Ingenjörens guide till eldfasta metallpulver

Pulver av eldfasta metaller möjliggör additiv tillverkning av extremt värmebeständiga legeringar som inte kan överträffas av andra material. Denna guide omfattar eldfasta pulversammansättningar, partikelspecifikationer, egenskapsdata, prissättning och jämförelser för att informera om upphandlingsbeslut.

Introduktion till eldfasta metallpulver

Viktiga funktioner som erbjuds av eldfasta pulver inkluderar:

• Tål extremt höga temperaturer
• Bibehåller hög hållfasthet vid extrema temperaturer
• Motstår krypdeformation och sprickbildning

Vanliga legeringar som används är:

• Tung legering av volfram, t.ex. W-Ni-Cu
• Molybden TZM-legering
• Tantalpulver

Den här guiden ger information om vad som bör beaktas vid val av eldfasta pulver:

• Legeringssammansättningar och tillverkningsmetoder
• Mekaniska egenskaper Testdata
• Rekommendationer för partikelstorleksfördelning
• Morfologi, densitet och flödeskarakteristik
• Prisuppskattningar baserade på ordervolymer
• Jämförelser av oxidations- och korrosionsbeständighet
• Fördelar kontra nackdelar med fasta former
• Vanliga frågor om optimering av tryckparametrar

Pulverblandningar av eldfasta metaller

tabell 1 visar sammansättningar av eldfasta metallpulver efter primära elementtillsatser med viss variation beroende på legeringsvariant:

Små tillsatser av kol, kalium, kisel och bor stabiliserar också mikrostrukturer och kornstorlekar som är skräddarsydda för krypmotstånd vid höga temperaturer beroende på driftsförhållandena.

Mekaniska egenskaper och testmetoder

tabell 2 visar typiska minimikrav på mekaniska egenskaper för eldfasta metallpulverlegeringar, där de faktiska värdena varierar beroende på bygggeometri, efterbearbetning och värmebehandling:

Validera noggrant de levererade pulverpartiernas egenskaper mot certifieringar genom provtagning för att säkerställa överensstämmelse.

Rekommendationer för partikelstorlek för eldfasta metaller

tabell 3 visar vanliga partikelstorleksfördelningar som används för eldfasta pulver av hög kvalitet:

Andra viktiga pulveregenskaper:

• Sfärisk partikelmorfologi
• Bra flödeshastigheter som överstiger 30 sekunders halltratttid
• Skenbar densitet inom 5% av verklig densitet
• Låg syre- och fukthalt

Balansera hög pulverflödesförmåga mot kraven på utskriftsupplösning genom val av partikelstorlek och distribution.

Pulvers morfologi, densitet och flödesegenskaper

tabell 4 jämför pulveregenskaper mellan allmänna kvalitetsnivåer som påverkar tryckprocessens robusthet:

Dåliga pulveregenskaper kräver omfattande parameterjusteringar för att uppnå utskriftskvalitet, vilket minskar produktiviteten.

Prissättning av eldfast metallpulver

Tabell 5 beskriver ungefärlig prissättning av eldfast pulver under normala marknadsförhållanden:

• Premiumlegeringar ger högre utgångspris
• Massbeställningar över 500 kg möjliggör prissänkningar på >40%
• Faktiska marknadspriser knutna till råvaruindex
• Validera noggrant verkliga utbyten jämfört med användbara fraktioner från leverantörer

Egenskaper för oxidations- och korrosionsbeständighet

Pulver av eldfasta metaller erbjuder extremt höga smältpunkter och stabilitet i oxiderande miljöer:

tabell 6

Egenskaperna härrör från hög krom-, aluminium- och kiselhalt som skapar sega oxidbarriärer som förhindrar materialförlust även vid extrema temperaturer som närmar sig smältpunkten.

För- och nackdelar: pulverform kontra fast form

Tabell 7

I allmänhet är eldfasta pulver motiverade för komplexa komponenter i små volymer där värmebeständigheten är avgörande. Standardprodukter från kvarnar ger överkomliga priser för enkla former i stora kvantiteter.

Genom att kombinera leveransformer strategiskt minskar de totala programkostnaderna.

Vanliga frågor

tabell 8 - Vanliga frågor:

tabell 9 - Tillämpningsinriktad rådgivning:

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser