая атомизация - Инертный газ под высоким давлением разбивает поток расплавленного сплава на мелкие капли. Наиболее распространенный метод.
• Плазменное распыление - Очень высокие температуры плазменных горелок позволяют получать более тонкие порошки.
• Процесс с вращающимся электродом - Центробежные силы расщепляют расплавленный металл на капли.
• Распыление воды - Менее распространены из-за риска загрязнения.

Газовое распыление позволяет экономически эффективно производить порошок Inconel 625 с контролируемым размером частиц и минимальным загрязнением.

Характеристики частиц Порошок Inconel 625

Морфология частиц

• Преимущественно сферические частицы
• Спутники могут быть удалены путем термического кондиционирования

Распределение частиц по размерам

• Типичный размер варьируется от 15 до 150 микрон.
• Узкое распределение обеспечивает плотность и качество
• Меньшие размеры используются для лучшего разрешения

Свойства потока

• Как правило, свободно текущие порошки
• Расход измеряется с помощью расходомера Холла

Химический состав

• Соответствует номинальному содержанию сплава Inconel 625
• Низкий уровень кислорода и азота
• Соответствует стандартам химической спецификации

Контроль над характеристиками частиц очень важен для достижения требуемых свойств готовых компонентов.

Области применения порошка Inconel 625

Основные области применения порошка Inconel 625 включают:

Аддитивное производство

• Аэрокосмические компоненты
• Детали горячей секции турбины
• Детали выхлопной системы
• Коррозионностойкие детали для работы с жидкостями

Литье металлов под давлением

• Небольшие сложные компоненты
• Коррозионностойкие клапаны

Термические напыляемые покрытия

• Высокотемпературная защита от коррозии
• Износостойкие покрытия

Сварка

• Коррозионностойкие накладки на сварные швы
• Аналогичный по составу присадочный металл

Уникальные свойства Inconel 625 позволяют изготавливать высокоэффективные компоненты для сложных условий эксплуатации методом порошковой металлургии.

Преимущества и достоинства Порошок Inconel 625

Основные преимущества использования порошка Inconel 625:

• Отличная устойчивость к широкому спектру агрессивных сред
• Сохраняет высокую прочность при повышенных температурах
• Сохраняет металлургическую стабильность до 980°C
• Высокая усталостная прочность, прочность при ползучести и разрыве
• Стойкость к трещинам, точечной и щелевой коррозии
• Устойчивость к окислению и науглероживанию
• Узкий диапазон плавления улучшает свариваемость
• Порошковая форма обеспечивает аддитивное производство
• Позволяет изготавливать детали сложной, сетчатой формы
• Компоненты могут быть разработаны с улучшенными свойствами
• Экономичность по сравнению с другими никелевыми сплавами

Эксплуатационные преимущества Inconel 625 в сочетании с гибкостью конструкции делают его привлекательным сплавом для критически важных применений.

Ограничения и недостатки

Некоторые ограничения использования порошка Inconel 625 включают:

• Высокая стоимость материалов по сравнению со сталями
• Более низкие механические свойства по сравнению с новейшими никелевыми сплавами
• Более низкая прочность по сравнению с высокоуглеродистыми сплавами
• Требуется горячее изостатическое прессование для достижения полной плотности
• Склонность к микротрещинам в некоторых сборках
• Может потребоваться постобработка
• Контроль характеристик частиц повышает стоимость
• Для новых применений необходимы испытания на пригодность
• Требует мер предосторожности при обращении из-за мелких частиц

Эти ограничения можно преодолеть с помощью правильного выбора параметров и тестирования для каждого конкретного случая применения.

Ценообразование на порошок Inconel 625

Диапазон цен на порошок Inconel 625:

• 15-45 микрон: $50-$65 за кг
• 45-75 микрон: $45-$55 за кг
• 75-150 микрон: $40-$50 за кг
• Цена зависит от размера частиц, качества и количества заказанных частиц.
• Требуется сырье высокой чистоты, что увеличивает затраты
• Стоимость обработки выше, чем у порошков никеля/стали
• По-прежнему экономичен для высокопроизводительных приложений

Для подходящих областей применения порошок Inconel 625 обеспечивает долгосрочную выгоду, несмотря на более высокую первоначальную стоимость.

Сравнение с альтернативными порошками сплавов

По сравнению с порошком Инконель 718

• Инконель 625 обладает лучшей коррозионной стойкостью
• Возможность работы при более высоких температурах
• Более низкая прочность и твердость по сравнению с IN718
• IN718 имеет более высокую прочность на разрыв и усталость

По сравнению с порошком из нержавеющей стали 316L

• Инконель 625 обладает гораздо более высокой температурной прочностью.
• Значительно лучшая коррозионная стойкость
• Более высокая стоимость по сравнению с порошком 316L
• 316L обладает лучшей свариваемостью и пластичностью

По сравнению с порошком кобальт-хрома

• Инконель 625 обладает более высокой пластичностью и вязкостью разрушения
• Низкая износостойкость по сравнению с кобальтовыми сплавами
• Значительно более низкая стоимость по сравнению с кобальтовым хромом

Инконель 625 обеспечивает наилучшее сочетание свойств для применений, где требуется коррозионная стойкость с промежуточными температурными характеристиками.

Вопросы и ответы

Вопрос: Как производится порошок Inconel 625?

О: Наиболее распространенным методом является газовое распыление. Сплав индукционно расплавляется и распадается на мелкие капли с помощью струй инертного газа. Капли застывают в порошок.

Вопрос: Какие размеры частиц порошка Inconel 625 доступны?

О: Типичные диапазоны размеров: 15-45 микрон, 45-75 микрон и 75-150 микрон. Более тонкие порошки обеспечивают лучшее разрешение, но стоят дороже. Распределение по размерам влияет на свойства конечной детали.

Вопрос: В каких областях используется порошок Inconel 625?

О: Основные области применения - аддитивное производство деталей для аэрокосмической промышленности, газовых турбин и коррозионностойких деталей. Также используется в литье металлов под давлением, термическом напылении и для изготовления сварочной проволоки.

Вопрос: Каковы преимущества Inconel 625 по сравнению с нержавеющими сталями?

О: Инконель 625 обладает гораздо более высокой температурной прочностью и коррозионной стойкостью по сравнению с нержавеющими сталями. Он широко используется в сложных условиях эксплуатации.

Вопрос: Требуется ли для порошка Inconel 625 горячее изостатическое прессование?

О: HIP помогает достичь полной плотности и оптимальных свойств. Критические компоненты часто подвергаются HIP после аддитивного производства. Для некоторых применений может быть достаточно только спекания.

Вопрос: Как минимизировать микрофиссуру при печати на Inconel 625?

О: Оптимизация параметров сборки, использование сферических порошков, HIPing и термообработка для снятия напряжений могут свести к минимуму проблемы микротрещин.

Вопрос: Какие меры предосторожности необходимы при работе с порошком Inconel 625?

О: Используйте пылезащитные маски, перчатки и защитную одежду, чтобы предотвратить вдыхание или воздействие на кожу во время работы. Следуйте рекомендованным протоколам безопасности для металлических порошков.

Вопрос: Можно ли сварить Inconel 625?

О: Да, подходящий присадочный материал обеспечивает хорошие свойства сварного соединения. Контролируемые процессы используются для управления остаточными напряжениями и трещинами.

Вопрос: Можно ли использовать порошок Inconel 625 повторно?

О: Неиспользованный порошок может быть использован повторно после просеивания для удаления крупных частиц. Однако повторное использование может привести к появлению дефектов, поэтому обычно рекомендуется использовать свежий порошок.

узнать больше о процессах 3D-печати