Nickelaluminidpulver: Egenskaper, produktion och tillämpningar

Nickelaluminidpulver är en intermetallisk förening som består av nickel och aluminium. Den erbjuder hög hållfasthet, motståndskraft mot oxidation och korrosion samt termisk stabilitet, vilket gör den lämplig för användning inom branscher som flyg- och rymdindustrin, bilindustrin, energisektorn och kemiindustrin.

Översikt över nickelaluminidpulver

Nickelaluminid avser ett antal legeringar som huvudsakligen består av nickel och aluminium, där nickel utgör mer än 50% av legeringens vikt. Den vanligaste typen som används kommersiellt är Ni3Al, som ger en optimal blandning av egenskaper.

Viktiga egenskaper och kännetecken för nickelaluminidpulver inkluderar:

Sammansättning:

• Främst nickel (över 50% i vikt) och aluminium
• Små mängder legeringselement som krom, zirkonium, bor
• Exakt sammansättning varierar beroende på klass

Produktionsmetoder:

• Atomisering av gas
• Process med roterande elektrod och plasma (PREP)

Partikelform: Sfärisk, hög flödesförmåga

Partikelstorlek: 15 - 150 mikrometer

Smältpunkt: 890°C (1638°F)

Densitet: 7,6 g/cc

Styrka: Bättre än nickelbaserade superlegeringar

Oxideringsbeständighet: Utmärkt upp till ~1000°C

Motståndskraft mot korrosion: Hög i reducerande och neutral atmosfär

Kostnad: Högre än nickel- eller aluminiumpulver

Nickelaluminids balans mellan egenskaper gör den väl lämpad för strukturell användning vid höga temperaturer i korrosiva eller oxidativa miljöer i olika branscher.

Typer av Nickelaluminidpulver

Nickelaluminidpulver kan kategoriseras efter sammansättning, pulverform, partikelstorleksintervall, produktionsmetod och andra parametrar.

Genom sammansättning

Förhållandet mellan nickel och aluminium avgör vilken typ av nickelaluminid som bildas. Vanliga typer inkluderar:

Legeringstillsatser som 1-3% krom och 0,1% bor eller zirkonium görs också för att skräddarsy specifika mekaniska, miljö- eller tillverkningsegenskaper.

Efter pulverform och -storlek

Nickelaluminidpulver kan vara sfäriskt eller oregelbundet i form. Sfäriska pulver har högre flytbarhet och packningstäthet. Vanliga storleksintervall inkluderar:

Finare pulver lämpar sig för additiva tillverkningstekniker som selektiv lasersintring (SLS) och lasermetalldeponering (LMD) för komplicerade, måttnoggranna detaljer. Grovare partiklar fungerar bättre för andra konsolideringstekniker.

Efter produktionsmetod

Tillverkningstekniken för nickelaluminid påverkar sammansättning, form, storleksfördelning, flytbarhet, mikrostruktur och kostnad. De viktigaste metoderna är:

Gasatomiserat pulver har en sfärisk morfologi som är idealisk för additiv tillverkning, medan PREP-pulver har lägre kostnad men högre syrehalt.

Tillämpningar och användningsområden för nickelaluminidpulver

Nickelaluminids unika kombination av egenskaper har resulterat i att den används inom branscher som flyg- och rymdindustrin, fordonsindustrin, energi, kemisk bearbetning med mera där värme-, korrosions-, slitage- eller oxidationsbeständighet värdesätts.

Efter bransch eller applikation

Några viktiga tillämpningar inkluderar:

Aerospace: Turbinblad, turboladdningsrotorer, raketmunstycken, förbränningskammare

Fordon: Rotorer till turboladdare, delar till avgassystem

Energi: Värmeväxlare för solvärme, kärnkraft och kemisk processteknik

Kemisk: Ventiler, rörledningar och processutrustning för korrosiva tjänster

Additiv tillverkning: Komplexa strukturella prototyper och slutanvändningsdelar

Ytbeläggningar: Termiska sprutbeläggningar för slitage- och korrosionsskydd

Efter produktform

Nickelaluminidpulver kan användas för att tillverka färdiga delar med metoder som t.ex:

• Additiv tillverkning (SLS, DMLS)
• Formsprutning av metall
• Varm isostatisk pressning
• Termiska sprutbeläggningar
• Svetsning

Det används antingen som slutmaterial eller som ytbeläggning på nickel-superlegeringar, rostfritt stål eller andra substrat.

Efter funktion och fördelar

Viktiga egenskaper som driver utvecklingen inom olika tillämpningar är bland annat

Oxideringsbeständighet: Skyddar mot oxidation för längre livslängd för komponenter vid över 1000°C

Värmebeständighet: Behåller styrkan i tunna sektioner vid över 1000°F under längre perioder

Motståndskraft mot korrosion: Motstår angrepp av svavelföreningar och salter

Slitstyrka: Ger en hård, slät yta för slitageskydd

Lätt viktning: Möjliggör lättare komponenter än nickel-superlegeringar

Termisk utmattningshållfasthet: Motstår sprickbildning från termiska cykler

Motstånd mot krypning: Bibehåller formen under långvarig belastning vid höga temperaturer

Specifikationer för nickelaluminid

Nickelaluminidpulverprodukter måste uppfylla gränsvärden för sammansättning, partikelstorleksfördelning, morfologi, flödeshastighet, kemiska analyser, mikrostruktur och föroreningar beroende på applikation och kundernas behov.

Dessutom valideras mekaniska egenskaper som hållfasthet, modul, hårdhet, duktilitet etc. genom att testa prover som tillverkats av pulvret.

Nickelaluminidpulver Leverantörer

Nickelaluminidpulver som lämpar sig för additiv tillverkning, termisk sprutning, pressning och andra applikationer finns tillgängligt från en rad olika tillverkare globalt.

Priserna varierar beroende på sammansättning, storleksintervall, form och inköpsvolym - från $50/kg för plasmaatomiserat pulver till $120+/kg för gasatomiserad sfärisk nickelaluminid optimerad för additiv tillverkning.

Nickelaluminidpulver jämfört med alternativ

Viktiga alternativ till nickelaluminidpulver är nickel-superlegeringar, rostfritt stål, koboltlegeringar och MCrAlY-legeringar.

Jämfört med superlegeringar av nickel:

• Lägre densitet (7,6 g/cm3 jämfört med 8-9 g/cm3) och därmed lägre vikt
• Lägre hållfasthet vid extrema temperaturer (>1100°C)
• Bättre oxidationsbeständighet upp till 1000°C
• Lägre kostnad

Jämfört med rostfritt stål:

• Högre hållfasthet vid förhöjda temperaturer
• Överlägsen oxidations- och korrosionsbeständighet
• Svårare att bearbeta och tillverka
• Dyrare

Jämfört med koboltlegeringar:

• Fri från risker i leveranskedjan för kobolt
• Lägre kostnader för råmaterial
• Högre oxidationsbeständighet
• Lägre draghållfasthet i vissa temperaturområden

Jämfört med MCrAlY-legeringar:

• Högre hållfasthet
• Bättre fasstabilitet vid typiska driftstemperaturer
• Mindre formbar och hårdare

Så även om nickelaluminid ligger efter superlegeringar när det gäller egenskaper vid extrema temperaturer, gör dess väl avrundade egenskaper och lägre kostnad det till ett alternativt materialval för termiskt krävande applikationer i olika branscher.

Fördelar och begränsningar med nickelaluminid

Nickelaluminid erbjuder utmärkt oxidations- och korrosionsbeständighet i kombination med god hållfasthet vid förhöjd temperatur. Det finns dock också vissa nackdelar jämfört med alternativ.

Fördelar

Hållfasthet vid höga temperaturer - Bibehåller god hållfasthet och krypmotstånd upp till 1100°C. Tunna sektioner förblir starka vid ännu högre temperaturer.

Oxideringsbeständighet - Bildar ett skyddande aluminiumoxidskikt som möjliggör användning upp till ~1000°C. 4 gånger längre livslängd jämfört med superlegeringar.

Täthet - Med en vikt på 7,6 g/cc är nickelaluminidkomponenter lättare än alternativ som stål eller nickel-superlegeringar. Möjliggör lättviktskonstruktion.

Motståndskraft mot korrosion - Mycket motståndskraftig mot sulfid- och kloridinducerad korrosion upp till 900°C.

Termisk konduktivitet - Dubbelt så hög som för superlegeringar, för bättre värmeavledning från komponenter. Ger motståndskraft mot termisk utmattning.

Termisk expansion - Motsvarar i stort sett superlegeringar av nickel. Minskar termisk utmattning och sprickbildning.

Svetsbarhet - Kan smältsvetsas för reparation av komponenter.

Bearbetbarhet - Något bättre bearbetbarhet än jämförbara nickel-superlegeringar.

Kostnad - Billigare än superlegeringar vid motsvarande prestanda.

Nackdelar och begränsningar

Hållfasthet vid extrema temperaturer - Draghållfastheten sjunker snabbare över 1000°C jämfört med superlegeringar. Användbar gräns ~1100°C.

Duktilitet och brottseghet - Skör intermetallisk förening. Går sönder innan den uppvisar någon större plastisk deformation.

Tillverkningsbarhet - Liksom andra högpresterande legeringar kan formning och tillverkning vara svårt. Begränsad kallbearbetning möjlig.

Kostnad för råmaterial - Dyrare än stål- eller aluminiumlegeringar. Priset varierar med nickelpriset.

Beläggningsbarhet - Svårt att lägga tjocka, täta beläggningar med termisk sprutning eller andra metoder.

Tillgänglighet - Eftersom det är en nyare legering är tillgången på produktformer och kunskap om bearbetning begränsad jämfört med traditionella legeringar.

Komponentstorlek - Stora, komplexa delar som är svåra att tillverka, särskilt med nya metoder som additiv tillverkning.

Nickelaluminid är därför inte lämpligt för de mest krävande termiska tillämpningarna där duktilitet, tillverkningsbarhet och hållfasthet vid extrema temperaturer är viktigare än alla andra faktorer. Men dess väl avrundade prestanda gör den till en kandidat för att ersätta superlegeringar, rostfritt stål eller beläggningar i tillämpningar med något mindre aggressiva krav till ett potentiellt lägre pris.

Metoder för bearbetning av nickelaluminid

På grund av sin höga hållfasthet och spröda natur kräver nickelaluminid okonventionella bearbetningsmetoder för att tillverka delar och komponenter.

Additiv tillverkning

Tekniken, som även kallas 3D-printing, gör det möjligt att bygga upp komplexa, optimerade geometrier lager för lager direkt från legeringspulvret. Selektiv lasersmältning (SLM), direkt metallsintring (DMLS) och lasermetalldeponering (LMD) är populära AM-tekniker för nickelaluminid.

Fördelar: Maximal designfrihet, kundanpassade komponenter, minskat spill, kortare ledtider

Begränsningar: Långsam bygghastighet, höga utrustningskostnader, begränsade storlekar, efterbearbetning ofta nödvändig

Formsprutning av metall

Pulvret blandas med ett bindemedel, formas till en specialform, bindemedlet avlägsnas och komponenten sintras. Kombinerar mångsidigheten hos formsprutning av plast med prestandan hos metalldelar.

Fördelar: Snäva toleranser, utmärkt ytfinish, snabb, automatiserad bearbetning

Begränsningar: Begränsningar av detaljstorleken, krav på specialråvara, steg efter sintring

Pulvermetallurgi

Nickelaluminidpulver packas i formar och förtätas. HIP kan användas för full densitet. Konventionella press- och sintertekniker möjliggör höga volymer till lägre kostnader.

Fördelar: Måttligt komplexa geometrier, kan formas till nät, täta egenskaper

Begränsningar: Mindre exakt än additiv teknik, enklare former

Beläggningar för termisk sprutning

Nickelaluminidpulverråvara värms upp och drivs mot substrat för att deponera tjocka metallbeläggningar via olika tekniker - plasmaspray, HVOF etc.

Fördelar: Skyddsbeläggningar för stora komponenter som rör eller tankar

Begränsningar: Hög porositet, begränsad beläggningstjocklek, omfattande förberedelse av substratet

Investeringsgjutning

Smält nickelaluminid hälls i specialiserade formar som skapats från vaxmönster för komplexa, exakta gjutna delar.

Fördelar: Utmärkt ytfinish, måttnoggrannhet, komplexa former i färdigt skick

Begränsningar: Begränsningar av detaljstorleken, dyra verktyg

Så medan konventionell fräs- och svarvbaserad tillverkning är mycket begränsad för nickelaluminid, erbjuder dessa nya metoder utökade tillverkningsmöjligheter i linje med legeringens högpresterande potential.

Forskning och utveckling

Nickelaluminid har attraktiva egenskaper, men pågående FoU-insatser är inriktade på att öka förståelsen för legeringens förstärkningsmekanismer, förbättra duktilitet och brottseghet vid rumstemperatur, förfina sammansättningar och mikrostrukturer med hjälp av beräkningsmodellering och kvalificera den för tillämpningar vid extrema temperaturer i flygplansmotorer, landbaserade kraftturbiner, raketmotorer och kärnreaktorer.

Optimering av legeringar

Legeringstillsatser av tantal, krom, bor och andra element kan skräddarsy nickelaluminidens brottseghet vid omgivande temperatur och mekaniska egenskaper vid höga temperaturer. Termodynamiska simuleringar i kombination med artificiell intelligens hjälper till att identifiera sammansättningar som är motståndskraftiga mot oxidation, krypning och segregation.

Manipulering av kornstruktur

Nickelaluminids kornstorlek och morfologi påverkar dess drag- och krypduktilitet. Användning av riktad stelning för att skapa orienterade, kolonnformade korn förbättrar brottsegheten vid rumstemperatur och motståndet mot utmattningssprickor. Extra stora kolonnkorn ökar också livslängden vid krypbrott.

Inkluderingsteknik

Genom att införa nanopartiklar av zirkoniumoxid eller andra keramer förhindras glidning vid korngränserna, vilket radikalt förbättrar krypmotståndet vid höga temperaturer. Dessa partiklar binder också skadliga spårämnen.

Hybrid tillverkning

Genom att kombinera additiv tillverkning med skiktad deponering och maskinbearbetning kan nickelaluminidens styrka utnyttjas uteslutande där det behövs, medan mer duktila legeringar integreras i områden som kräver skadetolerans.

Utveckling av ytbeläggning

Genom att applicera skyddande beläggningar med överlägsen miljötålighet på nickelaluminidkomponenter skapas ett kompositsystem som kombinerar nickelaluminidernas temperaturkapacitet med extrem korrosionsbeständighet.

Fogning och reparation

Det är svårt att smältsvetsa nickelaluminider utan att de spricker. Utveckling av lödning vid lägre temperaturer, transient vätskefasbindning och pulvermetallurgiska sammanfogningstekniker gör det möjligt att använda nickelaluminider i mer komplexa sammansättningar och återställa skadade komponenter.

Så medan nickelaluminid redan idag bevisar sin duglighet för termiskt krävande applikationer, syftar pågående forskning och teknik till att fullt ut frigöra dess potentiella prestandagränser i de mest aggressiva användningsmiljöerna i olika branscher.

Designprinciper för nickelaluminid

Komponenter och delar som är konstruerade för nickelaluminid måste ta hänsyn till dess unika kombination av hög hållfasthet och låg duktilitet och brottmotstånd vid rumstemperatur.

Stresskoncentrationer

Undvik skåror, små hål, skarpa hörn och andra ojämna geometrier som ger upphov till lokala spänningshöjningar som kan initiera sprickor även vid måttliga belastningar. Eller förstärk området lokalt med tjockare sektioner.

Restspänningar

Minimera bearbetningsmetoder som ger upphov till kvarstående dragspänningar, t.ex. överdriven kallbearbetning, som i kombination med bruksspänningar kan överskrida lokala brottgränser.

Termisk stabilitet

För användning över 1000°C, se till att exponeringen inte överskrider tider som resulterar i mikrostrukturell utveckling som påverkar de mekaniska egenskaperna negativt på grund av elementfördelning eller utfällning av spröda faser.

Utmattningslyft

Dimensionering för begränsad livslängd under cykliska påfrestningar genom att fastställa gränser för säker amplitud för växelspänning som korrelerar med totala servicecykler, med hänsyn till genomsnittliga påfrestningar och miljö.

Tolerans för skador

Konstruera tillräcklig brottseghet genom val av sammansättning, kontroll av kornstruktur och hybridlegeringar för att motstå sprickinitiering och spricktillväxt eller möjliggöra upptäckt via icke-förstörande inspektion.

Korrosionstillägg

I grund och botten bör nickelaluminid tillämpas konservativt i konstruktionen, ungefär som keramik - med fokus på måttliga, enhetliga spänningar och töjningar samtidigt som man undviker spänningsstegringar och maximerar sektionstjockleken så långt det är tillåtet. Detta säkerställer att eventuella lokala defekter inte sprider sig under användning, vilket resulterar i för tidigt fel. Med noggrann teknik som bygger på nickelaluminids unika egenskaper och begränsningar fungerar den pålitligt i de många termiskt krävande applikationer som den möjliggör.

Kvalitetskontroll och inspektion av nickelaluminid

Säkerställa nickelaluminidpulver och tillverkade komponenter uppfyller specifikationerna krävs en kombination av positiv materialidentifiering, provtagning och kemisk analys, mikrostrukturell karakterisering, icke-förstörande utvärdering och validering av mekaniska egenskaper.

Analys av pulver bekräftar kemi via optisk emissions- eller röntgenfluorescensspektroskopi mot klassspecifikationer. Siktning fastställer partikelstorleksfördelningens överensstämmelse. Skenbar densitet och hallflödeshastighet mäter pulveregenskaper för lämplighet för bearbetning nedströms.

Positiv materialidentifiering (PMI) med hjälp av laserinducerad nedbrytningsspektroskopi eller röntgenfluorescens bestämmer den faktiska kontra den förväntade legeringskemin för kvalitetssäkring.

Optisk mikroskopi bedömer mikrostrukturen - homogenitet, kornstorlek, oönskade faser, defekter - i upp till 1000 gångers förstoring på preparerade prover. Bildanalysen kvantifierar kornens egenskaper.

Skannande elektronmikroskopi avslöjar finare mikrostrukturella detaljer som korngränser, små sprickor, intermetalliska utfällningar och inneslutningar. Elementkartor bekräftar att distributionen är enhetlig.

Transmissionselektronmikroskopi ger den högsta förstoringsgraden av interna strukturer och särskiljer nanoprecipitater, atomära dislokationer, fasgränser och förstärkande partiklar i metallmatrisen.

Testning av kemi via optisk emission eller masspektrometri detekterar spårämnen till miljondelsnivåer och avgör om föroreningar som svavel, syre och kol uppfyller gränsvärdena.

Röntgendiffraktion identifierar närvarande faser genom deras unika diffraktionsmönster för atomgitter. Bekräftar att fassammansättningen stämmer överens med förväntningarna.

Mekanisk provning avgör om hållfasthet, duktilitet, brottseghet, högcykelutmattning, krypmotstånd, spricktillväxtparametrar och andra egenskaper uppnår konstruktionsminimum genom standardiserade drag-, tryck-, böj-, brott- och cykliskt belastade provkroppar över ett temperaturintervall.

Icke-förstörande utvärdering med hjälp av penetrerande vätska, magnetiska partiklar, ultraljud och radiografisk inspektion avslöjar yt- och inre defekter. Verifierar integriteten hos kritiska områden.

Korrosionsprovning genom exponering för miljöer som simulerar serviceförhållanden - saltdimma, svavelhaltiga gaser, förbränningsprodukter, syror - utvärderar prestanda i förhållande till målen. Analys efter test avslöjar angreppslägen.

Livstidsbedömning via långtidsprovning vid förhöjd temperatur förutspår krypbrott, spänningsbrott och termomekanisk utmattningsöverlevnad anpassad till applikationens behov - tusentals timmar för flygplansmotorer eller år för kraftgenerering. Bekräftar konstruktionsmarginaler.

När det gäller nickelaluminid är det mycket viktigt att verifiera att kemi, mikrostruktur och egenskaper överensstämmer med specifikationer, standarder och avsedda driftsförhållanden. Kvalitetsvalidering i kombination med processkontroller säkerställer tillförlitlig prestanda i krävande applikationer.

Nickelaluminid Koder och standarder

Användning av nickelaluminid i olika branscher kräver samförstånd om tekniska specifikationer avseende kemiska intervall, minimikrav på egenskaper, kvalitetskontroller, tillverkningsprocesser, inspektionsförfaranden och konstruktionsmetodik. Applikationsspecifika standarder syftar till att säkerställa livslängd, säkerhet och funktionalitet.

Flyg- och rymdindustrin

AMS 4001 - Gjutgods av nickelaluminid

AMS 2774 - Värmebehandling av nickel-aluminiumpulverlegeringar

Dessa omfattar kemiska sammansättningar, mekaniska egenskaper vid rumstemperatur och förhöjd temperatur, metallografiska standarder, provningsprocedurer, kvalitetssäkringssteg och processkontroller anpassade för komponenter till flygplansmotorer.

Additiv tillverkning

ASTM F3055 - Standardspecifikation för additiv tillverkning av strukturella komponenter av nickelaluminid (Ni3Al) med hjälp av pulverbäddsfusion

Den innehåller krav på pulverråvara, konstruktionsprinciper, grundläggande processprinciper, efterbearbetning, provningsmetoder, inspektion och acceptanskriterier vid tillverkning av nickelaluminiddelar med laserpulverbäddteknik.

Fordon

Medan fordonsspecifika standarder fortfarande är under utveckling, anpassas eller antas ofta kontroller och riktlinjer för användning av högpresterande legeringar från flyg- eller energisektorerna.

Industriell uppvärmning

ASM 2700-kvaliteterna definierar olika nickelaluminidlegeringar som används för strålningsrör, mufflar och andra ugnskomponenter, och specificerar kemi, mekaniska egenskaper, produktformer och kvalitetskontroller som är anpassade till termiska bearbetningsmiljöer.

Genom att använda dessa allmänt accepterade koder och specifikationer vid tillverkning eller inköp av nickelaluminid skapas en samsyn mellan tillverkare, komponenttillverkare och slutanvändare när det gäller kvalitet, tillförlitlighet och säkerhet för den avsedda temperaturbelastningen.

Forskningspublikationer om nickelaluminid

Viktiga ämnen inom nickelaluminid som undersöks globalt är bland annat

• Grundläggande deformations-, förstärknings- och skademekanismer
• Utveckling av legeringar
• Pulvertillverkning och inkorporering av keramiska partiklar
• Additiv tillverkning
• Hybridstrukturer med andra legeringar
• Skyddande beläggningar
• Förbättrad svetsbarhet

Höjdpunkter

• Oxford University modellerade interatomär bindning av legeringstillsatser för att minska försprödning
• University of Wisconsin demonstrerade förbättrad kryplivslängd för 30-40% med hjälp av nano-inklusioner av zirkoniumoxid
• JAMRI Japan utvecklade blad av nickelaluminid för turbintester vid 700°C
• GE Aviation tillverkar turbindelar med laserteknik för pulverbäddsfusion
• ANSTO Australia skapade innovativa metoder för limning vid lägre temperaturer

Därför fortsätter ledande forskningsgrupper och stora industriaktörer globalt att utöka nickelaluminidens kapacitet, kunskap om bearbetning och implementering inom kritisk ren energi, framdrivning och högtemperaturteknik.

Genom att kontinuerligt publicera resultat i välrenommerade tidskrifter med kollegial granskning kan man dela med sig av de lärdomar som dragits för att främja mognaden hos denna högpresterande intermetalliska förening. Den växande mängden forskningsrapporter om nickelaluminid visar på ett betydande intresse och framsteg inom forskarvärlden när det gäller att lyfta den nuvarande nischrollen till en mycket bredare materiallösning.

VANLIGA FRÅGOR

Vad är den huvudsakliga användningen av nickelaluminidpulver?

Det främsta användningsområdet är tillverkning av komponenter för högtemperaturtillämpningar, främst inom flyg-, energi- och fordonsindustrin, där god mekanisk hållfasthet måste bibehållas i intensivt heta, oxidativa eller korrosiva atmosfärer som överstiger 540°C (1000°F).

Varför är nickelaluminid bättre än rostfritt stål vid höga temperaturer?

Aluminiumet och andra legeringsämnen gör att nickelaluminid motstår oxidation, korrosion och deformation mycket bättre än rostfritt stål över ca 1000°F. För termisk stabilitet offras viss seghet vid rumstemperatur.

Vilken metall har den högsta smältpunkten?

Volfram har den högsta smältpunkten på 6192°F (3422°C). Nickelaluminid bibehåller dock användbar styrka upp till över 2000 °F, mycket högre än volframens användbara övre temperaturgräns.

Är nickelaluminid bättre än Inconel?

Superlegeringar av inconelnickel ger bättre draghållfasthet vid de allra högsta temperaturerna (>1100°C) men är tyngre, dyrare och har lägre oxidationsbeständighet än nickelaluminider i vissa temperaturområden.

Vilka industrier använder nickelaluminid?

Flyg- och rymdindustrin är den ledande tidiga användaren för turbinblad, turboladdare och raketmunstycken. Användningen ökar inom energiindustrier som koncentrerad solkraft, kemisk bearbetning och kraftturbiner på grund av nickelaluminids värme- och korrosionsbeständighet.

Rostar nickelaluminid?

Nej - Den höga aluminiumhalten bildar ett segt aluminiumoxidskikt som skyddar den underliggande metallen från syreangrepp vid höga temperaturer. Detta självläkande oxidskikt ger den utmärkta oxidationsbeständigheten.

Kan man svetsa nickelaluminid?

Nickelaluminid är svårt att smältsvetsa utan sprickbildning, men framsteg görs för att möjliggöra svetsning via lödningstekniker. Additiv tillverkning med laserpulverbäddsfusion ger en alternativ metod för "svetsning" i fasta tillstånd.

Varför är nickelaluminid svårt att bearbeta?

Den höga hållfastheten motstår skärning medan duktiliteten vid låg rumstemperatur orsakar sprickor och rivningar under bearbetningsspänningar istället för att deformeras mjukt som stål. Frekventa verktygsbyten och specialkvaliteter med tuffa oxidbeläggningar krävs.

Är nickelaluminid giftigt?

Elementärt nickel och aluminium har låg toxicitet och är vanliga konstruktionsmetaller. Fint nickelaluminidpulver utgör dock en hälsorisk för andningsvägarna på samma sätt som andra fina pulver, vilket kräver motåtgärder under hantering och bearbetning.

Så det är vanliga frågor kring egenskaper, tillverkning och användning av nickelaluminidpulver. Nå ut med andra frågor!

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser