Порошки металлических сплавов

Оглавление

Порошки металлических сплавов представляют собой разнообразные точные смеси металлических элементов, получаемые путем распыления в мелкие сферические частицы, идеально подходящие для передовых технологий изготовления. Данное руководство представляет собой всеобъемлющий справочник для технических специалистов по маркам металлических порошковых сплавов, включающий типичные составы, данные о механических свойствах, методы производства, основные области применения и ведущих мировых поставщиков.

Обзор порошков металлических сплавов

Металлические порошки, полученные из сплавов железа, никеля, кобальта, алюминия, титана, меди и других неблагородных металлов, представляют собой универсальные инженерные материалы, придающие индивидуальные свойства благодаря контролируемому составу.

Распространенные типы металлических порошков

Система сплавовОписание
Нержавеющие сталиКоррозионная стойкость, высокая прочность
Инструментальные и низколегированные сталиЗакаленные, термостойкие
Никелевые суперсплавыУстойчивость к экстремальным температурам/химическим воздействиям
Кобальтовые суперсплавыБиосовместимые, износостойкие
Титановые сплавыЛегкий, прочный, для аэрокосмической промышленности
Медь и бронзаЭлектрическая/тепловая проводимость
Сплавы драгоценных металловЧистые, инертные, специализированные применения

Баланс составляющих позволяет оптимизировать материал в соответствии с такими ключевыми требованиями, как твердость, прочность, долговечность, электропроводность, магнитность или стоимость.

Типичные диапазоны состава

Легирующий элементРольДиапазон Wt%
Железо, кобальт, никельМатрица из основного металла50-99%
ХромУстойчивость к коррозии и окислению5-35%
МолибденПрочность, сопротивление ползучести0-30%
ВольфрамТермостойкость, плотность0-18%
МарганцовкаРаскислитель, прочность0-15%
УглеродУпрочнение, износостойкость0-6%
порошок металлического сплава

Порошок металлического сплава Технические характеристики

Распределения по размерам

Размер ячейкиМикрометры
-325<45 мкм
-100/+32545-150 мкм
+100>150 мкм

Морфология и характеристики потока

АтрибутТиповой диапазон
Форма частицСферическая
Кажущаяся плотность2 - 6 г/см3
Плотность отвода4 - 8 г/см3
Коэффициент Хаузнера<1.25
Расход20-35 с/50 г
Коэффициент трения0.4-0.9

Химия и уровни загрязнения

ЭлементМаксимальное количество промилле
Кислород1000
Азот150
Углерод3000
Сера100

Методы производства металлического порошка

Распыление воды

  • Распыление инертного газа высокой чистоты
  • Защищает химически активные сплавы
  • Обеспечивает распределение малых размеров

Газовая атомизация

  • Прядение воздушного расплава
  • Самые узкие распределения по размерам
  • Сфероидальные формы частиц

Плазменный вращающийся электродный процесс (PREP)

  • Нестандартные сплавы, исследовательские объемы
  • Контролируемые микроструктуры
  • Быстрая скорость застывания

Механическое легирование

  • Шаровой размол элементарных смесей
  • Более низкая стоимость по сравнению с распылением
  • Широкое распределение по размерам

Другие методы

  • Электролиз
  • Химическое восстановление

Свойства порошков металлических сплавов

Баланс ключевых характеристик определяет подходящие области применения:

Механические свойства

Система сплавовПредел текучестиПрочность на разрывУдлинение
Нержавеющие стали200-1400 МПа500-1600 МПа10-50%
Инструментальные стали600-1900 МПа1000-2100 МПа5-15%
Никелевые суперсплавы500-1400 МПа700-1700 МПа10-50%
Титановые сплавы750-1100 МПа900-1200 МПа15-25%
Медь/Бронза70-450 МПа200-600 МПа5-60%

Тепловые свойства

Система сплавовТемпература плавленияТеплопроводность
Нержавеющие стали1400-1500°C10-30 Вт/м-°К
Инструментальные стали1350-1450°C20-35 Вт/м-°К
Никелевые суперсплавы1200-1400°C5-50 Вт/м-°К
Титановые сплавы1600-1700°C5-20 Вт/м-°К
Медь/Бронза900-1300°C50-400 Вт/м-°К

Применение порошков металлических сплавов

Аддитивное производство

  • Аэрокосмические компоненты
  • Медицинские имплантаты
  • Автомобильное оборудование
  • Инструментальная оснастка и пресс-формы
  • Экзотическая архитектура

Порошковая металлургия

  • Нефтяные и газовые подшипники
  • Автомобильные втулки
  • Оборудование для приборов
  • Экономичные формы сетки

Термические напыляемые покрытия

  • Коррозионностойкие накладки
  • Пленки, снижающие трение
  • Восстановление размеров

Электроника и магнетика

  • Токопроводящие клеи
  • Сердечники индукторов
  • Терморегулирование
  • Устройства для поверхностного монтажа

Новые приложения

  • Аккумуляторы и накопители энергии
  • 3D-печатная электроника
  • Экзотические сплавы и прототипы
  • Микромасштабные компоненты

Ведущий Порошок металлического сплава Производители

КомпанияРасположение
Sandvik OspreyВеликобритания
Порошковые изделия CarpenterСоединенные Штаты
Praxair Surface TechnologiesСоединенные Штаты
HöganäsШвеция
Металлические порошки Rio TintoКанада
ATI Powder MetalsСоединенные Штаты

Партнеры по обработке платных заказов

  • Обширный опыт разработки сплавов
  • Специализируются на производстве в исследовательских масштабах
  • Сокращение сроков разработки
  • Защита интеллектуальной собственности

Смета расходов

Порошки из нержавеющей стали

Марка сплаваСтоимость за кг
304, 316, 303$12-30
17-4PH, 15-5PH$40-90
Дуплекс/супераустентика на заказ$70-150

Порошки инструментальной и высоколегированной стали

Марка сплаваСтоимость за кг
H13, M2, M4$20-45
Инструментальная сталь PM на заказ$45-100

Порошки никелевого суперсплава

Марка сплаваСтоимость за кг
Инконель 718$90-180
Пользовательские сплавы Waspaloy, Rene$250-1000+

Порошки титана и экзотических сплавов

Марка сплаваСтоимость за кг
Ti-6Al-4V$270-450
Титан на заказ$450-1000+

Плюсы и минусы

ПреимуществаВызовы
Свойства, превосходящие свойства деформируемых сплавовТребуется защитная обработка
Нестандартные сплавы и микроструктурыОграниченные возможности размера
Возможность использования сложной геометрииНеобходима постконсолидация
Более низкие коэффициенты покупки и полетаКвалификационные испытания
Сокращение сроков производстваМеры предосторожности при обращении и хранении

При выборе специализированных сортов тщательно взвесьте компромиссы с целевыми показателями и бюджетом.

огнеупорный порошок

Вопросы и ответы

Вопрос: В чем преимущество металлических сплавов перед чистыми элементарными порошками?

О: Легирование позволяет значительно повысить такие ключевые характеристики, как прочность, коррозионная стойкость, твердость, электропроводность и т.д. по сравнению с внутренними ограничениями любого отдельного элемента за счет металлургических механизмов и контроля второй фазы.

Вопрос: Насколько малы размеры порошка металлического сплава?

О: Распыление в инертном газе позволяет получать наноразмерные металлические порошки с размерами менее 10 нанометров, что находится на передовой линии современных коммерческих возможностей. Химический состав и морфология остаются областью интенсивных исследований и разработок, поскольку появляются новые методы.

Вопрос: Обязательна ли постобработка порошков перед изготовлением деталей?

О: Помимо рассева на фракции точного размера, для изменения характеристик порошка, способствующих производительности процесса изготовления, плотности и конечным свойствам компонентов, можно использовать дополнительные методы обработки, такие как раскисление, отжиг, покрытие и смешивание.

В: Чем обусловлена разница в стоимости между сортами?

О: Сложность обработки, цены на легирующие элементы, инвестиции в НИОКР, объем производства и требования спецификаций определяют цену - экзотические порошки высокой степени очистки оказываются гораздо дороже, чем обычные порошки-"рабочие лошадки".

Заключение

В этом руководстве представлен целостный обзор порошковых инженерных материалов из металлических сплавов, способных обеспечить характеристики компонентов нового поколения, значительно превосходящие традиционные металлургические ограничения, благодаря специально подобранному химическому составу и оптимизированной обработке. Пожалуйста, свяжитесь с экспертом в данной области, чтобы обсудить уникальные преимущества специализированных марок в соответствии с вашими целевыми требованиями к применению.

узнать больше о процессах 3D-печати

Поделиться

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта

MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.

Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!

Похожие статьи

Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции

Получить последние продукты и прайс-лист