Порошок инконеля

Порошок из инконеля относится к суперсплавам на основе никеля и хрома, обладающим коррозионной и жаростойкостью. В данном руководстве представлен полный обзор порошка инконель, его свойств, областей применения, технических характеристик, цен и многого другого.

Обзор порошка инконеля

Инконель - это семейство суперсплавов на основе никеля и хрома, известных своей прочностью, жаропрочностью и коррозионной стойкостью. Порошки из инконеля используются в таких отраслях промышленности, как аэрокосмическая, нефтегазовая, химическая, энергетическая и другие.

Некоторые ключевые свойства и характеристики порошка инконель:

Состав

Тип	Содержание никеля	Содержание хрома	Содержание железа	Другие легирующие элементы
Инконель 600	72%	14-17%	6-10%	Кобальт, углерод
Инконель 625	58% мин	20-23%	5% макс.	Молибден, ниобий
Инконель 718	50-55%	17-21%	Баланс	Ниобий, молибден, алюминий, титан

Высокотемпературная прочность - Сохраняет прочность и сопротивляется деформации ползучести при температуре до 700°C. Отдельные сорта могут выдерживать еще более высокие температуры, превышающие 1000°C.

Устойчивость к окислению и коррозии - Образует защитный слой хрома, делая его устойчивым к точечной коррозии под воздействием кислот, солей и т.д.

Легкая свариваемость и обрабатываемость - Легко изготавливается и обрабатывается в сложных формах. Требуется послесварочная термообработка.

Высокая усталостная прочность - Выдерживают многократные циклы нагрузок без разрушения, что делает их пригодными для использования в системах с динамической нагрузкой.

Сравните свойства распространенных марок порошка инконеля:

Свойства	Инконель 600	Инконель 625	Инконель 718
Температура плавления	1350-1413°C	1260-1350°C	1260-1336°C
Плотность	8,47 г/см3	8,44 г/см3	8,19 г/см3
Прочность на разрыв	485-860 МПа	760 МПа	1275 МПа
Удлинение	30-35%	35%	19%
Тепловое расширение	16.0×10-6/°C	13.0×10-6/°C	13.0×10-6/°C
Теплопроводность	9,8-10,4 Вт/м.K	9,8 Вт/м.К	11,4 Вт/м.К

Таблица 1: Сравнение основных марок инконеля

Применение Порошок инконеля

Благодаря своим уникальным свойствам инконель находит широкое применение в таких отраслях промышленности, как:

Промышленность	Приложения	Используемые порошковые продукты
Аэрокосмическая промышленность	Выхлопные трубы турбокомпрессоров, системы реверса тяги, лопатки турбин	Инконель 718, Инконель 625
Нефть и газ	Устьевые системы, разрывные мембраны, скважинные инструменты	Инконель 718, Инконель 625, Инконель 600
Химическая обработка	Теплообменники, реакционные сосуды, компоненты конвейеров	Инконель 600, Инконель 625
Производство электроэнергии	Трубки теплообменников, системы газификации угля	Инконель 617, Инконель 625, Инконель 740
Автомобильная промышленность	Компоненты клапанов, системы рециркуляции отработавших газов	Инконель 718, Инконель 600

Основные области применения порошка инконеля:

• Высокая температурная прочность позволяет использовать его в лопатках газовых турбин, корпусах ракетных двигателей, оболочках ядерного топлива и т.д.
• Коррозионная стойкость позволяет использовать их в системах кислотного производства, в морской воде и т.д.
• Устойчивость к окислению делает его пригодным для использования в выхлопных системах самолетов, компонентах промышленных печей и т.д.
• Легкое изготовление сложных форм с помощью 3D-печати или других методов.

Отраслевые тенденции, определяющие процесс внедрения:

• Рост аэрокосмического сектора, приводящий к увеличению использования в компонентах авиадвигателей.
• Спрос со стороны химических заводов, нефтеперерабатывающих предприятий, перевозчиков СПГ в связи с потребностями в высоких температурах и давлении.
• Рост аддитивного производства металлов для создания прототипов и производства.

Таблица 2: Обзор областей применения порошка инконеля по отраслям промышленности

Технические характеристики порошка инконеля

Порошок инконеля доступен в различных диапазонах размеров, форм и составов для различных областей применения:

Диапазон размеров	Общая форма	Типичное использование
15-45 мкм	Сфероидальный	Сырье для литья металлов под давлением
45-106 микрон	Неправильная, сферическая форма	Аддитивное производство, применение HIP
150-250 микрон	Сферические, агломерированные	Термические напыляемые покрытия
-140/+325 меш	Нерегулярный	Прессование и агломерация

Исходя из потребностей применения, пользователи могут выбирать спецификации марок ASTM, ASME, AWS, AMS, UNS и т.д:

Спецификация	Общие оценки
ASTM B168	Инконель 600, Инконель 601, Инконель 625, Инконель 718, Инконель X-750
ASME SB443	Инконель 82, Инконель 625, Инконель 718
AWS A5.14	Инконель 52, Инконель 152, Инконель 625
Характеристики AMS	Инконель 718 (AMS 5662), Инконель X-750 (AMS 5754)

Таблица 3: Обзор распространенных спецификаций порошка инконеля

Характеристики, оцененные в соответствии со стандартами

• Химический состав - содержание Ni, Cr, Fe, Nb, Ti, Al
• Гранулометрический состав, скорость потока
• Микроструктура - содержание гамма-прайма, размер зерна
• Уровни примесей - C, S, Si, Mn
• Механические свойства - твердость, предел прочности и текучести

Правильный выбор марки обеспечивает соответствие порошка требованиям проекта.

Поставщики и ценообразование

Большинство производителей порошков из никеля и суперсплавов поставляют различные марки инконеля. Покупатели могут выбирать поставщиков на основе таких факторов, как:

• Возможность производства различных составов и распределений частиц по размерам
• Сертификация качества - AS9100, ISO 9001
• Возможности индивидуализации - возможность изготовления порошков по индивидуальному заказу
• Производственные мощности, сроки выполнения заказов, минимальные объемы заказов

Ориентировочный диапазон цен

Марка инконеля	Цена за кг
Инконель 600	$50 – $120
Инконель 625	$50 – $150
Инконель 718	$80 – $220

Цены зависят от:

• Уровни чистоты, пределы содержания примесей
• Форма и распределение частиц по размерам
• Объемы закупок и используемый производственный процесс
• Уровень настройки свойств

Ведущие производители порошка инконеля

Компания	Места	Предлагаемые классы
Sandvik	Европа, Азия	Инконель 718, Инконель 625
Praxair	США	Инконель 600, Инконель 625, Инконель 718
Hoganas	Европа	Инконель 718
Технология столярных работ	США	Инконель 600, Инконель 718
Erasteel	Европа	Инконель 718

Таблица 4: Ориентировочный диапазон цен и основные поставщики порошка инконеля

Плюсы и минусы Порошок инконеля

Преимущества

• Устойчивость к экстремальным температурам - может работать при температуре до 1000°C
• Выдерживает термическую усталость и динамические нагрузки без разрушения
• Высокая устойчивость к коррозии и окислению защищает поверхность
• Регулируемые механические свойства за счет изменения состава
• Легко изготавливается в сложных формах

Ограничения

• Очень дорого по сравнению со сталью, титановыми сплавами
• Более низкая теплопроводность по сравнению с алюминием, медью
• При неправильной обработке подвержен растрескиванию по границам зерен
• Сложно полностью переработать и повторно использовать после окончания срока службы
• Требуется послесварочная термообработка для достижения оптимальных свойств

При выборе инконеля тщательно взвесьте уникальные эксплуатационные преимущества и более высокую стоимость по сравнению с альтернативами.

Сравнение с основными альтернативами

Как инконель выглядит в сравнении с другими высокотемпературными сплавами?

Параметр	Inconel	Нержавеющая сталь	Хастеллой	Сплавы Хейнса
Устойчивость к окислению	Отличный	Умеренный	Отличный	Отличный
Коррозионная стойкость	Отличный	Хороший	Отличный	Отличный
Теплопроводность	Умеренный	Низкий	Низкий	Умеренный
Тепловое расширение	Низкий	Высокая	Умеренный	Умеренный
Общие приложения	Аэрокосмическая промышленность, нефть и газ	Промышленное оборудование	Химическая обработка	Аэрокосмическая промышленность

Основные выводы

• Инконель обеспечивает наилучшие высокотемпературные характеристики, но стоит очень дорого.
• Нержавеющая сталь дешевле, но имеет гораздо более низкие температурные пределы
• Сплавы Hastelloy и Haynes конкурируют с инконелем, но имеют более высокую стоимость материала
• Перед выбором учитывайте реальные условия эксплуатации, ограничения по стоимости

Тщательно оцените потребности применения, прежде чем платить за инконель больше, чем за другие альтернативы.

Таблица 5: Сравнение основных свойств инконеля и альтернативных сплавов

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Вопрос: Для чего используется порошок инконеля?

О: Порошок из инконеля используется для производства высокоэффективных компонентов для экстремальных условий эксплуатации в аэрокосмической, нефтегазовой, химической промышленности и энергетике, требующих хорошей механической прочности и коррозионной стойкости при высоких температурах свыше 1000°C.

Вопрос: В чем разница между инконелем 600, 625 и 718?

О: Основные различия заключаются в следующем: инконель 600 обеспечивает наилучшую устойчивость к высокотемпературной коррозии, но меньшую прочность, в то время как инконель 718 обеспечивает наивысшую прочность, но меньшую устойчивость к окислению и химическому воздействию по сравнению с инконелем 625, который обеспечивает наилучший баланс свойств.

Вопрос: Содержит ли инконель никель?

О: Да, инконель - это суперсплав на основе никеля-хрома-железа. Большинство марок инконеля содержат не менее 50% никеля вместе с 14-23% хрома, что обеспечивает инконелю превосходные высокотемпературные характеристики.

Вопрос: Какой размер порошка используется в аддитивном производстве?

О: Порошки инконеля размером от 15 до 150 микрон со сферической морфологией широко используются в процессах лазерного порошкового наплавления, аддитивного производства с прямым энергетическим осаждением, применяемых для производства металлических компонентов в различных отраслях промышленности.

Вопрос: Опасен ли инконель?

О: Порошки из инконеля обычно считаются неопасными и безопасными для работы со стандартными средствами защиты. Однако мелкодисперсные компоненты никеля и хрома вызывают раздражение, поэтому рекомендуется принимать меры предосторожности и не допускать чрезмерного контакта с кожей или вдыхания.

узнать больше о процессах 3D-печати