superlegeringar metallpulver

superlegeringar metallpulver möjliggör additiv tillverkning av höghållfasta, värmebeständiga legeringskomponenter som inte överträffas av konventionella metaller. Denna guide omfattar superlegeringssammansättningar, pulverspecifikationer, egenskapsdata, prisinsikter och jämförelser för att informera om upphandlingsbeslut för pulvermetallurgi.

Introduktion till superlegeringar metallpulver

Superlegeringspulvers viktigaste egenskaper:

• Tål extrema temperaturer upp till 85% av smältpunkten
• Bibehåller styrka, korrosionsbeständighet och stabilitet i tuffa miljöer
• Möjliggör innovativa komplexa detaljgeometrier genom AM

Vanliga klassificeringsgrupper:

• Nickelbaserade - Inconel, Waspaloy, Rene-legeringar
• Koboltbaserade - Haynes, HS legeringar
• Järnbaserade - A286, 901, 304-varianter

Denna guide ger information om vad man bör tänka på när man väljer superlegeringspulver:

• Legeringssammansättningar och metoder för pulverframställning
• Mekaniska egenskaper, testmetoder och datablad
• Specifikationer för partikelstorleksfördelning
• Morfologiska egenskaper och konsistens hos pulver
• Prissättningsmodeller baserade på ordervolymer
• Oxiderings- och korrosionsbeständighet
• Fördelar och nackdelar: Pulver eller solid bar
• Vanliga frågor om kvalitetskontroll och applikationer

Låt oss titta närmare på pulver av superlegeringar…

superlegeringar metallpulver Kompositioner

tabell 1 visar nominella sammansättningar för vanliga nickel- och koboltbaserade superlegeringar med viss variation mellan pulvertillverkare.

Legering	Viktiga legeringselement
Inconel 718	Ni, Fe, Nb, Mo, Al
Inconel 625	Ni, Cr, Mo, Nb
Rene 41	Ni, Co, Cr, Mo, Ti, Al
Waspaloy	Ni, Co, Cr, Mo, Ti, Al
Haynes 282	Co, Cr, W, Mo, Ti, Al

Små tillsatser av bor, kol, zirkonium och kisel skräddarsyr också kornstrukturen, förstärker gränsskikten och förbättrar högtemperaturbeteendet genom fällningsbildning.

Mekaniska egenskaper och testmetoder

tabell 2 visar typiska minimala mekaniska egenskaper som uppfylls av vanliga superlegeringspulver, med faktiska värden som varierar beroende på bygggeometri, efterbearbetning och värmebehandling.

Legering	Utbyteshållfasthet	Draghållfasthet	Testmetod
Inconel 718	1035 MPa	1275 MPa	ASTM E8
Rene 41	760 MPa	1035 MPa	ASTM E8
Haynes 282	830 MPa	1035 MPa	ASTM E8

Granska testrapporterna noggrant för att säkerställa att de pulverpartier som köps in uppfyller certifieringskraven och användningsbehoven.

superlegeringar metallpulver Partikelstorlek Specifikationer

tabell 3 visar partikelstorleksfördelningskategorier som vanligtvis används för att klassificera superlegeringspulver:

Storleksintervall	Typiskt nät
Submikron	-100 +325 maskor
Fina	-140 +325 maskor
Extra fin	-200 +325 maskor

Andra viktiga partikelegenskaper:

• Sfärisk morfologi
• Satellitfria släta ytor
• Kontrollerad storleksfördelning
• Flödeshastigheter >30s i Hall-tratten

För tryckning ger medelstorlekar på 25-45 mikron en bra balans mellan upplösning och flytbarhet. Anpassa efter maskinens kapacitet och den minsta detaljstorlek som behövs.

superlegeringar metallpulver Prissättning

tabell 4 ger grova uppskattningar av priset på superlegeringspulver under typiska marknadsförhållanden:

Beställning Antal	Prisuppskattning
10 kg	$450+/kg
100 kg	$275+/kg
500 kg	$225+/kg
1000+ kg	Rabatter på undernycklar

• Speciallegeringar har premiumpriser vid baslinjen
• Stora order i intervallet 500-1000+ kg möjliggör >50% rabatt från listpriserna genom hävstångseffekten av bulkköp
• Faktiska marknadspriser kopplade till prisfluktuationer på råvaror och insatsvaror

Oxiderings- och korrosionsbeständighet

Superlegeringar bibehåller enastående stabilitet även när de utsätts för extrema miljöer:

Tabell 5

Legering	Typisk driftstemperatur	Motståndskraft mot korrosion
Inconel 718	700°C	Utmärkt
Rene 41	760°C	Utmärkt
Haynes 282	1095°C	Utmärkt

Noggrant utformade kompositioner med nickel, krom och aluminium bildar sega passiverande oxidbarriärer som skyddar ytor mot angrepp upp till mycket höga smältpunktsandelar.

Element som molybden ökar ytterligare motståndskraften mot grop- och spaltkorrosion.

Fördelar och nackdelar: Pulver eller solid bar

tabell 6

	Fördelar	Nackdelar
Superlegerat metallpulver	Komplexa former	Högre kostnad
Överlägsna egenskaper	Efterbearbetning
Viktminskning	Optimering av parametrar
Superlegering Solid stång	Lägre kostnad	Formgränser
Tillgänglighet	Mycket tyngre
Bearbetbarhet	Materialavfall

I allmänhet motiverar superlegeringspulver premium för komplexa komponenter med låg volym där avancerade egenskaper är avgörande. Standardvalsade former ger överkomliga priser för enkla former i högproduktiva användningsområden.

Vanliga frågor

Tabell 7 - Vanliga frågor:

VANLIGA FRÅGOR	Svar
Bör jag granska testrapporter?	Ja, granska alla certifikat noggrant för att säkerställa pulverkvaliteten
Vilken storlek på pulverpartiklarna ska jag börja med?	25-45u ger en robust startpunkt
Vilka faktorer påverkar konsistensen?	Produktionsmetoden för råpulver påverkar variabiliteten
Hur mycket pulver ska jag köpa inledningsvis?	Starta i liten skala för att validera kontrollen av tryckprocessen

tabell 8 - Applikationsspecifika råd:

VANLIGA FRÅGOR	Svar
Vilken efterbehandling bör jag använda för turbinblad med varm sektion?	Varm isostatisk pressning för att avlägsna porer och förbättra utmattningsförmågan
Vilken legering maximerar sträckgränsen vid höga temperaturer?	Överväg Rene 41 eller Haynes 282 legeringar
Hur kan jag minimera anisotropieffekter på delar?	Utnyttja värmebehandling vid förhöjd temperatur för att minska spänningar
Vad är bäst för kryogena delar – pulver eller gjutgods?	Pulver möjliggör komplexa konforma kanaler till skillnad från gjutgods

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser