3D-utskrift av Inconel 625

3D-utskrift av Inconel 625 är en nickel-krom-molybdenlegering som kan 3D-printas till högpresterande komponenter för krävande tillämpningar. Den här guiden täcker allt om Inconel 625 för additiv tillverkning.

Översikt över 3D-utskrift med Inconel 625

Inconel 625 är en superlegering som uppvisar:

• Hög hållfasthet och hårdhet vid förhöjda temperaturer
• Utmärkt korrosionsbeständighet
• God svetsbarhet och bearbetbarhet
• Oxidations- och krypbeständighet

Viktiga egenskaper gör den lämplig för 3D-printning av komplexa geometrier med hjälp av pulver:

• Tillgänglig för de viktigaste tryckprocesserna: DMLS, SLM, Binder Jetting
• Möjlighet att trycka på överhäng och interna kanaler
• God måttnoggrannhet och ytfinhet
• Komponenter med hög densitet och fin mikrostruktur
• Egenskaper jämförbara med eller bättre än gjutna och smidda
• Minskning av avfall jämfört med subtraktiv teknik

Inconel 625:s kombination av styrka, duktilitet och korrosionsbeständighet möjliggör lätta, högpresterande tryckta delar i alla branscher.

Sammansättning av Inconel 625

Typisk sammansättning av legeringen Inconel 625:

• Nickel - 58%
• Krom - 20-23%
• Molybden - 8-10%
• Järn - 5% max
• Niob - 3-4%
• Spårmängder av C, Si, P, S

Viktiga legeringselement som krom, molybden och niob ger oxidationsbeständighet vid höga temperaturer, extra hårdhet och utskiljningsförstärkning. Sammansättningen kan justeras baserat på applikationskrav.

Viktiga egenskaper för Inconel 625

Egenskaper hos Inconel 625:

• Densitet - 8,44 g/cm3
• Smältpunkt - 1300°C
• Draghållfasthet - 760-1380 MPa
• Sträckgräns - 550 MPa
• Förlängning - 50%
• Elasticitetsmodul - 200-217 GPa
• Termisk ledningsförmåga - 9,8 W/m-K
• Termisk expansionskoefficient - 12,8 x 10-6 m/m°C

Balansen mellan hög hållfasthet, duktilitet, korrosionsbeständighet och stabila egenskaper vid förhöjda temperaturer gör denna superlegering användbar för krävande applikationer.

Inconel 625-pulver för 3D-utskrift

Viktiga egenskaper hos pulver av Inconel 625 för additiv tillverkning:

Egenskaper för pulver av Inconel 625

• Partikelform - Mestadels sfärisk
• Partikelstorlek - 15-45 mikrometer
• Skenbar densitet - 4 g/cm3
• Flytbarhet - Något sammanhängande
• Renhetsgrad - Nickel + andra legeringsämnen > 99,5%
• Syrehalt - <500 ppm

Sfärisk morfologi och kontrollerad partikelstorleksfördelning ger jämn spridning av pulvret under tryckning. Hög renhet minimerar defekter.

Metoder för 3D-tryckning av Inconel 625

Populära additiva tillverkningsprocesser som är lämpliga för Inconel 625 inkluderar:

3D-utskriftsmetoder för Inconel 625

DMLS och SLM erbjuder hög noggrannhet och ytfinish. Binder jetting är mer ekonomiskt. EBM och LENS bygger större komponenter med nära nätform. Parametrarna måste optimeras för varje process.

Tillämpningar av 3D-tryckta Inconel 625-delar

Industrier som använder additivt tillverkade komponenter av Inconel 625:

Tillämpningar av 3D-tryckt Inconel 625

Andra användningsområden är värmesköldar, pressverktyg, kärnreaktorer, sportutrustning och biomedicinska implantat som utnyttjar styrka, duktilitet och biokompatibilitet.

Fördelar med 3D-utskrift av Inconel 625

Viktiga fördelar med additiv tillverkning med Inconel 625:

Fördelar med 3D-utskrift av Inconel 625

• Förmåga att producera komplexa, optimerade geometrier
• Kortare ledtider och lägre kostnader jämfört med maskinbearbetning
• Minskad vikt tack vare topologioptimering
• Mindre spill jämfört med subtraktiv teknik
• Överlägsna materialegenskaper jämfört med gjutning
• Inget behov av dyra verktyg eller matriser
• Konsolidering av underenheter till enskilda delar
• Anpassning och snabb prototypframtagning

3D-printning övervinner begränsningarna med traditionell tillverkning för att tillverka högpresterande Inconel-komponenter.

Begränsningar vid tryckning av Inconel 625

Utmaningar med 3D-utskrift av Inconel 625

• Hög kostnad för pulver av Inconel 625
• Krav på inert gas under tryckning
• Svårigheter att ta bort stödstrukturer
• Efterbearbetning kan behövas för att minska påfrestningarna
• Testning krävs för att kvalificera tryckta delar
• Lägre duktilitet än smidd Inconel 625
• Begränsat antal kvalificerade leverantörer
• Stora delar begränsas av skrivarens byggvolym

Processförfiningar och kvalificeringar kommer att öka användningen av additivt tillverkade Inconel 625-komponenter för verksamhetskritiska applikationer.

Inconel 625 Pulverleverantörer för 3D-utskrift

Välrenommerade leverantörer av Inconel 625-pulver för AM inkluderar:

Leverantörer av Inconel 625 pulver

Dessa företag tillverkar Inconel 625-pulver med hjälp av inertgasatomisering och kontrollerar strikt partikelstorleksfördelning, morfologi, syrehalt och andra kvalitetsattribut.

Materialkostnadsanalys för Inconel 625

Inconel 625 Pulver Kostnad

Kostnaden är högre än för pulver av rostfritt stål men lägre än för reaktiva legeringar som titan. Rabatter gäller för bulkbeställningar. Delkostnaden beror också på produktgeometri och bygghastighet.

Jämförande analys av Inconel 625

Jämförelse av Inconel 625 med rostfritt stål och koboltkrom

Inconel 625 ger bäst prestanda vid höga temperaturer men har högre materialkostnader. Rostfritt stål är lättare att trycka och billigare. Koboltkrom ger en balans för dentala och medicinska användningsområden.

Vanliga frågor

F: Vilken partikelstorlek är optimal för 3D-utskrift av Inconel 625?

A: Ett partikelstorleksintervall på 15-45 mikron rekommenderas, med en sfärisk morfologi och tät fördelning för optimal flytbarhet och hög packningstäthet under tryckning.

F: Vilken tryckprocess är bäst lämpad för Inconel 625?

A: DMLS och SLM med hjälp av en högeffektslaser ger bästa noggrannhet, densitet och ytfinish. Binder jetting ger snabbare bygghastigheter men lägre mekaniska egenskaper.

F: Kräver Inconel 625 värmebehandling efter 3D-utskrift?

S: Ja, en värmebehandlingscykel med lösglödgning och åldring utförs ofta för att minska spänningar och uppnå optimal duktilitet, styrka och andra mekaniska egenskaper.

F: Vilka branscher använder 3D-tryckt Inconel 625 mest?

S: Flyg- och rymdindustrin är den största användaren av förbränningskomponenter. Olja och gas, kraftgenerering, fordonsindustri och kemisk bearbetning använder också 3D-tryckt Inconel 625.

F: Är det möjligt att 3D-printa delar av Inconel 625 med funktionell gradering?

S: Ja, voxelkontrollmetoder möjliggör kontinuerligt varierande sammansättningar och mikrostrukturer inom en enda tryckt del genom exakt pulverblandning och lasermodulering.

F: Kräver Inconel 625 varm isostatisk pressning efter additiv tillverkning?

S: Även om HIP kan eliminera inre hålrum och förbättra utmattningshållfastheten, gör de senaste processförbättringarna det nu möjligt att uppnå full densitet under tryckningen för de flesta tillämpningar.

F: Vilka efterbehandlingsprocesser används på tryckt Inconel 625?

S: Tryckta delar genomgår ofta abrasiv trumling, shot peening, slipning och polering för att släta ut ytor och ta bort stöd. Varm isostatisk pressning kan också tillämpas.

F: Är materialegenskaperna hos 3D-tryckt Inconel 625 jämförbara med smidda material?

S: Korrekt tryckt och bearbetad Inconel 625 kan matcha och till och med överträffa draghållfasthet, duktilitet, brottseghet och andra egenskaper hos konventionellt bearbetade smideslegeringar.

F: Vilka konstruktionsaspekter gäller för AM-delar av Inconel 625?

S: Fina funktioner kräver tjockare väggar. Konstruktioner bör undvika överhäng, minimera stöd och ta hänsyn till termiska påfrestningar. Moduler kan sammanfogas till monolitiska komponenter.

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser