Порошок инконеля 718

Обзор

Порошок из инконеля 718 Это порошок из сплава никель-хром-железо-молибден, который используется в основном в аддитивном производстве и при сплавлении металлов в порошковом слое. Некоторые ключевые детали о порошке Inconel 718 включают:

• Состав: Никель, хром, железо, ниобий, молибден, титан, алюминий
• Свойства: Высокая прочность, коррозионная стойкость, жаропрочность, свариваемость
• Процесс производства: Газовое распыление
• Диапазон размеров частиц: 15-45 микрон в целом
• Области применения: Аэрокосмические компоненты, лопатки турбин, оснастка, пресс-формы, морские компоненты
• Стандарты: AMS 5662, AMS 5664, ASTM B718

Состав Порошок инконеля 718

Порошок Inconel 718 имеет следующий номинальный состав в соответствии со стандартами AMS 5662 и ASTM B718:

Элемент	Вес %
Никель (Ni)	50.0 – 55.0
Хром (Cr)	17.0 – 21.0
Железо (Fe)	Баланс
Ниобий (Nb)	4.75 – 5.5
Молибден (Mo)	2.8 – 3.3
Титан (Ti)	0.65 – 1.15
Алюминий (Al)	0.2 – 0.8

Никель и хром обеспечивают устойчивость к коррозии и окислению. Ниобий обеспечивает осадковое упрочнение сплава. Железо является основным базовым элементом. Молибден, титан и алюминий улучшают механические свойства при повышенных температурах.

Соотношение никеля, хрома и железа обеспечивает оптимальное упрочнение, а добавки Nb, Mo, Ti и Al обеспечивают механизмы упрочнения и осадки. Контроль состава в этих диапазонах является критически важным для достижения целевых свойств материала после обработки.

Свойства порошка Inconel 718

Некоторые из основных свойств порошка Inconel 718:

Таблица 1: Свойства порошка Inconel 718

Недвижимость	Описание
Плотность	8,19 г/см3
Температура плавления	1260-1336°C
Теплопроводность	11,4 Вт/м-К при 20°C
Модуль Юнга	205 ГПа
Коэффициент Пуассона	0.294
Предел текучести	1310 МПа
Прочность на разрыв	1495 МПа
Удлинение	12%

Плотность, термические и механические свойства делают Inconel 718 пригодным для изготовления высокопроизводительных деталей, способных выдерживать экстремальные условия эксплуатации. Процесс порошковой металлургии сохраняет мелкозернистую структуру, что приводит к улучшению свойств.

Прочность сохраняется до температуры свыше 700°C, при этом пластичность и усталостная прочность остаются на должном уровне. Стойкость к окислению защищает от коррозии до 980°C. Эти характеристики позволяют сплаву Inconel 718 работать в условиях жесткого термоциклирования.

Распределение частиц по размерам порошка Inconel 718

Порошок Inconel 718 производится методом газового распыления для получения сферических частиц в контролируемом диапазоне размеров. Типичные распределения частиц по размерам составляют:

Таблица 2: Размеры частиц порошка Inconel 718

Размер частиц (мкм)	Распределение (%)
15-25	62
25-45	30
45-63	8

Узкое распределение обеспечивает плавный поток порошка и равномерное плавление. Более мелкие частицы способствуют лучшему спеканию, а крупные - улучшают текучесть порошка. Средний размер обычно составляет 25-45 микрон для большинства процессов аддитивного производства, работающих с металлами.

Контроль формы и распределения частиц по размерам обеспечивает плотную упаковку и эффективное послойное соединение, необходимое для 3D-печати. Просеивающие классификаторы точно сортируют частицы на партии с заданными диапазонами размеров.

Процесс производства порошка Inconel 718

Газовое распыление является наиболее распространенным методом получения сферических порошков Inconel 718, пригодных для аддитивного производства. Этапы производства включают в себя:

1. Таяние - Инконель 718 сначала подвергается индукционной плавке в инертной атмосфере
2. Распыление - Поток жидкого металла разбивается на мелкие капли с помощью инертного газа высокого давления (обычно азота или аргона).
3. Застывание - Капли быстро охлаждаются и превращаются в порошок.
4. Коллекция - Распыленные частицы попадают в камеру сбора
5. Просеивание - Порошки просеиваются до определенного гранулометрического состава

Порошки, распыляемые газом, имеют более высокую чистоту, однородный состав, стабильную форму частиц и минимальное количество сателлитов по сравнению с порошками, распыляемыми водой. Гладкая морфология поверхности улучшает текучесть порошка при обработке.

Точное управление потоком газа, температурой и потоком расплавленного металла позволяет получать порошки с целевыми характеристиками, подходящими для таких процессов AM, как лазерное сплавление порошкового слоя, струйное нанесение связующего и направленное энергетическое осаждение.

Применение Порошок инконеля 718

Отличная прочность и коррозионная стойкость при высоких температурах делают сплав Inconel 718 пригодным для изготовления критически важных компонентов:

Таблица 3: Области применения порошка Inconel 718

Промышленность	Компоненты
Аэрокосмическая промышленность	Лопатки турбин, диски, камеры сгорания, корпуса, крепеж, шестерни
Производство электроэнергии	Детали горячих секций газовых турбин, лопатки, лопасти, крепеж
Нефть и газ	Скважинные инструменты, устьевые детали, клапаны, насосы
Автомобильная промышленность	Компоненты турбокомпрессора, клапаны, выпускные коллекторы
Химическая обработка	Корпуса реакторов, трубки теплообменников

Аддитивное производство с использованием порошка Inconel 718 идеально подходит для изготовления сложных, индивидуальных деталей с улучшенными механическими свойствами и геометрией, невозможной при литье или механической обработке.

Спецификации и стандарты

Порошковые изделия из инконеля 718 соответствуют следующим спецификациям:

Таблица 4: Технические характеристики порошка Inconel 718

Стандарт	Организация	Описание
AMS 5662	SAE	Химический состав никелевого сплава
AMS 5664	SAE	Распыляемые порошковые никелевые сплавы
ASTM B718	ASTM	Стандарт на порошок никель-хром-железа

Эти спецификации определяют допустимые диапазоны элементного состава, процедуры отбора проб, сертификаты и методы испытаний для определения химических и физических свойств.

Используются следующие популярные спецификации размеров: -100/+325 меш, -140/+325 меш и -230/+400 меш согласно ASTM B214.

Поставщики порошка Inconel 718

Среди ведущих мировых поставщиков с указанием цен можно назвать следующих:

Таблица 5: Поставщики и цены на порошок Inconel 718

Компания	Фирменные наименования	Цена за кг
Sandvik	Osprey 718	$120-160
Технология LPW	CL-20ES	$100-140
Praxair	718	$140-180
Технология столярных работ	Нержавеющая сталь 455® на заказ	$110-150
Erasteel	ERASTEEL718	$130-170

Цены варьируются в зависимости от объема заказа, диапазона размеров частиц, допустимости формы и гарантии состава партии. При крупных OEM-заказах предоставляются более высокие скидки по сравнению с небольшими объемами прототипов. Географическое ценообразование также колеблется в зависимости от динамики спроса и предложения в регионе.

Плюсы и минусы использования инконеля 718 для аддитивного производства

Таблица 6: Преимущества и ограничения порошка Inconel 718

Плюсы	Cons
Проверенный материал с большим производственным опытом	Высокая стоимость материалов
Отличная прочность при повышенных температурах	Более низкая скорость осаждения по сравнению со сталями
Хорошая устойчивость к коррозии и окислению	Склонность к растрескиванию при отсутствии контроля процесса
Сохранение объектов в построенном состоянии	Высокие остаточные напряжения в результате быстрого затвердевания
Возможна индивидуальная геометрия	Ограниченные размеры для оборудования AM
Более быстрые проектные итерации	Может потребоваться постобработка

Инконель 718 дороже нержавеющей стали, но может безопасно работать при температуре на 100°C выше. Несмотря на то, что печать происходит медленнее, чем на сталях, повышение производительности оправдывает затраты для дорогостоящих применений в экстремальных условиях.

При оптимизированных параметрах AM сплав достигает механических свойств, эквивалентных или превышающих свойства литых и деформируемых материалов. Однако при увеличении скорости сборки могут возникнуть проблемы с растрескиванием. Многолазерные системы помогают увеличить производительность.

Вопросы и ответы

Вопрос: Для чего используется сплав Inconel 718?

О: Суперсплав на основе никеля Inconel 718 обладает исключительной прочностью при температурах до 700°C, устойчивостью к окислению и коррозии. Он широко используется в газовых турбинах, авиационных двигателях, ядерных реакторах, насосах, оснастке и других критически важных компонентах, работающих в экстремальных условиях.

Вопрос: Можно ли сваривать инконель 718?

О: Инконель 718 поддается сварке! Этот суперсплав, известный своей высокой прочностью и коррозионной стойкостью даже при экстремальных температурах, является фаворитом в аэрокосмической и энергетической промышленности.

Вопрос: Как производится Inconel 718?

О: Как правило, он производится путем двойной плавки с использованием вакуумной индукционной плавки (VIM) и последующего вакуумного дугового переплава (VAR), что обеспечивает чистоту и высокую степень очистки материала.

Вопрос: Можно ли обрабатывать инконель 718?

О: Да, но это непросто из-за его прочности и упрочняющих свойств. Для эффективной обработки требуются специальные инструменты и технологии.

Вопрос: Как Inconel 718 переносит экстремальные условия?

О: Он исключительно устойчив к окислению и сохраняет свою прочность даже при воздействии очень высоких температур, что делает его идеальным для работы в суровых условиях.

Вопрос: В чем разница между сплавом Inconel 718 и другими сплавами Inconel?

О: Каждый сплав Inconel имеет уникальный состав и свойства. Инконель 718 особенно известен своей высокой прочностью и простотой изготовления, включая сварку, что не так просто с некоторыми другими сплавами инконеля.

узнать больше о процессах 3D-печати