Порошок инконеля 718: Состав, характеристики, применение и марки

Порошок из инконеля 718 это порошок сплава на основе никеля и хрома, используемый в основном в аддитивном производстве и процессах плавки металлического порошка. Этот высокопрочный порошок обладает превосходными антикоррозийными и жаропрочными свойствами, подходящими для аэрокосмической, нефтегазовой и промышленной промышленности.

Обзор порошка Inconel 718

Порошок Inconel 718 - это никель-хромовый сплав, упрочняемый осаждением, также известный как NIMONIC PE16 или NiCr19Fe19Nb5Mo3. Он обладает уникальным сочетанием таких свойств, как высокая текучесть, прочность при растяжении и разрыве при ползучести, устойчивость к коррозии и окислению, а также закаливаемость.

В данном руководстве представлен подробный обзор порошка Inconel 718: его состав и свойства, доступные формы и размеры, области применения, марки, соответствующие различным спецификациям, основные мировые поставщики и типичные цены. Сравнительный анализ представлен в удобных таблицах, подчеркивающих преимущества и ограничения этого универсального порошкового суперсплава.

Основные детали порошка Inconel 718:

• Система сплавов: Никель-хром
• Прозвище: Суперсплав 718
• Плотность: 8,19 г/см3
• Температура плавления: 1260-1335°C
• Ключевые особенности: Высокая прочность, твердость, свариваемость и обрабатываемость
• Общие области применения: Аэрокосмические компоненты, такие как лопатки турбин, сопла, корпуса и уплотнения, где термостойкость и коррозионная стойкость имеют решающее значение.

Состав и свойства порошка Inconel 718

Состав и микроструктура порошка Inconel 718 обусловливают уникальное сочетание свойств, делающих его пригодным для применения при высоких температурах.

Типичный состав (вес %) порошка Inconel 718

Основные свойства порошка Inconel 718

Основные характеристики и преимущества порошка Inconel 718:

• Сохраняет прочность и твердость при высоких рабочих температурах
• Обеспечивает превосходную устойчивость к окислению и коррозии
• Обеспечивает хорошие характеристики сварки и механической обработки
• Высокая прочность при ползучести и разрыве достигается благодаря термической обработке с закалкой осадком
• Высокое содержание алюминия и титана приводит к образованию преципитатов Ni3(Al, Ti), называемых гамма-праймом, обеспечивающих исключительные механические свойства даже при температуре выше 650°C.

Поэтому инконель 718 является привлекательным кандидатом на применение технологии аддитивного производства, такой как прямое лазерное спекание металлов (DMLS), для создания прочных и легких компонентов для авиационных двигателей, турбин электростанций и технологического оборудования, используемого в суровых условиях.

Применение и использование Порошок инконеля

Уникальное сочетание прочности, вязкости разрушения и коррозионной стойкости при повышенных температурах делает Inconel 718 пригодным для использования в различных критических областях промышленности.

Типичные области применения и использования порошка Inconel 718

Наиболее распространенное применение - авиационные двигатели для изготовления критических вращающихся деталей, таких как диски и крепеж, а также корпуса и уплотнения, которые должны выдерживать длительную эксплуатацию при температурах, приближающихся к 700°C.

Более 50% потребления рынка деформируемых сплавов приходится на компоненты реактивных двигателей, что подчеркивает важность Inconel 718 в аэрокосмической отрасли. Аддитивное производство теперь позволяет создавать оптимизированные геометрические формы с меньшим весом, что невозможно при литье или ковке.

Марки и технические характеристики порошка Inconel 718

Порошок Inconel 718 для процессов AM должен соответствовать различным международным и региональным стандартам по химическому составу и распределению частиц по размерам. Ниже перечислены распространенные марки:

Стандартные марки и технические характеристики порошка Inconel 718

Эти спецификации предусматривают строгий контроль химического состава и содержания примесей. Также возможно изготовление сплавов по индивидуальному заказу для конкретных применений путем незначительной корректировки содержания Nb, Ti, Al.

Перед выпуском все партии проходят тщательное тестирование качества для проверки химического состава, распределения частиц по размерам, характеристик текучести и т.д. Обычные методы проверки включают оптическую микроскопию, SEM, энергодисперсионную рентгеновскую спектроскопию и т. д.

Сопутствующие металлические порошки для 3d-печати:

Распределение частиц по размерам порошка Inconel 718

Для достижения высокой плотности и механической целостности 3D-печатных деталей с использованием Inconel 718 гранулометрический состав порошка (PSD) должен соответствовать определенным пороговым значениям.

Типичные требования к распределению частиц по размерам порошка Inconel 718 для процесса DMLS

Более мелкое распыление обеспечивает лучшую подачу и упаковку, но снижает производительность. Для достижения оптимальных результатов печати средний размер обычно поддерживается в диапазоне 15-45 микрон. Регулируя динамику газового потока, производитель порошка может настроить распределение, смещая пик в пределах этого диапазона.

Мировые поставщики порошка Inconel 718

Среди основных поставщиков, производящих порошок Inconel 718 для аддитивного производства во всем мире, можно назвать следующих:

Ключевые поставщики и производители порошка Inconel 718

Эти игроки используют метод распыления инертного газа в защитной атмосфере для получения мелкодисперсного порошка Inconel 718, пригодного для лазерного процесса печати. Высокочистый материал из одной партии, оптимизированный по текучести, кажущейся плотности и повторяемости характеристик, помогает достичь высокого качества металлических деталей.

Помимо этих крупных компаний, несколько небольших региональных игроков также предлагают порошок Inconel 718 на заказ. Однако сертификация качества и испытания для проверки химического состава и чистоты могут быть не столь надежными.

Тенденции ценообразования на порошок Inconel 718

Цена порошка Inconel 718 зависит от количества, класса качества, гранулометрического состава, наценки поставщика и географических факторов. Некоторые типичные ценовые диапазоны таковы:

Ориентировочные диапазоны цен на порошок Inconel 718

Экономия от масштаба позволяет удешевить оптовые заказы в расчете на один килограмм. Небольшие объемы НИОКР менее 5 кг могут иметь более высокую цену.

В пределах фиксированного количества порошок, отвечающий более строгим требованиям по содержанию примесей и гранулометрическому составу, установленным аэрокосмическими стандартами, стоит дороже. Например, порошок Inconel 718 с сертификатом AS9100 и возможностью отслеживания партии стоит на 25-30% дороже. Местонахождение и стоимость доставки также влияют на конечную цену.

Сравнительный анализ порошка Inconel 718

Сравнительный анализ свойств порошков суперсплавов-конкурентов

Сравнительный анализ затрат

Сравнение плюсов и минусов

Инконель 718 обеспечивает оптимальный баланс между высокотемпературной прочностью, твердостью, коррозионной стойкостью и стоимостью для критически важных деталей, работающих при температуре 500-700°C в экстремальных условиях.

Вопросы и ответы

Вопрос: Что такое никелевый суперсплав Inconel 718?

A: Порошок никелевого суперсплава Inconel 718 (UNS N07718) - это сплав, упрочняемый осаждением, разработанный для работы в экстремальных условиях при температурах до 700°C, требующих высоких показателей текучести, растяжения и ползучести в сочетании с устойчивостью к окислению и коррозии.

Вопрос: В каких отраслях промышленности используется порошок Inconel 718?

О: Основные отрасли, использующие порошок Inconel 718 для аддитивного производства, включают аэрокосмическую промышленность для производства компонентов двигателей, инструментов для бурения нефтяных и газовых скважин, деталей автомобильных турбокомпрессоров, металлических экструзионных штампов, ядерных реакторов и оборудования для химической обработки.

Вопрос: Какой размер частиц используется в процессах AM?

О: Для таких технологий порошкового наплавления, как DMLS, оптимальным является размер частиц в диапазоне 15-45 микрон, при этом наиболее распространены распределения <10% менее 15 микрон и <1% более 105 микрон.

Вопрос: Какие существуют альтернативы порошку Inconel 718?

О: Некоторые альтернативы включают порошки Inconel 625, Hastelloy X и Waspaloy, которые обеспечивают более высокую экономическую эффективность, но имеют недостаток в высокой прочности и твердости при рабочих температурах выше 600 °C, что делает их непригодными для аэрокосмических применений.

Вопрос: Каким стандартам соответствует Inconel 718?

A: Обычные марки, соответствующие международным спецификациям: AMS 5662, AMS 5664, AMS 5832, UNS N07718, DIN 2.4668 по химическому составу и гранулометрическому составу.

Вопрос: Является ли порошок Inconel 718 многоразовым?

О: Да, неиспользованный порошок Inconel 718 может быть использован повторно после прохождения через систему переработки порошка для отделения частиц со спутниками и проверки химического состава. При использовании переработанного порошка можно сэкономить 20-30%.

узнать больше о процессах 3D-печати