Порошок инконель 718: Цена, характеристики

Инконель 718 - высокоэффективный суперсплав на никель-хромовой основе, обладающий превосходной прочностью и коррозионной стойкостью при повышенных температурах до 700°C. В данном руководстве представлен подробный обзор Порошок из инконеля 718 в котором описаны его характеристики, области применения, процесс изготовления, технические характеристики, цена, достоинства и недостатки, а также часто задаваемые вопросы.

Обзор порошка Inconel 718

Порошок Inconel 718 содержит в качестве основных легирующих элементов никель, хром, ниобий, молибден, титан и алюминий. Основные свойства:

• Высокий предел текучести, растяжения и разрыва при ползучести при температурах до 700°C
• Хорошая усталостная и коррозионная стойкость
• Возрастная упрочняемая микроструктура
• Отличные криогенные свойства
• Более высокая прочность по сравнению с Inconel 625

Порошок Inconel 718 используется в аэрокосмических компонентах, таких как диски газовых турбин, корпуса ракетных двигателей, цилиндры, насосы и клапаны, требующие способности выдерживать высокие температуры.

Области применения порошка Inconel 718

Порошок Inconel 718 находит применение в сложных условиях в различных отраслях промышленности:

Промышленность	Приложения
Аэрокосмическая промышленность	Компоненты двигателей, ракетные двигатели, исполнительные механизмы, детали судов на воздушной подушке
Нефть и газ	Устьевое оборудование, скважинный инструмент, арматура, насосы
Ядерный	Реакторные сосуды, сборки перекачивающих труб
Автомобильная промышленность	Роторы турбокомпрессоров, клапаны, выпускные коллекторы
Химическая	Теплообменники, сосуды под давлением, технологические трубопроводы

Преимущества Inconel 718:

• Высокая температурная прочность для повышения эффективности
• Коррозионная стойкость в жестких условиях эксплуатации
• Отличные усталостные свойства для вращающихся деталей
• Хорошие криогенные свойства до -253°C
• Стойкость к окислению до 700°C

Процесс производства порошка Inconel 718

Порошок инконеля 718 может быть получен такими способами, как:

• Газовая атомизация - Наиболее распространенный метод, при котором расплавленный сплав дезинтегрируется струями азота/аргона на мелкие капли, которые застывают в виде частиц порошка. Получается сферический порошок, предпочтительный для применения в AM-технологиях.
• Процесс с вращающимся электродом - Электрод из сплава вращается с высокой скоростью в атмосфере инертного газа и расплавляется электрической дугой с образованием мелких капель, которые застывают в порошок.
• Плазменный процесс с вращающимися электродами - При дуговой плавке вместо электрической дуги используется струя ионизированной плазмы. При этом получается высокосферический порошок, идеально подходящий для AM.
• Вакуумно-индукционная плавка - Сплав индукционно расплавляется в вакууме, после чего расплав превращается в порошок с помощью газового или водяного распыления.

Методы газового распыления и PREP позволяют тщательно контролировать такие характеристики порошка, как гранулометрический состав, морфология, содержание оксидов и микроструктура.

Технические характеристики порошка Inconel 718

Порошок Inconel 718 выпускается со следующими характеристиками:

Параметр	Спецификация
Химия сплавов	50-55% Ni, 17-21% Cr, 4,75-5,5% Nb+Ta, 2,8-3,3% Mo
Размер частиц	от 10 до 150 мкм
Форма частиц	Сферические, неправильные
Распределение по размерам	Настраивается в зависимости от области применения
Чистота	До 99,9%
Уровень кислорода	<300 ppm
Кажущаяся плотность	2 - 4,5 г/куб. см
Расход	До 25 с/50 г

Технические характеристики могут быть изменены в соответствии с требованиями к составу, характеристикам частиц, степени чистоты, плотности и текучести.

Поставщики и цены на порошок Inconel 718

К основным поставщикам порошка Inconel 718 и ценам на него относятся:

Поставщик	Расположение	Диапазон цен
Sandvik	Германия	$90 - $220 за кг
Praxair	США	$100 - $250 за кг
AP&C	Канада	$110 - $200 за кг
Met3DP	Китай	$70 - $150 за кг
Tekna	Канада	$140 - $280 за кг

Цена варьируется в зависимости от:

• Уровни чистоты
• Размер и распределение частиц
• Сферичность и текучесть
• Используемый метод производства
• Количество заказов
• Дополнительный анализ или лечение

Цены выше на сферические порошки и порошки с контролируемым гранулометрическим составом.

Плюсы и минусы порошка Inconel 718

Плюсы	Cons
Высокая прочность при повышенных температурах	Дороговизна по сравнению со сталью и титановыми сплавами
Отличная коррозионная стойкость	Более низкая теплопроводность по сравнению с медными сплавами
Хорошая усталостная прочность и криогенная вязкость	Сложность обработки и шлифования
Способность к возрастному упрочнению	Подвержены деформационно-старому растрескиванию
Стойкость к окислению до 700°C	Требуется термообработка для получения оптимальных свойств
Немагнитные свойства	Ограниченная доступность для больших секций

Идеально подходит для ответственных применений, несмотря на более высокую стоимость. К недостаткам относятся более низкая теплопроводность, проблемы с обрабатываемостью, склонность к растрескиванию при формовании.

Вопросы и ответы

Вопрос: Каков типичный диапазон состава сплава Inconel 718?

A: Типичный состав: 50-55% Ni, 17-21% Cr, 4,75-5,5% Nb, 2,8-3,3% Mo, 0,65-1% Ti, 0,2-0,8% Al и такие микроэлементы, как Co, Cu, Mn, Si, P, S.

Вопрос: Какой размер частиц рекомендуется для порошка Inconel 718 для АМ?

Ответ: Для АМ с порошковым напылением обычно используется порошок Inconel 718 с размером частиц в диапазоне 15-45 мкм. Более мелкий порошок менее 100 мкм улучшает плотность и свойства.

Вопрос: Что влияет на ценообразование порошка Inconel 718?

О: На цену влияют степень чистоты, характеристики частиц, такие как диапазон размеров и сферичность, метод производства, объем заказа, необходимость дополнительного анализа или обработки, а также маржа прибыли поставщика.

Вопрос: Какова роль ниобия в сплаве Inconel 718?

О: Ниобий является ключевым упрочняющим элементом в Inconel 718. Он вызывает осаждение интерметаллических фаз gamma double prime и gamma prime, обеспечивающих высокотемпературную прочность и коррозионную стойкость.

Вопрос: Каковы типичные области применения сплава Inconel 718?

О: Инконель 718 широко используется в авиационных двигателях, ракетах, насосах, ядерных реакторах и криогенных резервуарах благодаря высокой прочности при повышенных температурах и хорошей коррозионной стойкости.

Вопрос: Какие существуют альтернативы Inconel 718 для высокотемпературных применений?

Ответ: Альтернативой могут служить нержавеющие стали типа 310 и 330, железоникелевые сплавы, кобальтовые сплавы MP159 и FSX-414, а также титановые сплавы Ti-6242 и IMI 834. Однако превосходство остается за инконелем 718.

Вопрос: Как по своим свойствам Inconel 718 соотносится с Inconel 625?

Ответ: Инконель 718 имеет более высокую прочность при растяжении и разрыве при ползучести по сравнению с инконелем 625, но меньшую стойкость к окислению и коррозии. Инконель 625 легче поддается сварке и изготовлению.

Вопрос: Каковы последние достижения в области сплава Inconel 718?

О: Новые варианты, такие как Allvac 718Plus, обеспечивают более высокую прочность за счет модификации состава. В настоящее время ведутся исследования по совершенствованию методов обработки и улучшению свойств с использованием порошковой металлургии и аддитивного производства.

Вопрос: Что делает Inconel 718 пригодным для применения в 3D-печати?

О: Мелкодисперсный порошок Inconel 718 с контролируемым размером частиц позволяет печатать сложные формы с высокой плотностью и превосходными механическими свойствами по сравнению с литыми деталями из сплавов.

Заключение

Порошок суперсплава Inconel 718 на основе никеля обеспечивает исключительное сочетание высокотемпературной прочности, коррозионной стойкости, усталостных свойств и криогенной вязкости для ответственных применений, где требования к эксплуатационным характеристикам имеют первостепенное значение. В данном руководстве приведены характеристики порошка Inconel 718, методы производства, цены, преимущества и недостатки, а также часто задаваемые вопросы, которые помогут инженерам, конструкторам и техническим группам в освоении этого передового материала. Благодаря своим уникальным свойствам порошок Inconel 718 будет и в дальнейшем пользоваться высоким спросом в аэрокосмической промышленности, газовых турбинах, химической и атомной отраслях.

узнать больше о процессах 3D-печати

Additional FAQs about Inconel 718 Powder (5)

1) What powder specifications matter most for PBF/SLM quality?

• Tight particle size distribution (typically 15–45 µm), high sphericity (>0.9), low satellites, Hall/Carney flowability within spec, and low interstitials (O ≤0.10–0.15 wt%, N ≤0.02 wt%, H ≤0.005 wt%). PSD and oxygen drive density, surface finish, and fatigue.

2) How many reuse cycles are safe for Inconel 718 powder in AM?

• With sieving and SPC, 5–15 cycles are common. Top up 20–50% virgin powder per cycle and track O/N/H, PSD, and flow. Requalify if oxygen approaches alloy or process limits (check AMS/ASTM specs) or if density/fatigue drifts.

3) What post-processing is typical for AM 718 parts to reach spec properties?

• Stress relief, HIP (e.g., 1180–1200°C, 100–150 MPa, 2–4 h), and aging per AMS 5662/5664 equivalents (two-step age). Finish machining and surface treatments as required. HIP markedly improves fatigue and closes lack-of-fusion porosity.

4) How do gas atomization parameters affect powder quality?

• Inert gas purity and pressure, melt superheat, and nozzle design influence sphericity, oxide films, and satellite content. Argon vs nitrogen selection and low oxygen melt handling reduce oxide/nitride inclusions that harm fatigue.

5) Is Inconel 718 powder suitable for Binder Jetting as well as PBF?

• Yes. BJ requires tailored PSD (often 5–25 µm or 15–38 µm), flow modifiers, and debind/sinter/HIP recipes. Final density and elongation may lag PBF unless HIP is applied; still attractive for cost-sensitive, high-throughput geometries.

2025 Industry Trends for Inconel 718 Powder

• Tighter interstitial controls: Powder buyers specify lower oxygen (≤0.08–0.12 wt%) for fatigue-critical aerospace builds; vendors offer enhanced de-oxidation routes.
• Multi-laser PBF drives demand: 8–12 laser systems increase powder consumption rates; closed-loop sieving and automated conveying become standard.
• Traceability and sustainability: Digital MTRs link heats to build IDs; suppliers publish EPD-style data for Scope 3 reporting, including powder recycle rates.
• AM allowables expansion: More design allowables for AM 718 published under aerospace programs, aligning with ASTM F3301 process control plans.
• Price stabilization: Nickel volatility moderates vs 2024; lead times ease with added atomization capacity in NA/EU/Asia.

2025 snapshot: Inconel 718 Powder metrics

Метрика	2023	2024	2025 YTD	Notes/Sources
Typical AM-grade PSD (µm)	15–53	15–45	15–45	PBF focus; BJ often finer
Oxygen spec (wt%, AM grade)	≤0.15	≤0.12–0.15	≤0.08–0.12	Buyer specs; aerospace lots
As-built PBF density (%)	99.5–99.9	99.6–99.95	99.7–99.95	Parameter/machine dependent
UTS after HIP + age (MPa)	1250–1400	1300–1450	1320–1460	Vendor/OEM datasets
Powder price (USD/kg, AM grade)	110–240	120–260	115–240	PSD/sphericity/volume affect
Avg powder reuse cycles (count)	6–10	8–12	10-15	With SPC and top-ups

References:

• ASTM Committee F42 and ISO/ASTM 52907 (metal powder requirements): https://www.astm.org, https://www.iso.org
• SAE/AMS for IN718 (AMS 5662/5663/5664) and AM materials (AMS 7000-series): https://www.sae.org
• OEM technical notes (EOS, GE Additive, 3D Systems) and NIST AM resources: https://www.nist.gov

Latest Research Cases

Case Study 1: Multi‑Laser PBF of Inconel 718 with Low‑Oxygen Powder for Fatigue‑Critical Brackets (2025)
Background: An aerospace Tier‑1 needed improved HCF performance on flight brackets produced on an 8‑laser PBF line.
Solution: Switched to low‑O (≤0.10 wt%) AM‑grade powder with automated closed-loop sieving; implemented in‑situ monitoring and standardized HIP + AMS‑aligned aging. SPC tracked O/N/H and PSD across 12 reuse cycles.
Results: 99.92% density as-built; UTS 1380–1440 MPa post‑HIP/age; HCF life +18% vs prior lot; powder O remained ≤0.11 wt% through 10 cycles; cost/part −9% via reduced scrap.

Case Study 2: Binder‑Jetted IN718 Turbine Seals with Sinter + HIP Consolidation (2024)
Background: Industrial gas turbine supplier sought cost reduction on complex seals.
Solution: Deployed BJ‑optimized IN718 powder (15–38 µm) and reducing-atmosphere debind/sinter, followed by HIP and aging. Distortion simulation guided setters and scaling.
Results: Final density 99.5%; dimensional Cp/Cpk ≥1.33; part count consolidated from 3 to 1; cost −22% at 10k units/year; mechanicals met house spec comparable to cast + HIP baseline.

Мнения экспертов

• Dr. Hamish L. Fraser, Professor, The Ohio State University
  Key viewpoint: “Powder cleanliness—especially oxygen and inclusions—directly correlates with fatigue in AM Inconel 718. HIP heals pores, but you can’t ‘HIP away’ nonmetallic inclusions.”
  Source: Academic publications/talks on Ni-base superalloys: https://mse.osu.edu
• Dr. Laura Ely, SVP Technology, 3D Systems
  Key viewpoint: “Consistent properties in AM 718 come from disciplined powder lifecycle management: documented reuse, sieving, and interstitial tracking tied to build genealogy.”
  Source: OEM technical notes: https://www.3dsystems.com
• Michael Pepi, Senior Metallurgist, ATI Specialty Materials
  Key viewpoint: “Dual-melt routes (VAR + ESR) for precursor feedstock reduce inclusion populations and improve downstream atomized powder quality for critical aerospace builds.”
  Source: Producer datasheets/briefs: https://www.atimaterials.com

Practical Tools and Resources

• Standards and specifications:
• ASTM B637 (wrought 718), AMS 5662/5663/5664 (heat treatment), AMS 7000-series (AM), ISO/ASTM 52907 (powder): https://www.astm.org, https://www.sae.org, https://www.iso.org
• Контроль процесса и квалификация:
• ASTM F3301 (PBF process control), CT standards (ASTM E1441), ISO 52930 (qualification): standards portals above
• Materials data and guides:
• Special Metals Alloy 718 datasheet: https://www.specialmetals.com
• NIST AM materials resources: https://www.nist.gov
• Powder suppliers and datasheets:
• Sandvik Osprey, Carpenter Additive, AP&C, Tekna: supplier websites with PSD/chemistry specs
• Simulation and QA:
• Ansys Additive/Workbench for distortion/HIP simulation: https://www.ansys.com
• CT and metallography service labs; leak testing references for internal channels

Notes on reliability and sourcing: Request full MTRs including interstitials and inclusion ratings; verify PSD via laser diffraction and morphology via SEM. Implement SPC on powder O/N/H and flow, maintain lot/build traceability, and requalify after any significant powder/process change. For critical parts, include HIP, CT, and statistically based coupon testing.

Last updated: 2025-10-15
Changelog: Added 5 focused FAQs, 2025 trend snapshot with data table and sources, two case studies, expert viewpoints with attributions, and a curated tools/resources list specific to Inconel 718 powder specification, pricing, and AM use
Next review date & triggers: 2026-02-15 or earlier if AMS/ASTM specs are revised, nickel market shifts >10%, or major OEMs publish new AM 718 powder cleanliness/fatigue datasets