Порошки на основе никеля

Оглавление

Порошки на основе никеля относятся к порошкам из никеля или никелевых сплавов, которые используются в различных областях, таких как аддитивное производство, нанесение покрытий на поверхность, сварка и многое другое. В этой статье представлен обзор порошков на основе никеля, их состав и свойства, области применения, технические характеристики, цены, сравнение и часто задаваемые вопросы.

Обзор из порошки на основе никеля

Порошки на основе никеля - это металлические порошки, состоящие в основном из никеля и легирующих элементов, таких как хром, молибден, вольфрам и другие. Ключевыми свойствами, которые делают эти порошки пригодными для высокопроизводительных применений, являются:

  • Высокая прочность и твердость при повышенных температурах
  • Отличная устойчивость к коррозии и окислению
  • Хорошая износостойкость
  • Высокая тепло- и электропроводность
  • Низкий коэффициент теплового расширения

Эти порошки могут быть получены с помощью таких процессов, как газовое или водяное распыление, электролиз, карбонильное разложение и т. д., в различных размерах и морфологии. Обычно используются такие никелевые сплавы, как инконель, монель, хастеллой, нихром и др.

порошки на основе никеля

порошки на основе никеля Состав

Порошки на основе никеля Содержат никель в качестве основного элемента наряду с другими легирующими элементами. Типичные составы:

СплавНикель (%)Другие элементы
Никель99%+
Inconel72% Ni, 14-17% CrЖелезо, ниобий, медь, алюминий
Monel63-70% Ni, 27-34% CuЖелезо, марганец, кремний, углерод
Нихром80% Ni, 20% CrЖелезо
Хастеллой42-62% NiХром, молибден, вольфрам

Соотношение никеля и сплавов определяет такие ключевые характеристики, как прочность, коррозионная стойкость, устойчивость к окислению и т.д.

порошки на основе никеля Свойства

Порошки из никелевых сплавов обладают исключительными свойствами по сравнению с никелем, что делает их пригодными для использования в жестких условиях:

НедвижимостьХарактеристики
Высокотемпературная прочностьСохраняют прочность и противостоят деформации ползучести при температуре свыше 1000°C
Коррозионная стойкостьОбразуют защитный оксидный слой, устойчивый к воздействию кислот, щелочей и т.д.
Устойчивость к окислениюМедленная скорость окисления на воздухе до ~1100°C
ИзносостойкостьУстойчивость к эрозии, истиранию, заеданию лучше, чем у стали
ТеплопроводностьВыше, чем у нержавеющих сталей, ~20 Вт/м.К для Inconel 625
Электрическое сопротивлениеРяд сплавов обладает высоким удельным сопротивлением для нагревательных элементов
Коэффициент теплового расширенияНизкий CTE обеспечивает устойчивость к тепловым ударам

Типы порошки на основе никеля

Никелевые порошки выпускаются в различных видах, подходящих для различных методов осаждения:

ТипРаспространенные сплавыДиапазон размеров** Морфология**
Распыляемый газИнконель 625, 718; Монель, Хастеллой5 - 150 мкмОкруглые, сферические
Атомизированная водаИнконель 625, 718; 316L, 304L10 - 300 мкмЗазубренный, неровный
ЭлектролитическийНикель, монель, нихром1 – 150 мкмДендритные, кристаллические
КарбонилНикель0,5 - 12 мкмХлопья, чипсы
  • Распыление газа и воды позволяет повысить плотность и текучесть упаковки
  • Электролитические имеют повышенное содержание кислорода, который вызывает пористость
  • Порошок карбонильного никеля имеет высокую чистоту (>99% Ni)

порошки на основе никеля Приложения

Основные области применения порошков из никелевых сплавов включают:

ПромышленностьПриложения
Аддитивное производствоАэрокосмические компоненты, лопатки турбин, ракетные двигатели
СваркаРемонт турбин, инструментов, пресс-форм; соединение инконеля, хастеллоя
Покрытие поверхностиЗащита от коррозии, износостойкость, накладные покрытия
ЭлектроникаРезисторы, нагревательные элементы, проводники
Алмазные инструментыАлмазная крошка на связке для резки, сверления, шлифования
МагнитыУлучшение магнитных свойств
БатареиНикелевые электроды в Ni-Cd, Ni-MH аккумуляторах

Уникальные свойства, такие как высокая прочность и коррозионная стойкость, позволяют использовать никелевые порошки в критически важных областях.

порошки на основе никеля Технические характеристики

Порошки никелевых сплавов доступны в различных размерах, морфологии и должны соответствовать требованиям к составу, чистоте и консистенции для обеспечения надежной работы.

ПараметрДиапазон/градусы
Размер частицОт 5 мкм до 300 мкм
Форма частицСферические, неправильные, хлопья
Кажущаяся плотность2 - 5 г/куб. см
Плотность отвода4 - 7 г/куб. см
Расход15 - 25 с/50 г
Чистота98,5% - 99,9%
Содержание кислорода<0,5%
Потеря водорода<0,1%

Стандартные организации, такие как ASTM International, предоставляют спецификации по методам испытаний и пороговым значениям для никелевых порошков:

  • ASTM B162: Стандарт для никелевых пластин, листов, полос и прокатных прутков
  • ASTM B283: Порошок никеля, распыляемый газом, и продукты порошковой металлургии
  • ISO 4499-4: Металлические порошки. Определение содержания кислорода и азота методом горячей экстракции

порошки на основе никеля Поставщики и ценообразование

К числу ведущих мировых поставщиков порошков никеля и никелевых сплавов относятся:

КомпанияБрендыСплавыДиапазон цен
HoganasНикопорошок®Никель, карбонильный никель$50 - $100 за кг
Sandvik OspreyNifco®Никель, медь никель, никель железо$75 - $250 за кг
Технология столярных работCartech®625, 718, 690, Монель, Хастеллой$100 - $500 за кг
АМЕТЕКУльтратонкий никельКарбонил никеля$80 - $120 за кг

Цены варьируются в зависимости от:

  • Марка сплава: Инконель 718 > Инконель 625 > Никель > Монель
  • Размер частиц: Нанопорошок > Микропорошок
  • Уровни чистоты: 99,9% никель > 98% никель
  • Скидки на количество и опт

Сравнения

ПараметрыРаспыляемый газАтомизированная водаЭлектролитический
СтоимостьВысокаяНизкийСредний
ЧистотаВысокий - 99%+Средний - 98-99%Низкий - 90-98%
Кислородный сборщикНизкийВысокаяВысокая
Форма частицСкругленныйЗазубренныйДендритные
ТекучестьОтличныйУмеренныйБедный
Кажущаяся плотностьВысокаяСреднийНизкий
ПриложенияAM, покрытияСварка, поверхностные покрытияНагревательные элементы, электроника

Ключевые различия в производственном процессе приводят к компромиссам в стоимости, качестве и производительности.

Преимущества из порошки на основе никеля

Порошки из никелевых сплавов обладают уникальными преимуществами по сравнению с другими материалами:

  • Выдерживают высокие температуры свыше 1000°C
  • Устойчивость к коррозии в кислой или щелочной среде
  • Обеспечивает аддитивное производство сложных геометрических форм
  • Обеспечивает превосходную прочность соединения для алмазных инструментов
  • Биосовместимы для медицинских имплантатов
  • Имеют контролируемые характеристики расширения
  • Может быть переработана и повторно использована в порошковой металлургии

Ограничения

К недостаткам этих порошков относятся:

  • Дорогой по сравнению с железными или медными порошками
  • Чувствительны к загрязнению кислородом при обращении
  • Склонны к образованию поверхностных трещин при перегреве
  • Трудно поддается обработке холодным уплотнением и спеканием
  • Требуется контролируемая атмосфера при термическом напылении
  • Более низкая электро- и теплопроводность по сравнению с медью

Для минимизации ограничений необходимо использовать правильные методы обращения с порошком, его хранения и обработки.

порошки на основе никеля

Вопросы и ответы

В: Опасны ли никелевые порошки?

О: Вдыхание в течение длительного времени может вызвать сенсибилизацию дыхательных путей. При работе необходимо использовать соответствующие СИЗ, такие как маски и перчатки.

В: Каков срок хранения никелевых порошков?

О: При хранении в инертной атмосфере в герметичных контейнерах срок годности может превышать 5 лет. Поглощение кислорода и влаги со временем ухудшает качество.

Вопрос: Какой размер частиц лучше всего подходит для термического напыления?

О: 20-45 мкм обеспечивают лучшую плотность и прочность соединения. Более мелкие порошки имеют меньшую эффективность осаждения.

Вопрос: Они магнитные или немагнитные?

Ответ: Чистый никель слабо магнитится. Большинство никелевых сплавов немагнитны, за исключением нихрома и MuMetal, содержащих железо и никель.

В: Можно ли печатать никелевые сплавы в 3D?

О: Да, марки инконеля и хастеллоя обладают превосходными свойствами, но требуют оптимизированных параметров для лазерного плавления/спекания.

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