GH3536 legeringspulver designades specifikt för additiv tillverkning, med användning av kompositionsoptimering och pulverfördelningstekniker för att uppnå överlägsna egenskaper jämfört med konventionella nickelsuperlegeringar. De viktigaste egenskaperna hos GH3536 legeringspulver inkluderar:

• Hög hållfasthet vid temperaturer upp till 760°C (1400°F)
• Oxidations- och korrosionsbeständighet i tuffa miljöer
• Utmärkt termisk utmattningslivslängd och spricktillväxtbeständighet
• Bra tryckbarhet och låg porositet i tryckta delar
• Kan åldershärdas för att optimera styrka och duktilitet

Kombinationen av egenskaper gör GH3536 lämplig för flyg-, kraftgenerering, olja och gas och kemiska processkomponenter som utsätts för extrema temperaturer och påfrestningar. Både tillverkning av nya delar och reparation av slitna komponenter kan dra nytta av att använda detta avancerade pulver.

 

 

GH3536 Legeringspulversammansättning

GH3536 har en komplex sammansättning utformad för att ge en optimal balans av egenskaper. Den nominella sammansättningen visas nedan:

Element	Vikt %
Nickel (Ni)	Balans
Krom (Cr)	13.5 – 16.0
Kobolt (Co)	12.0 – 15.0
Volfram (W)	5.0 – 7.0
Tantal (Ta)	3.0 – 5.0
Aluminium (Al)	2.8 – 3.8
Titan (Ti)	0.5 – 1.5
Niob (Nb)	0.5 – 1.5
Hafnium (Hf)	0.2 – 0.8
Kol (C)	0.05 – 0.15
Bor (B)	0.01 – 0.03
Zirkonium (Zr)	0.01 – 0.05

Nickel bildar matrisen, medan element som krom, kobolt och aluminium förbättrar oxidationsbeständigheten. Eldfasta grundämnen tantal, volfram, niob och hafnium bidrar till styrka vid förhöjda temperaturer. Titan och niob stärker legeringen genom karbidbildning. Spårmängder av kol, bor och zirkonium förbättrar utfällningshärdningen.

Pulverkompositionen är utformad för att begränsa segregering och bibehålla likformighet i kompositionen under tryckning, vilket säkerställer konsekventa egenskaper i den sista delen. Den sfäriska pulvermorfologin förbättrar också flytbarheten och packningsdensiteten för god tryckbarhet.

Egenskaper för GH3536 legeringspulver

GH3536 uppvisar en utmärkt kombination av styrka, duktilitet och miljöbeständighet tack vare sin skräddarsydda sammansättning och optimerade produktionsprocess. De viktigaste egenskaperna sammanfattas nedan:

Mekaniska egenskaper

Fastighet	Som tryckt	Äldre
Draghållfasthet	1050 – 1250 MPa (152 – 181 ksi)	1275 – 1400 MPa (185 – 203 ksi)
Utbyteshållfasthet (0,2% offset)	900 – 1100 MPa (131 – 160 ksi)	1150 – 1300 MPa (167 – 189 ksi)
Töjning	25 – 35%	16 – 22%
Hårdhet	32 – 38 HRC	36 – 43 HRC

Fysikaliska egenskaper

Fastighet	Typiskt värde
Täthet	8,3 g/cm3
Smältpunkt	1310°C (2390°F)

Termiska egenskaper

Fastighet	Temperatur
Koefficient för termisk expansion	12,8 x 10-6/°C vid 20-100°C
Termisk konduktivitet	11,4 W/m-K vid 20°C
Specifik värme	0,43 J/g-°C vid 20°C

Oxideringsbeständighet

• Tål oxidation i luft upp till ~980°C. Skyddande Cr2O3-oxidskala bildas.
• Bättre oxidationsbeständighet än Inconel 718 och många andra Ni-legeringar.

Motståndskraft mot korrosion

• Utmärkt motståndskraft mot varmkorrosion och sulfidering.
• Motstår många organiska syror, klorider, kaustik.

Övriga fastigheter

• Behåller styrka och duktilitet efter långvarig exponering upp till 760°C.
• Utmärkt termisk utmattningslivslängd. Motstår spricktillväxt.
• Låg friktionskoefficient och slitningsmotstånd.

Styrkan hos GH3536 i åldrat tillstånd överstiger den hos konventionella nickelsuperlegeringar som Inconel 718 samtidigt som den bibehåller robust duktilitet. Legeringen är starkare än många rostfria stål vid höga temperaturer. Oxidationsbeständigheten närmar sig den hos nickel-kromlegeringar som Inconel 601. Sammantaget ger GH3536 en exceptionell balans av egenskaper för kritiska applikationer.

Tillämpningar av GH3536 legeringspulver

Kombinationen av styrka, miljöbeständighet, tryckbarhet och enkel efterbearbetning gör GH3536 lämplig för:

Komponenter för flyg- och rymdindustrin

• Turbinblad, skovlar, brännkammare
• Strukturdelar, landningsställ
• Raketmotormunstycken, propeller
• Hypersoniska fordons heta strukturer

Kraftgenerering

• Gasturbin varma sektionsdelar
• Värmeväxlare, rekuperatorer
• Värmesköldar, termobrunnar

Olja & Gas

• Borrhålsverktyg, brunnshuvuddelar
• Ventiler, pumpar för korrosiva tjänster

Fordon

• Turboladdarhjul och hus
• Avgaskomponenter

Kemisk bearbetning

• Ventiler, pumpar, reaktionskärl
• Rör för värmeväxlare

Verktyg

• Injektionsformar med konform kylning
• Pressgjutningsverktyg, varmstansningsverktyg

Övriga

• Värmeelement
• Behållare för radioaktivt avfall
• Specialfästen och fjädrar

GH3536 kan ersätta befintliga delar gjorda av material med lägre prestanda för att förbättra hållbarheten och effektiviteten. Pulvret är också idealiskt för att tillverka nya mönster som inte är möjliga med konventionell tillverkning. Både nytillverkning och reparation/renovering av slitna komponenter är möjliga.

Utskrift GH3536 Alloy Pulver

GH3536-pulver kan med framgång skrivas ut med laserpulverbäddfusion (L-PBF) och elektronstrålepulverbäddfusionsprocesser (E-PBF). Den sfäriska pulvermorfologin ger bra flöde och packning. Viktiga överväganden inkluderar:

Tryckprocessen

• Tillämpliga laser- och elektronstrålepulverbäddsteknologier.
• Processparametrar kräver utveckling för nya maskiner.
• Inert gaskammaratmosfär (argon eller kväve).

Pulverspecifikation

• Partikelstorleksintervall 10-45 μm, D50 ~25 μm typiskt.
• Skenbar densitet 2,5-3,5 g/cm3.
• Flöde 25-35 s (Hallflödesmätare).

Utskriftsrekommendationer

• Förvärmning av bottenplattan till ~150°C minskar termiska påfrestningar.
• Skanningshastigheter från 400-1000 mm/s är typiska.
• Luckavstånd 0,08-0,12 mm för bra förtätning.
• 100% färskt pulver för återanvändning.

Efterbehandling

• Stressavlastande: 1080°C/2h, luftkylt.
• Åldring: 760°C/8-16 timmar, luftkyld.
• Varm isostatisk pressning kan ytterligare minska porositeten.

Med parameteroptimering är densiteter över 99.8% möjliga. Mikrostrukturen består av fina, enhetliga korn lämpliga för kritiska tillämpningar.

Specifikationer för GH3536 Powder

GH3536 legeringspulver är kommersiellt tillgängligt i standardstorleksfördelningen och klasserna som sammanfattas nedan. Anpassade varianter kan också produceras.

Fördelning av pulverstorlek
D10	10 μm
D50	25 μm
D90	45 μm

Pulverklasser	Nominell flödeshastighet	Skenbar densitet
Klass I	25 s	2,5 g/cm3
Klass II	28 s	2,8 g/cm3
Klass III	32 s	3,2 g/cm3

Övriga specifikationer:

• Sfärisk morfologi med satellitfraktion under 1%.
• Syrehalt under 100 ppm.
• Inga bindemedel eller smörjmedel tillsatta.

Varje pulverparti är försett med ett analyscertifikat som beskriver sammansättning, partikelegenskaper, flödeshastighet och andra parametrar.

Hantering och förvaring av GH3536

För att bibehålla pulverkvaliteten under hantering och lagring:

• Förvara förseglade pulverbehållare i en sval, torr miljö. Torkmedel rekommenderas.
• Undvik att utsätta pulvret för fukt som kan orsaka klumpar och flödesproblem.
• Begränsa temperaturavvikelser under transport och lagring.
• Öppna endast behållare i ett handskfack med inert atmosfär eller argonkammare.
• Bearbeta omedelbart öppna behållare för att begränsa oxidation. Återanvänd inte exponerat pulver.
• Använd lämplig PPE och undvik inandning eller kontakt med hud och ögon.

Med korrekt hantering har GH3536-pulver en hållbarhet som överstiger ett år från tillverkningsdatum. FIFO-lagerhantering rekommenderas.

Säkerhetsdata för GH3536

Som ett legeringspulver som innehåller nickel och andra element, bör standardsäkerhetsåtgärder vidtas under hanteringen:

• Använd PPE: Pulver lämpligt andningsskydd, handskar, ögonskydd, skyddskläder.
• Undvik hudkontakt eller inandning av damm under hantering.
• Jorda all pulverhanteringsutrustning ordentligt. Inertgashandskboxar rekommenderas.
• Använd dammuppsamling under rengöring. Undvik att generera luftburet damm.
• Kassera överflödigt pulver och saneringsskräp på lämpligt sätt.
• Se SDS-dokumentet för ytterligare säkerhetsinformation.

Nickelpulver klassificeras som ett misstänkt cancerframkallande ämne. Följ alla lagar och förordningar för säker metallpulverhantering.

Inspektion av GH3536 pulver

För att säkerställa att GH3536-pulver uppfyller applikationskraven kan följande inspektionsprocedurer användas:

Fördelning av partikelstorlek

• Laserdiffraktionsanalys (ISO 13320)
• Siktanalys (ASTM B214)

Morfologi och mikrostruktur

• Skannande elektronmikroskopi
• Optisk mikroskopi av monterade och polerade prover

Pulversammansättning

• Induktivt kopplad plasmamasspektrometri (ASTM E1097)
• Inert gasfusion för O och N (ASTM E1019)

Pulverdensitet

• Skenbar densitet (Hall flödesmätare)
• Tappdensitet (ASTM B527)

Flödesförmåga för pulver

• Hallflödesmätare (ASTM B213)
• Revolution pulveranalysator

Lott acceptans

• Provtagning enligt ASTM B215
• Verifiera att pulvret uppfyller specifikationerna för storlek, sammansättning och morfologi

Testning bör utföras för varje pulverparti för att verifiera överensstämmelse med tillämpliga ASTM-standarder. Detta säkerställer konsekvent, högkvalitativt pulvermaterial för utskrift.

Vanliga frågor

F: Vad gör GH3536 bättre än andra Ni-superlegeringar för AM?

S: GH3536 har högre hållfasthet än arbetshästlegeringar som Inconel 718 samtidigt som duktiliteten bibehålls. Pulversammansättningen och finfördelningsprocessen minimerar segregering och porositet.

F: Kräver GH3536 varm isostatisk pressning (HIP) efter utskrift?

S: HIP kan ytterligare minska den inre porositeten men krävs inte för att uppnå höga densiteter (>99.5%) med optimerade AM-parametrar. HIP kan tillåta högre driftstemperaturer.

F: Vilken efterbearbetning krävs efter utskrift av GH3536?

S: En enkel avspänningsvärmebehandling kan användas efter utskrift. För optimal styrka rekommenderas en åldrande värmebehandling.

F: Vad är ledtiderna för att köpa GH3536-pulver?

S: Små partier kan skickas inom 2-4 veckor. Räkna med 3-5 månader för stora produktionsvolymer beroende på tillgänglighet.

F: Innehåller GH3536 aluminium eller titan för att orsaka problem under utskrift?

S: Al- och Ti-koncentrationerna är balanserade för att undvika pulveroxidation eller överdriven reaktion med smältpoolen under utskrift.

F: Vilken partikelstorleksfördelning rekommenderas för utskrift av GH3536?

S: En fördelning med D10 på 10 μm, D50 på 25 μm och D90 på 45 μm ger en bra balans mellan flytbarhet och utskrift.

F: Kan GH3536 användas för att skriva ut delar med överhäng och komplexa geometrier?

S: Ja, GH3536 har visat utmärkt tryckbarhet för delar med överhäng som överstiger 45° överhängsvinkel.

Slutsats

GH3536 nickelsuperlegeringspulver erbjuder en exceptionell kombination av hög hållfasthet, temperaturförmåga, oxidationsbeständighet, tryckbarhet och efterbehandlingssvar för krävande tillsatstillverkningstillämpningar inom flyg-, kraft-, olje- och gasindustrin, fordonsindustrin och kemisk processindustri. Den skräddarsydda sammansättningen, optimerade pulveregenskaper och potential för värmebehandling tillåter inställbara egenskaper för nya konstruktioner som inte är möjliga med konventionell tillverkning. Med korrekt hantering och utskriftsprocedurer möjliggör GH3536 komplexa, högpresterande metalldelar som kombinerar låg vikt och hållbarhet som aldrig förr.