Pulver av metallegeringar

Innehållsförteckning

Pulver av metallegeringar består av olika exakta blandningar av metallelement som framställs genom atomisering till fina sfäriska partiklar som är idealiska för avancerad tillverkningsteknik. Denna guide ger tekniska yrkesmän en omfattande referens om metallpulverlegeringar som omfattar typiska sammansättningar, data om mekaniska egenskaper, tillverkningsmetoder, viktiga applikationer och ledande globala leverantörer.

Översikt över pulver av metallegeringar

Metallpulver som framställs av legeringar av järn, nickel, kobolt, aluminium, titan, koppar och andra basmetaller är mångsidiga tekniska material som ger skräddarsydda egenskaper genom sina kontrollerade sammansättningar.

Vanliga typer av metallpulver

LegeringssystemBeskrivning
Rostfria stålKorrosionsbeständig, hög hållfasthet
Verktygsstål och låglegerade stålHärdad, temperaturbeständig
Superlegeringar av nickelBeständighet mot extrem värme/kemikalier
Superlegeringar av koboltBiokompatibel, slitstark
TitanlegeringarLätt, stark för flyg- och rymdindustrin
Koppar och bronserElektrisk/termisk ledningsförmåga
ÄdelmetallegeringarRen, inert, specialiserade tillämpningar

Genom att balansera beståndsdelar kan man optimera för viktiga krav som hårdhet, styrka, hållbarhet, ledningsförmåga, magnetism eller kostnadsmål.

Typiska sammansättningsområden

LegeringselementRollWt% Område
Järn, kobolt, nickelMatris av basmetall50-99%
KromMotståndskraft mot korrosion och oxidation5-35%
MolybdenHållfasthet, krypmotstånd0-30%
VolframVärmebeständighet, densitet0-18%
ManganDesoxidationsmedel, styrka0-15%
KolHärdning, slitstyrka0-6%
pulver av metallegering

Pulver av metallegering Specifikationer

Storleksfördelningar

MaskstorlekMikrometrar
-325<45 μm
-100/+32545-150 μm
+100>150 μm

Morfologi och flödeskarakteristik

AttributTypiskt intervall
Partikelns formSfärisk
Skenbar densitet2 - 6 g/cm3
Tappdensitet4 - 8 g/cm3
Hausner-kvot<1.25
Flödeshastighet20-35 s/50g
Friktionskoefficient0.4-0.9

Kemi och föroreningsnivåer

ElementMax ppm
Syre1000
Kväve150
Kol3000
Svavel100

Metoder för produktion av metallpulver

Atomisering av vatten

  • Atomisering av inert gas med hög renhet
  • Skyddar reaktiva legeringskemikalier
  • Möjliggör distribution i små storlekar

Atomisering av gas

  • Luftsmältspinning
  • Smalaste storleksfördelningen
  • Sfäroida partikelformer

Process med roterande elektrod och plasma (PREP)

  • Speciallegeringar, forskningskvantiteter
  • Kontrollerade mikrostrukturer
  • Snabb stelningshastighet

Mekanisk legering

  • Kulfräsning av elementära blandningar
  • Lägre kostnad än atomisering
  • Bred storleksfördelning

Andra metoder

  • Elektrolys
  • Kemisk reduktion

Egenskaper hos pulver av metallegeringar

Balansering av viktiga attribut avgör lämpliga applikationer:

Mekaniska egenskaper

LegeringssystemUtbyteshållfasthetDraghållfasthetTöjning
Rostfria stål200-1400 MPa500-1600 MPa10-50%
Verktygsstål600-1900 MPa1000-2100 MPa5-15%
Superlegeringar av nickel500-1400 MPa700-1700 MPa10-50%
Titanlegeringar750-1100 MPa900-1200 MPa15-25%
Koppar/Bronser70-450 MPa200-600 MPa5-60%

Termiska egenskaper

LegeringssystemSmältpunktTermisk konduktivitet
Rostfria stål1400-1500°C10-30 W/m-°K
Verktygsstål1350-1450°C20-35 W/m-°K
Superlegeringar av nickel1200-1400°C5-50 W/m-°K
Titanlegeringar1600-1700°C5-20 W/m-°K
Koppar/Bronser900-1300°C50-400 W/m-°K

Tillämpningar för pulver av metallegeringar

Additiv tillverkning

  • Komponenter för flyg- och rymdindustrin
  • Medicinska implantat
  • Hårdvara för fordonsindustrin
  • Verktyg och formar
  • Exotisk arkitektur

Pulvermetallurgi

  • Lager för olja och gas
  • Bussningar för bilar
  • Apparatens hårdvara
  • Kostnadseffektiva nätformer

Beläggningar för termisk sprutning

  • Korrosionsbeständiga överlägg
  • Friktionsreducerande filmer
  • Dimensionell restaurering

Elektronik och magnetik

  • Konduktiva lim
  • Induktorkärnor
  • Termisk hantering
  • Ytmonterade enheter

Nya tillämpningar

  • Batterier och energilagring
  • 3D-printad elektronik
  • Exotiska legeringar och prototyper
  • Mikroskaliga komponenter

Ledande Pulver av metallegering Tillverkare

FöretagPlats
Sandvik OspreyFörenade kungariket
Carpenter PulverprodukterFörenta staterna
Praxair YtteknologiFörenta staterna
HöganäsSverige
Rio Tinto MetallpulverKanada
ATI PulvermetallFörenta staterna

Partners för anpassad tullhantering

  • Omfattande expertis inom legeringsutveckling
  • Specialisera dig på produktion i forskningsskala
  • Förkorta utvecklingstiderna
  • Skydda immateriella rättigheter

Kostnadsberäkningar

Pulver av rostfritt stål

LegeringsklassKostnad per kg
304, 316, 303$12-30
17-4PH, 15-5PH$40-90
Anpassad duplex/superaustentik$70-150

Pulver av verktygsstål och höglegerade stål

LegeringsklassKostnad per kg
H13, M2, M4$20-45
Anpassat PM-verktygsstål$45-100

Pulver av superlegeringar av nickel

LegeringsklassKostnad per kg
Inconel 718$90-180
Specialtillverkad Waspaloy, Rene-legeringar$250-1000+

Pulver av titan och exotiska legeringar

LegeringsklassKostnad per kg
Ti-6Al-4V$270-450
Specialtillverkad titan$450-1000+

Fördelar kontra nackdelar

FördelarUtmaningar
Egenskaper som överträffar smidda legeringarKräver skyddande bearbetning
Specialanpassade legeringar och mikrostrukturerBegränsad storlek på kapacitet
Komplex geometri möjligBehov efter konsolidering
Lägre inköp-till-flyg-förhållandenKvalificeringstestning
Kortare ledtider för produktionFörsiktighetsåtgärder vid hantering och lagring

När du väljer specialiserade kvaliteter ska du noga väga avvägningarna mot prestationsmål och budget.

eldfast pulver

Vanliga frågor

F: Vad är fördelen med metallegeringar jämfört med rena elementpulver?

A: Legering gör det möjligt att avsevärt förbättra viktiga egenskaper som styrka, korrosionsbeständighet, hårdhet, ledningsförmåga etc. utöver ett enskilt elements inneboende begränsningar genom metallurgiska mekanismer och kontroll av andra fasen.

F: Hur små pulverstorlekar av metallegeringar kan produceras?

S: Atomisering med inert gas kan generera metallpulver i nanostorlek under 10 nanometer, vilket ligger i framkanten av dagens kommersiella möjligheter. Kemi och morfologi är fortfarande ett intensivt FoU-område i takt med att nya metoder utvecklas.

F: Är efterbearbetning av pulver obligatorisk före tillverkning av detaljer?

A: Förutom siktning i exakta storleksfraktioner kan ytterligare konditionering som deoxidering, glödgning, beläggning och blandning användas för att modifiera pulveregenskaper som hjälper tillverkningsprocessens prestanda, förtätningsbeteende och slutliga komponentegenskapsmål.

F: Vad är det som avgör kostnadsskillnaden mellan olika kvaliteter?

S: Processens komplexitet, priset på legeringsämnen, FoU-investeringar, produktionsvolym och specifikationskrav styr prissättningen - exotiska, högteknologiska pulver är mycket dyrare än vanliga sorter.

Slutsats

Den här guiden ger en helhetsbild av tekniska material i pulverform av metallegeringar som kan ge nästa generations komponenter prestanda som vida överträffar konventionella metallurgiska begränsningar genom skräddarsydd kemi och optimerad bearbetning. Kontakta en branschexpert för att diskutera hur du kan anpassa de unika fördelarna hos specialiserade kvaliteter till dina specifika applikationskrav.

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser

Dela på

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-post

MET3DP Technology Co, LTD är en ledande leverantör av lösningar för additiv tillverkning med huvudkontor i Qingdao, Kina. Vårt företag är specialiserat på 3D-utskriftsutrustning och högpresterande metallpulver för industriella tillämpningar.

Förfrågan för att få bästa pris och anpassad lösning för ditt företag!

Relaterade artiklar

Hämta Metal3DP:s
Produktbroschyr

Få de senaste produkterna och prislistan