Порошок циркониево-никелевого сплава

Обзор

Порошок циркониево-никелевого сплава это тип порошка металлического сплава, состоящего в основном из циркония и никеля. Он обладает свойствами обоих металлов, включая высокую прочность, хорошую коррозионную стойкость, жаропрочность и пластичность.

Некоторые ключевые свойства и детали порошка циркониево-никелевого сплава включают:

Состав:

• Преимущественно сочетание циркония и никеля
• Может также содержать небольшое количество других элементов, таких как титан, медь, хром, железо или углерод.
• Содержание никеля обычно варьируется в пределах 10-50%

Производственный процесс:

• Чаще всего производится методом газового распыления
• Может быть изготовлен и другими методами, например, с помощью плазменной обработки вращающимся электродом (PREP).

Размер частиц:

• Диапазон от 10-150 микрон
• Возможны нестандартные размеры частиц
• Сферическая морфология порошка

Общие области применения:

• Порошок для 3D-печати
• Термические напыляемые покрытия
• Сварочные изделия
• Ядерные реакторы
• Химическое оборудование

Виды Порошки циркониево-никелевых сплавов

Существует несколько распространенных типов и систем порошков циркониево-никелевых сплавов, которые имеют слегка различающиеся свойства и характеристики.

Тип сплава	Состав	Основные характеристики
Сплавы с высоким содержанием циркония	Zr-2Ni, Zr-3Ni, Zr-4Ni	Высокая прочность и твердость, средняя пластичность
Сбалансированные сплавы	Zr-20Ni, Zr-25Ni	Отличное сочетание высокой прочности и хорошей пластичности
Сплавы с высоким содержанием никеля	Zr-35Ni, Zr-40Ni	Повышенная пластичность и вязкость по сравнению со сплавами с высоким содержанием циркония

Свойства порошка цирконий-никелевого сплава

Порошок из циркониево-никелевого сплава обладает уникальным балансом свойств, что делает его пригодным для высокопроизводительных применений:

Физические свойства:

• Высокая плотность (6-9 г/см3)
• Температура плавления 1300-1600°C
• Низкий коэффициент теплового расширения
• Хорошая тепло- и электропроводность

Механические свойства:

• Высокая прочность
• Хорошая вязкость разрушения и пластичность
• Отличное сопротивление ползучести
• Твердость в диапазоне 300-500 HV

Химические свойства:

• Устойчивость к коррозии и окислению
• Совместимость с высокими температурами и жесткими условиями эксплуатации

Другие характеристики:

• Биосовместимые и немагнитные
• Пригодный для вторичной переработки и экологически чистый
• Возможность индивидуальной настройки состава и свойств

Применение Порошок циркониево-никелевого сплава

Благодаря сбалансированному набору свойств порошок циркониево-никелевого сплава находит широкое применение во многих отраслях промышленности:

Промышленность	Приложения
Аддитивное производство	3D-печать деталей конечного использования для аэрокосмической, медицинской и автомобильной промышленности
Покрытия	Термическое напыление покрытий для защиты от износа и коррозии
Ядерный	Оболочки топливных стержней, внутреннее устройство реакторов
Химическая обработка	Насосы, клапаны, трубопроводы для агрессивных сред
Биомедицина	Хирургические инструменты, имплантаты, протезы
Электроника	Корпуса и соединения компонентов
Оборона	Баллистические бронепластины

Многие из этих применений используют преимущества жаропрочности, прочности и коррозионной стойкости никелида циркония в сложных условиях. Порошок сплава может быть переработан в полностью плотные компоненты с помощью горячего изостатического прессования для достижения улучшенных механических свойств.

Технические характеристики порошка цирконий-никелевого сплава

Порошки циркониево-никелевых сплавов Они доступны в различных стандартных и индивидуальных спецификациях для различных областей применения:

Размер частиц:

Диапазон размеров	Типичное использование
10-45 мкм	3D-печать, термическое напыление покрытий
45-106 микрон	Прессование и агломерация
10-150 мкм	Сырье для горячего изостатического прессования

Химический состав (вес %):

Сплав	Zr (% мин)	Ni (% мин)	O (% макс.)
Zr-2Ni	Bal.	1	0.14
Zr-25Ni	Bal.	24	0.14
Zr-35Ni	Bal.	34	0.14

Международные спецификации, такие как ASTM B392 и ISO 6475, помогают стандартизировать состав, качество и испытания порошка циркониево-никелевого сплава.

Мировые поставщики и ценообразование

Некоторые крупные мировые поставщики, предлагающие различные порошковые продукты из сплава никелида циркония, включают:

Компания	Градусы продукта	Ценовая смета
АМЕТЕК	Zr-2Ni, Zr-20Ni, Zr-35Ni	$200-500/кг
Стэнфордские материалы	Zr-702 (Zr-1Ni), Zr-705 (Zr-25Ni)	$250-750/кг
Микронные металлы	Zr-2Ni, Zr-702, Zr-705	$100-800/кг
Hoganas	Zr-25Ni, Zr-702, Zr-705	$300-900/кг

Цены могут варьироваться в зависимости от:

• Марка и состав сплава
• Уровни чистоты
• Количество заказов и оптовые скидки
• Распределение частиц по размерам

Общие цены на порошок циркониево-никелевого сплава варьируются в пределах $100-900 за кг в зависимости от технических характеристик продукта.

Плюсы и минусы Порошок циркониево-никелевого сплава

Преимущества

• Высокое соотношение прочности и массы
• Отличная коррозионная стойкость
• Хорошие высокотемпературные свойства
• Настраиваемая композиция
• Подходит для аддитивного производства

Недостатки

• Дороже, чем стальные сплавы
• Сложно провести полную плотность без HIP
• Ограниченная пластичность при высоких скоростях деформации
• Требует мер предосторожности при обращении из-за реакционной способности

Вопросы и ответы

В чем разница между цирконием и порошком из циркониевого сплава?

Чистый циркониевый порошок состоит только из металла циркония, в то время как порошок циркониевого сплава сочетает цирконий с другими легирующими элементами, такими как никель, для улучшения свойств.

Какой размер частиц лучше всего подходит для 3D-печати порошка циркониево-никелевого сплава?

Диапазон размеров частиц 10-45 микрон типичен для 3D-печати с использованием сплавов циркония и никеля.

Является ли порошок циркониево-никелевого сплава радиоактивным?

Нет, порошок циркониево-никелевого сплава содержит стабильные изотопы и не является радиоактивным, в отличие от некоторых циркониевых изделий, используемых в ядерной промышленности.

Какие меры предосторожности следует соблюдать при работе с порошком из сплава циркония и никеля?

Избегайте контакта с кожей и глазами. Надевайте СИЗ, включая перчатки, защитные очки и маски, чтобы минимизировать воздействие и вдыхание при работе с продуктом. Используйте искробезопасные инструменты и оборудование. Порошок может быть легковоспламеняющимся.

Можно ли 3D-печатать детали из циркониево-никелевого сплава без горячего изостатического прессования?

Да, но свойства улучшаются при последующей обработке по технологии HIP для полного уплотнения внутренней пористости и улучшения механических характеристик.

узнать больше о процессах 3D-печати