Nickelbaserat K403-pulver

Översikt över nickelbaserat K403-pulver

K403-pulver är ett nickel-krom-järn-molybdenlegeringspulver. Den erbjuder utmärkt motståndskraft mot oxidation, korrosion och termisk utmattningssprickning. K403 har god fasstabilitet vid höga temperaturer.

Viktiga egenskaper hos K403-pulvret är bl.a:

• Enastående hållfasthet vid höga temperaturer och krypmotstånd
• Motstår oxidation och varmkorrosion upp till 1150°C
• Bibehåller egenskaper under cykliska uppvärmningsförhållanden
• Kompatibel expansionskoefficient med vanliga legeringar
• Finns i olika storleksintervall och morfologier

K403-pulvret är avsett för skyddsbeläggningar, termisk sprutning, svetsning, lödning och andra högtemperaturtillämpningar.

Denna artikel ger en detaljerad titt på komposition, egenskaper, applikationer, specifikationer, prissättning, säkerhet och annan viktig information om nickelbaserat K403-pulver.

Sammansättning av nickelbaserat K403-pulver

Den typiska sammansättningen av nickelbaserat K403-pulver är:

Element	Sammansättning
Nickel (Ni)	Balans
Krom (Cr)	21-23%
Järn (Fe)	17-20%
Molybden (Mo)	8-10%
Volfram (W)	1-2%
Mangan (Mn)	≤0,5%
Kisel (Si)	≤0,5%
Kol (C)	≤0,1%

 

Nickel ger korrosionsbeständighet. Krom och järn ger oxidationsbeständighet. Molybden och volfram ger styrka vid höga temperaturer.

Den exakta sammansättningen skräddarsys utifrån pulverproduktionsmetoden och applikationskraven.

Egenskaper hos nickelbaserat K403-pulver

K403-pulver har följande egenskaper:

Fastighet	Detaljer
Täthet	8,2 g/cm3
Smältpunkt	1350-1400°C
Termisk konduktivitet	11 W/m.K
Elektrisk resistivitet	94 mikrohm-cm
Young's modul	207 GPa
Poissonförhållande	0.29-0.30
Draghållfasthet	≥ 550 MPa upp till 1050°C
Töjning	15-25%
Hårdhet	30-35 HRC
Oxideringsbeständighet	Utmärkt isoterm upp till 1150°C

 

Legeringen bibehåller hög hållfasthet och hårdhet vid förhöjda temperaturer. Den har god duktilitet för deformationsbearbetning. Materialet motstår termisk utmattningssprickbildning.

Användningsområden för nickelbaserat K403-pulver

Nickelbaserat K403-pulver är avsett för användning i miljöer med höga temperaturer. Typiska applikationer inkluderar:

Beläggningar för termisk sprutning: Används för att applicera tjocka beläggningar som är motståndskraftiga mot slitage, korrosion och oxidation vid höga temperaturer via tråd/pulverflamma eller elektrisk bågsprutning.

Svetsning: Används som fyllnadsmaterial för sammanfogning av högtemperaturlegeringar och ger oxidations- och korrosionsbeständighet.

Lödning: Utmärkt tillsatslegering för lödning av enheter som arbetar vid över 1000°C, t.ex. turbinkomponenter, värmeväxlare etc.

Additiv tillverkning: Selektiv lasersmältning och andra pulverbäddsfusionsprocesser kan använda K403-pulver för att tillverka delar.

Gasturbiner: Pulvermetallurgiska turbinkomponenter som utsätts för heta gasvägar, t.ex. skovlar, skovlar, tätningar.

Kemisk industri: K403-belagda komponenter i reaktorer med fluidiserad bädd, värmeväxlare, cyklonseparatorer.

Glasindustrin: Pulversprutade valsar, styrningar och bafflar som används i glasmältningsugnar och härdar.

Värmebehandling: Fixturer, brickor, korgar som arbetar under höga temperaturer.

Specifikationer och kvaliteter för K403-pulver

K403-pulver finns i olika storleksintervall, morfologier och kvaliteter:

Partikelstorlek: Allt från 10-45 mikrometer för AM-metoder, upp till 150 mikrometer för termiska sprutprocesser.

Morfologi: Sfäriska, oregelbundna och dendritiska partikelformer tillgängliga. Sfäriska pulver har bättre flytbarhet.

Betyg: Pulver kan skräddarsys enligt AMS 7875, AMS 5887 eller andra specifikationer för högtemperaturlegeringar.

Renhet: Atomiserat pulver av argongas med hög renhet finns tillgängligt för kritiska applikationer.

Anpassning: Legeringskemi och partikelegenskaper kan anpassas efter applikationskrav.

Globala leverantörer av nickelbaserat K403-pulver

Några av de största globala leverantörerna av nickelbaserat K403-pulver är

Företag	Land
Sandvik	Sverige
Snickeriteknik	USA
Hoganas	Sverige
Praxair	USA
CNPC Pulver	Kina
VDM Metals	Tyskland
AMETEK	USA

 

Dessa företag producerar K403-pulver med hjälp av olika tekniker som argongasatomisering, plasmaatomisering och elektrodinduktionssmältning för att uppnå önskvärda pulveregenskaper.

Prissättning av nickelbaserat K403-pulver

Nickelbaserat K403-pulver är dyrare än enkla legeringspulver på grund av den komplexa kemin och bearbetningen:

• Kvantitet - Priserna varierar från $80-120/kg för bulkbeställningar på över 1000 kg. Mindre kvantiteter prissätts högre.
• Kvalitet - Pulver med hög renhet och sfärisk morfologi som tillverkas under kontrollerade förhållanden med hjälp av avancerade processer kräver premiumpriser.
• Leverantör - Stora globala leverantörer tenderar att erbjuda konkurrenskraftiga priser på grund av högre volymer.
• Geografi - Priserna varierar mellan olika regioner, där USA och Europa är marknader med högre priser jämfört med Kina och Indien.

For critical applications, buyers should focus on quality rather than lowest cost while procuring K403 powder. Sourcing powder that meets specifications is vital for performance.

Health and Safety Considerations for K403 Powder

As a metallic alloy powder, K403 poses some health and safety risks:

• Fine powders can be a dust explosion hazard. Prevent dust accumulation and ignition sources.
• May cause skin and eye irritation upon prolonged exposure. Use personal protective equipment.
• Inhalation must be avoided. Use respiratory protection while handling powder.
• Powder may catalyze reactions with oxidizers. Prevent contact between incompatible materials.
• Proper grounding of equipment, ventilation, hygiene practices essential when handling the powder.
• Refer to applicable safety data sheets from suppliers for complete health hazard information.

Safety procedures for metallic powders like inert gas gloveboxes, explosion suppression systems may be implemented for worker protection.

Inspection and Testing of K403 Powder

To ensure the K403 nickel alloy powder conforms to specifications, various tests and inspections should be performed:

• Kemisk sammansättning – Verify composition of major alloying elements using optical emission or X-ray fluorescence spectroscopy.
• Fördelning av partikelstorlek – Assess particle size range as per ASTM B822 standard using laser diffraction.
• Morfologi – Inspect particle shape and surface defects under SEM. Check for satellites, porosity.
• Flödeshastighet – Evaluate flowability and apparent density as per ASTM B213 using Hall flowmeter.
• Föroreningar – Measure oxygen and nitrogen content using inert gas fusion analysis. Minimize impurities.
• Mikrostruktur – Check phases present using X-ray diffraction analysis.
• Mekaniska egenskaper – Perform tensile and hardness testing for powder metallurgy parts.

Qualification and batch testing ensures consistent powder quality and performance.

Comparison of K403 Powder with IN738 Powder

K403 and IN738 are two alloy powders used for high temperature applications:

Parameter	K403 Pulver	IN738 Powder
Sammansättning	Ni-Cr-Fe-Mo	Ni-Cr-Co-Al-Ti
Oxideringsbeständighet	Utmärkt upp till 1150°C	Very Good up to 1100°C
Kostnad	Högre	Lägre
Phase Stability	Mycket bra	Dålig
Mekanisk styrka	High up to 1050°C	Good up to 750°C
Tillverkning	Medium	Lätt
Tillämpningar	Termisk sprutning, svetsning	Turbine components, AM parts
Tillgänglighet	Måttlig	Lättillgänglig

 

For extreme temperatures exceeding 1100°C requiring phase stability, K403 is preferred despite higher cost. IN738 offers easier fabrication and lower cost.

Vanliga frågor

Q: What is nickel-based K403 powder used for?

A: K403 powder is designed for high temperature applications like thermal spray coatings, brazing, welding, additive manufacturing where oxidation and corrosion resistance up to 1150°C is required.

Q: What particle size is used for thermal spraying K403 powder?

A: Coarser K403 powder up to 150 microns is commonly used for thermal spray processes like wire arc spraying to maximize deposition efficiency and coating thickness.

Q: Is K403 suitable for laser powder bed fusion additive manufacturing?

A: Yes, fine K403 powder can be used in selective laser melting machines to fabricate complex geometry parts that perform well in high temperature environments.

Q: How does K403 compare with Haynes 214 alloy?

A: K403 has slightly better high temperature strength and oxidation resistance than Haynes 214. But Haynes 214 offers excellent fabrication characteristics and lower cost.

Q: What are the main health hazards of K403 powder?

A: Fine K403 powder poses dust explosion risks. It can also irritate skin and eyes. Inhalation must be prevented. Use proper protective equipment when handling K403 powder.

Q: Where can I purchase K403 powder for high temperature brazing application?

A: Leading suppliers like Sandvik, Carpenter Powder Products, Praxair Supply carry K403 nickel alloy powder suitable for high temperature brazing. Consider recommended particle size and purity levels based on your specific application.