Inconel pulver

Inconel pulver avser nickel-krombaserade superlegeringar som är korrosions- och värmebeständiga. Den här guiden ger en omfattande översikt över inconelpulver, dess egenskaper, tillämpningar, specifikationer, prissättning och mycket mer.

Översikt över Inconel-pulver

Inconel är en familj av nickel-krombaserade superlegeringar som är kända för sin styrka, värmebeständighet och korrosionsbeständighet. Inconelpulver används inom branscher som flyg, olja och gas, kemisk bearbetning, kraftgenerering med mera.

Några viktiga egenskaper och kännetecken för inconel-pulver:

Sammansättning

Typ	Nickelinnehåll	Kromhalt	Järninnehåll	Andra legeringselement
Inconel 600	72%	14-17%	6-10%	Kobolt, kol
Inconel 625	58% min	20-23%	5% max	Molybden, niob
Inconel 718	50-55%	17-21%	Balans	Niob, molybden, aluminium, titan

Hållfasthet vid höga temperaturer – Behåller sin styrka och motstår krypdeformation upp till 700°C. Specifika kvaliteter tål även högre temperaturer, över 1000°C.

Oxiderings- och korrosionsbeständighet – Bildar ett skyddande kromskikt som gör den motståndskraftig mot gropfrätning och korrosion orsakad av syror, salter etc.

Enkel svetsbarhet och maskinbearbetning – Lätt att tillverka och bearbeta till komplexa former. Kräver värmebehandling efter svetsning.

Hög utmattningshållfasthet – Tål upprepade belastningscykler utan att gå sönder, vilket gör den lämplig för dynamiska lastbärande applikationer.

Jämför egenskaperna hos vanliga inconel-pulverkvaliteter:

Fastigheter	Inconel 600	Inconel 625	Inconel 718
Smältpunkt	1350-1413°C	1260-1350°C	1260-1336°C
Täthet	8.47 g/cm3	8,44 g/cm3	8,19 g/cm3
Draghållfasthet	485-860 MPa	760 MPa	1275 MPa
Töjning	30-35%	35%	19%
Termisk expansion	16.0×10-6/°C	13.0×10-6/°C	13.0×10-6/°C
Termisk konduktivitet	9.8-10,4 W/m.K	9.8 W/m.K	11.4 W/m.K

Tabell 1: Jämförelse av viktiga inconelkvaliteter

Tillämpningar av Inconel pulver

Tack vare sina unika materialegenskaper används inconel i stor utsträckning inom branscher som:

Industri	Tillämpningar	Pulverprodukter som används
Flyg- och rymdindustrin	Avgasrör för turboladdare, system för tryckomvandlare, turbinblad	Inconel 718, Inconel 625
Olja och gas	Brunnshuvudssystem, sprängskivor, borrhålsverktyg	Inconel 718, Inconel 625, Inconel 600
Kemisk bearbetning	Värmeväxlare, reaktionskärl, transportörkomponenter	Inconel 600, Inconel 625
Kraftgenerering	Rör till värmeväxlare, kolförgasningssystem	Inconel 617, Inconel 625, Inconel 740
Fordon	Ventilkomponenter, system för återcirkulation av avgaser	Inconel 718, Inconel 600

Viktiga tillämpningar av Inconel-pulver:

• Hög temperaturhållfasthet möjliggör användning i gasturbinblad, höljen till raketmotorer, kärnbränslekapslar etc.
• Korrosionsbeständighet möjliggör användning i syraproduktionssystem, havsvattenapplikationer etc.
• Oxideringsbeständigheten gör den lämplig för avgassystem i flygplan, komponenter i industriugnar etc.
• Enkel tillverkning av komplexa former genom 3D-printing eller andra metoder.

Branschtrender som driver adoptionen:

• Tillväxten inom flygindustrin leder till ökad användning av komponenter till flygmotorer.
• Efterfrågan från kemiska anläggningar, oljeraffinaderier, LNG-fartyg på grund av behov av höga temperaturer och tryck.
• Tillväxt inom additiv tillverkning av metall för prototyp- och produktionstillämpningar.

Tabell 2: Översikt över tillämpningar av inconelpulver per bransch

Specifikationer för Inconel-pulver

Inconelpulver finns i olika storlekar, former och sammansättningar för att passa olika applikationer:

Storleksintervall	Vanlig form	Typiska användningsområden
15-45 mikrometer	Sfäroid	Råmaterial för formsprutning av metall
45-106 mikrometer	Oregelbunden, sfärisk	Additiv tillverkning, HIP-tillämpningar
150-250 mikrometer	Sfärisk, agglomererad	Termiska sprutbeläggningar
-140/+325 maskor	Oregelbunden	Press- och sinterprocess

Baserat på användningsbehov kan användare välja mellan ASTM, ASME, AWS, AMS, UNS etc. kvalitetsspecifikationer:

Specifikation	Gemensamma betyg
ASTM B168	Inconel 600, Inconel 601, Inconel 625, Inconel 718, Inconel X-750
ASME SB443	Inconel 82, Inconel 625, Inconel 718
AWS A5.14	Inconel 52, Inconel 152, Inconel 625
AMS-specifikationer	Inconel 718 (AMS 5662), Inconel X-750 (AMS 5754)

Tabell 3: Översikt över vanliga specifikationer för inconelpulver

Egenskaper utvärderade enligt standarder

• Kemisk sammansättning – innehåll av Ni, Cr, Fe, Nb, Ti, Al
• Partikelstorleksfördelning, flödeshastigheter
• Mikrostruktur – Gammaprimhalt, kornstorlek
• Föroreningsnivåer – C, S, Si, Mn
• Mekaniska egenskaper – hårdhet, drag- och sträckgräns

Genom att välja rätt specifikationsklass säkerställs att pulvret uppfyller konstruktionsbehoven.

Leverantörer och prissättning

De flesta tillverkare av nickel- och superlegeringspulver levererar olika inconelkvaliteter. Köpare kan välja leverantörer baserat på faktorer som:

• Möjlighet att tillverka olika sammansättningar och partikelstorleksfördelningar
• Kvalitetscertifieringar – AS9100, ISO 9001
• Anpassningsalternativ – möjlighet att skräddarsy pulver
• Produktionskapacitet, ledtider, minsta orderkvantiteter

Indikativt prisintervall

Inconel kvalitet	Pris per kg
Inconel 600	$50 – $120
Inconel 625	$50 – $150
Inconel 718	$80 – $220

Priserna varierar beroende på:

• Renhetsnivåer, gränser för orenhet
• Partikelform och storleksfördelning
• Inköpsvolymer och använda produktionsprocesser
• Anpassningsnivå för fastigheter

Ledande tillverkare av Inconel-pulver

Företag	Platser	Erbjudna årskurser
Sandvik	Europa, Asien	Inconel 718, Inconel 625
Praxair	USA	Inconel 600, Inconel 625, Inconel 718
Hoganas	Europa	Inconel 718
Snickeriteknik	USA	Inconel 600, Inconel 718
Erasteel	Europa	Inconel 718

Tabell 4: Indikativt prisintervall och större leverantörer av inconelpulver

För- och nackdelar med Inconel pulver

Fördelar

• Beständighet mot extrema temperaturer – kan arbeta i upp till 1000°C
• Tål termisk utmattning och dynamiska belastningar utan att gå sönder
• Hög korrosions- och oxidationsbeständighet skyddar ytan
• Anpassningsbara mekaniska egenskaper genom att justera sammansättningen
• Lätt att tillverka i komplexa former

Begränsningar

• Mycket dyrt jämfört med stål, titanlegeringar
• Lägre värmeledningsförmåga än aluminium och koppar
• Känslig för sprickbildning vid korngränserna om den bearbetas felaktigt
• Svårt att återvinna och återanvända helt och hållet efter användningstiden
• Kräver värmebehandling efter svetsning för optimala egenskaper

När du väljer inconel ska du noga väga de unika prestandafördelarna mot högre kostnader jämfört med alternativen.

Jämförelse med viktiga alternativ

Hur står sig inconel jämfört med andra högtemperaturlegeringar?

Parameter	Inconel	Rostfritt stål	Hastelloy	Haynes legeringar
Oxideringsbeständighet	Utmärkt	Måttlig	Utmärkt	Utmärkt
Motståndskraft mot korrosion	Utmärkt	Bra	Utmärkt	Utmärkt
Termisk konduktivitet	Måttlig	Låg	Låg	Måttlig
Termisk expansion	Låg	Hög	Måttlig	Måttlig
Vanliga tillämpningar	Flyg- och rymdindustrin, olja och gas	Industriell utrustning	Kemisk bearbetning	Flyg- och rymdindustrin

Viktiga slutsatser

• Inconel ger bäst prestanda vid höga temperaturer, men till mycket höga kostnader
• Rostfritt stål är billigare men har mycket lägre temperaturgränser
• Hastelloy- och Haynes-legeringar konkurrerar med inconel men har högre materialkostnader
• Tänk på faktiska driftsförhållanden och kostnadsbegränsningar innan du väljer

Utvärdera noggrant applikationsbehoven innan du betalar prispremien för inconel jämfört med andra alternativ.

Tabell 5: Jämförelse av viktiga egenskaper mellan inconel och alternativa legeringar

VANLIGA FRÅGOR

F: Vad används inconel-pulver till?

A: Inconel-pulver används för att tillverka högpresterande komponenter för extrema miljöer inom flyg, olja och gas, kemisk bearbetning och kraftgenerering som kräver god mekanisk styrka och korrosionsbeständighet vid höga temperaturer över 1000°C.

F: Vad är skillnaden mellan inconel 600, 625 och 718?

A: De viktigaste skillnaderna är – Inconel 600 erbjuder den bästa korrosionsbeständigheten vid höga temperaturer men lägre hållfasthet, medan Inconel 718 ger den högsta hållfastheten men lägre oxidations- och kemikaliebeständighet jämfört med Inconel 625 som ger de bäst balanserade egenskaperna.

F: Innehåller inconel nickel?

S: Ja, inconel är en nickel-krom-järnbaserad superlegering. De flesta inconelkvaliteter har minst 50 % nickel tillsammans med 14-23 % krom, vilket ger inconel dess utmärkta prestanda vid höga temperaturer.

F: Vilken pulverstorlek används vid additiv tillverkning?

A: Inconelpulver i storlekar från 15 mikrometer till 150 mikrometer med sfärisk morfologi används ofta i laserpulverbäddfusion, additiva tillverkningsprocesser med direkt energideposition som används för att producera metallkomponenter inom olika branscher.

F: Är inconel farligt?

S: Inconelpulver anses i allmänhet vara ofarliga och säkra att hantera med standardskyddsutrustning. De fina nickel- och kromkomponenterna orsakar dock irritation och det rekommenderas att man vidtar försiktighetsåtgärder och förhindrar överdriven hudkontakt eller inandning.

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser