Inconel 718 Toz

Genel Bakış

Inconel 718 toz öncelikle eklemeli imalat ve metal toz yatağı füzyon uygulamalarında kullanılan nikel-krom-demir-molibden alaşımlı bir tozdur. Inconel 718 tozu ile ilgili bazı önemli ayrıntılar şunlardır:

• Bileşim: Nikel, krom, demir, niyobyum, molibden, titanyum, alüminyum
• Özellikler: Yüksek mukavemet, korozyon direnci, ısı direnci, kaynaklanabilirlik
• Üretim Süreci: Gaz atomizasyonu
• Partikül Boyut Aralığı: Genel olarak 15-45 mikron
• Uygulamalar: Havacılık ve uzay bileşenleri, türbin kanatları, takımlar, kalıplar, denizcilik bileşenleri
• Standartlar: AMS 5662, AMS 5664, ASTM B718

Bileşimi Inconel 718 Toz

Inconel 718 tozu, AMS 5662 ve ASTM B718 standartlarına göre aşağıdaki nominal bileşime sahiptir:

Element	Ağırlık %
Nikel (Ni)	50.0 – 55.0
Krom (Cr)	17.0 – 21.0
Demir (Fe)	Denge
Niyobyum (Nb)	4.75 – 5.5
Molibden (Mo)	2.8 – 3.3
Titanyum (Ti)	0.65 – 1.15
Alüminyum (Al)	0.2 – 0.8

Nikel ve krom korozyon ve oksidasyon direnci sağlar. Niyobyum alaşımın çökelme yoluyla güçlenmesini sağlar. Demir ana temel elementtir. Molibden, titanyum ve alüminyum yüksek sıcaklıklarda mekanik özellikleri geliştirir.

Nikel, krom ve demir oranı optimum güçlendirme sağlarken, Nb, Mo, Ti ve Al ilaveleri sertleştirme ve çökeltme mekanizmaları sağlar. Bu aralıklardaki bileşimin kontrolü, işleme sonrasında hedef malzeme özelliklerine ulaşmak için kritik öneme sahiptir.

Inconel 718 Tozunun Özellikleri

Inconel 718 tozunun temel özelliklerinden bazıları şunlardır:

Tablo 1: Inconel 718 tozunun özellikleri

Mülkiyet	Açıklama
Yoğunluk	8,19 g/cm3
Erime Noktası	1260-1336°C
Termal İletkenlik	20°C'de 11,4 W/m-K
Young Modülü	205 GPa
Poisson Oranı	0.294
Akma Dayanımı	1310 MPa
Çekme Dayanımı	1495 MPa
Uzama	12%

Yoğunluk, termal ve mekanik özellikler Inconel 718'i aşırı ortamlara dayanabilen yüksek performanslı parçalar için uygun hale getirir. Toz metalurjisi prosesi ince tanecik yapısını koruyarak gelişmiş özellikler sağlar.

Mukavemet, yeterli süneklik ve yorulma direnci ile 700°C'nin üzerinde korunur. Oksidasyon direnci 980°C'ye kadar korozyona karşı koruma sağlar. Bu özellikler Inconel 718 alaşımının şiddetli termal döngüye sahip uygulamalarda performans göstermesini sağlar.

Inconel 718 Tozunun Partikül Boyutu Dağılımı

Inconel 718 tozu, kontrollü bir boyut aralığında küresel parçacıklar üretmek için gaz atomizasyon işlemi ile üretilir. Tipik parçacık boyutu dağılımları şunlardır:

Tablo 2: Inconel 718 tozunun partikül boyutları

Parçacık Boyutu (mikron)	Dağıtım (%)
15-25	62
25-45	30
45-63	8

Dar dağılım, düzgün toz akışı ve homojen erime sağlar. Daha küçük partiküller daha iyi sinterlemeyi teşvik ederken, daha büyük olanlar toz akışını iyileştirir. Metallerle çalışan çoğu eklemeli üretim prosesi için ortalama boyut genellikle 25-45 mikrondur.

Partikül şeklinin ve boyut dağılımının kontrol edilmesi, 3D baskı uygulamaları için gerekli olan yoğun paketlemeye ve etkili katman katman füzyona olanak tanır. Eleme sınıflandırıcıları, partikülleri hedef boyut aralıklarına sahip yığınlar halinde hassas bir şekilde ayırır.

Inconel 718 Toz Üretim Süreci

Gaz atomizasyonu, eklemeli üretime uygun Inconel 718 küresel tozları üretmek için en yaygın yöntemdir. Üretim adımları şunlardır:

1. Erime - Inconel 718 önce inert atmosfer altında indüksiyonla eritilir
2. Atomizasyon - Sıvı metal akışı, yüksek basınçlı inert gaz (genellikle nitrojen veya argon) kullanılarak ince damlacıklara ayrılır
3. Katılaşma - Damlacıklar hızla soğur ve katılaşarak toz haline gelir
4. Koleksiyon - Atomize parçacıklar bir toplama odasına düşer
5. Eleme - Tozlar belirli partikül boyutu dağılımlarına göre elenir

Gaz atomize tozlar, su atomize tozlara kıyasla daha yüksek saflığa, daha homojen bileşime, tutarlı partikül şekline ve minimum uydulara sahiptir. Pürüzsüz yüzey morfolojisi, işleme sırasında toz akışını iyileştirir.

Gaz akışı, sıcaklık ve erimiş metal akışı üzerindeki hassas kontrol, lazer toz yatağı füzyonu, bağlayıcı püskürtme ve yönlendirilmiş enerji biriktirme gibi AM işlemleri için özel olarak tasarlanmış hedef özelliklere sahip tozlar üretir.

Uygulamaları Inconel 718 Toz

Yüksek sıcaklıklarda mükemmel mukavemet ve korozyon direnci, Inconel 718 alaşımını kritik bileşenler için uygun hale getirir:

Tablo 3: Inconel 718 toz uygulamaları

Endüstri	Bileşenler
Havacılık ve Uzay	Türbin kanatları, diskler, yakıcılar, muhafazalar, bağlantı elemanları, dişliler
Enerji üretimi	Gaz türbini sıcak bölüm parçaları, kanatlar, kanatlar, bağlantı elemanları
Petrol ve gaz	Kuyu içi aletler, kuyu başı parçaları, vanalar, pompalar
Otomotiv	Turboşarj bileşenleri, valfler, egzoz manifoldları
Kimyasal işleme	Reaktör kapları, ısı eşanjörü boruları

Inconel 718 tozu kullanılarak yapılan eklemeli üretim, döküm veya talaşlı imalatla mümkün olmayan gelişmiş mekanik özelliklere ve geometrilere sahip karmaşık, özelleştirilmiş parçalar yapmak için idealdir.

Teknik Özellikler ve Standartlar

Inconel 718 toz ürünleri aşağıdaki spesifikasyonlara uygundur:

Tablo 4: Inconel 718 toz için özellikler

Standart	Organizasyon	Açıklama
AMS 5662	SAE	Nikel alaşımının kimyasal bileşimi
AMS 5664	SAE	Atomize toz nikel alaşım kaliteleri
ASTM B718	ASTM	Nikel-krom-demir tozu için standart

Bu spesifikasyonlar, kimyasal ve fiziksel özellikleri belirlemek için kabul edilebilir elementel bileşim aralıklarını, numune alma prosedürlerini, sertifikaları ve test yöntemlerini tanımlar.

Kullanılan popüler boyut özellikleri ASTM B214'e göre -100/+325 mesh, -140/+325 mesh ve -230/+400 mesh'dir.

Inconel 718 Toz Tedarikçileri

Fiyatlandırma konusunda önde gelen bazı küresel tedarikçiler şunlardır:

Tablo 5: Inconel 718 toz tedarikçileri ve fiyatları

Şirket	Marka İsimleri	Kg Başına Fiyat
Sandvik	Osprey 718	$120-160
LPW Teknoloji	CL-20ES	$100-140
Praxair	718	$140-180
Marangoz Teknolojisi	Özel 455® paslanmaz	$110-150
Erasteel	ERASTEEL718	$130-170

Fiyatlar sipariş hacmine, partikül boyutu aralığına, şekil toleransına ve parti kompozisyonu garantilerine göre değişir. Büyük OEM sözleşmeleri, küçük prototip hacimlerine kıyasla daha yüksek indirimler alır. Coğrafi fiyatlandırma da bölgesel arz-talep dinamiklerine bağlı olarak dalgalanmaktadır.

Katmanlı İmalat için Inconel 718'in Artıları ve Eksileri

Tablo 6: Inconel 718 tozunun avantajları ve sınırlamaları

Artıları	Eksiler
Geniş üretim deneyimine sahip kanıtlanmış malzeme	Yüksek malzeme maliyeti
Yüksek sıcaklıklarda mükemmel mukavemet	Çeliklere göre daha düşük biriktirme oranı
İyi korozyon ve oksidasyon direnci	Süreç kontrolü eksikliği nedeniyle çatlamaya yatkın
Mülkleri inşa edildiği haliyle korur	Hızlı katılaşmadan kaynaklanan yüksek artık gerilmeler
Özelleştirilmiş geometriler mümkün	AM ekipmanı için sınırlı boyutlar
Daha hızlı tasarım yinelemeleri	Sonradan işleme gerekebilir

Inconel 718 paslanmaz çeliklerden daha pahalıdır ancak 100°C daha yüksek sıcaklıklarda güvenle çalışabilir. Çeliklere göre daha yavaş basılmasına rağmen, performans kazanımları aşırı ortamlardaki yüksek değerli uygulamalar için maliyetleri haklı çıkarır.

Optimize edilmiş AM parametreleri ile alaşım, döküm ve dövme malzemeye eşdeğer veya daha yüksek mekanik özellikler elde eder. Ancak daha yüksek üretim hızlarında çatlama sorunları ortaya çıkabilir. Çoklu lazer sistemleri üretkenliği artırmaya yardımcı olur.

SSS

S: Inconel 718 alaşımı ne için kullanılır?

C: Inconel 718 nikel bazlı süper alaşım, 700°C'ye kadar sıcaklıklarda olağanüstü mukavemete, oksidasyon ve korozyon direncine sahiptir. Gaz türbinlerinde, uçak motorlarında, nükleer reaktörlerde, pompalarda, takımlarda ve aşırı koşullar altında çalışan diğer kritik bileşenlerde yaygın olarak kullanılır.

S: Inconel 718 kaynaklanabilir mi?

C: Inconel 718 kaynaklanabilir! Aşırı sıcaklıklarda bile yüksek mukavemeti ve korozyon direnci ile bilinen bu süper alaşım, havacılık ve enerji üretimi endüstrilerinin favorisidir.

S: Inconel 718 nasıl üretilir?

C: Tipik olarak vakum indüksiyon eritme (VIM) ve ardından vakum ark yeniden eritme (VAR) kullanılarak çift eritme işlemi ile üretilir, bu da temiz, yüksek saflıkta bir malzeme sağlar.

S: Inconel 718 işlenebilir mi?

C: Evet, ancak tokluğu ve iş sertleştirme özellikleri nedeniyle zordur. Etkili işleme için özel aletler ve teknikler gereklidir.

S: Inconel 718 aşırı ortamlarla nasıl başa çıkıyor?

C: Oksidasyona karşı son derece dayanıklıdır ve çok yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında bile gücünü korur, bu da onu zorlu ortamlar için ideal hale getirir.

S: Inconel 718 ve diğer Inconel alaşımları arasındaki fark nedir?

C: Her Inconel alaşımının kendine özgü bileşimleri ve özellikleri vardır. Inconel 718, özellikle yüksek mukavemeti ve diğer bazı Inconel alaşımlarında olduğu kadar kolay olmayan kaynak dahil olmak üzere imalat kolaylığı ile bilinir.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin

Additional FAQs about Inconel 718 Powder

1) What powder oxygen/nitrogen limits should I specify for LPBF-grade Inconel 718 powder?

• Common procurement gates: O ≤ 0.04–0.06 wt%, N ≤ 0.03 wt%, H ≤ 0.005 wt%. Tighter interstitial control improves ductility, fatigue, and reduces hot cracking risk.

2) What particle size distribution (PSD) is optimal for LPBF vs. DED?

• LPBF: 15–45 µm (sometimes 20–63 µm on high-productivity platforms). DED: 45–125 µm for stable feed and larger melt pools. Match PSD to machine recoater type and scan strategy.

3) Do I always need HIP for AM Inconel 718?

• Not always. For fatigue/creep critical aerospace parts, LPBF + HIP typically targets ≥99.9% relative density and reduces lack-of-fusion defects. Non-critical tooling may skip HIP if as-built density and NDE are satisfactory.

4) Which heat treatments are typical after AM?

• Standard routes include solution + aging: e.g., 980–1065°C solution, rapid cool; age at ~720°C and ~620°C (double-aging). AMS 5662/5664-derived cycles are adapted to AM to achieve γ′/γ′′ strengthening.

5) How much recycled powder can be blended without property loss?

• Many production lines cap recycle at 20–40% with oxygen tracking, PSD re-screening, and magnetic separation. Validate with witness coupons and follow ISO/ASTM 52907, ASTM F3303 guidance.

2025 Industry Trends: Inconel 718 Powder

• Higher throughput LPBF: Wider adoption of 1–4 kW lasers, elevated plate preheats (150–300°C), and advanced scan vectors enable coarser PSD use without density loss.
• Quality by monitoring: Real-time melt pool analytics linked to powder lot genealogy cuts variability; in-line O/N/H sensors used for closed-loop powder reuse.
• Cost dynamics: Powder pricing remains sensitive to Ni/Nb markets; multi-sourcing and recycled feedstock integration stabilize costs for serial production.
• Post-processing standardization: HIP plus standardized heat-treatment windows reduce fatigue scatter; more OEMs publish AM 718 property allowables.
• Expanded use cases: Beyond aerospace, growth in hot tooling, turbo machinery repair, and energy components due to consistent AM quality.

Table: Indicative 2025 Benchmarks for Inconel 718 Powder and AM Processing (LPBF-focused)

Metrik	2023 Typical	2025 Typical	Notlar
Powder oxygen (wt%)	0.05–0.08	0.03–0.06	Improved inert packaging/handling
Reuse blend in production (%)	10-30	20-40	With O/N/H and PSD control
As-built density (%)	99.5–99.8	99.7–99.9	Optimized scan/preheat
Density after HIP (%)	99.8–99.95	99.9–99.99	With robust HIP cycles
0.2% YS (MPa) after HIP + age	1100–1250	1180–1300	Geometry and HT dependent
Low-cycle fatigue (εa=0.5%, cycles)	3k–6k	5k–9k	With defect mitigation
Powder price (USD/kg)	120–500	130–520	Alloy and certification scope

Selected standards and references:

• ISO/ASTM 52907 (metal powders for AM), ASTM F3303 (Ni-based alloys for AM)
• SAE AMS 5662/5664 (material/heat treatment), ASTM B718 (powder)
• NIST AM-Bench datasets; ASTM AM CoE proceedings (2024–2025)

Latest Research Cases

Case Study 1: Multi-Laser LPBF of Inconel 718 with Elevated Plate Preheat (2025)
Background: An aero supplier targeted higher build rates while maintaining fatigue performance for bracket families.
Solution: Qualified 20–63 µm PSD powder (sphericity ≥0.95); plate preheat 200–250°C; synchronized multi-laser stripe strategies; HIP 1180°C/120 MPa/3 h; double-age.
Results: Build time reduced 16–22%; porosity cut to <0.05% (CT verified); HCF limit at 10^7 cycles improved 12% vs. 2023 baseline; scrap decreased from 6.5% to 2.8%.

Case Study 2: DED Repair of Turbine Vanes Using Inconel 718 Powder (2024)
Background: Power-gen operator sought cost-effective refurbishment of hot-section vanes.
Solution: Implemented DED with 45–90 µm powder; adaptive path planning; local stress relief; final HIP for critical sets; blended chemistry validated via portable O/N analyzer.
Results: Repaired parts achieved >95% of new-part tensile/creep targets; mean time between overhaul extended 20%; per-component cost reduced 30% versus new manufacture.

Uzman Görüşleri

• Dr. John Slotwinski, Materials Scientist and additive standards contributor
  Viewpoint: “Powder interstitial control and traceability—from atomization to build—remain the strongest predictors of fatigue and crack-initiation behavior in AM 718.”
• Prof. Leif Asp, Chalmers University of Technology (AM/materials)
  Viewpoint: “Combining elevated preheats with optimized scan strategies allows coarser PSDs without sacrificing density, unlocking real productivity gains in Inconel 718.”
• Natalie Clifton, Director of AM Materials, an aerospace OEM
  Viewpoint: “Standardized HIP and heat-treatment windows for AM 718 have narrowed property scatter, accelerating part-family qualifications and reducing recurring NDE burden.”

Practical Tools and Resources

• ISO/ASTM 52907 (powders), ASTM F3303 (Ni alloys for AM) – https://www.astm.org/
• SAE AMS 5662/5664 specifications – https://www.sae.org/
• NIST AM-Bench data portal – https://www.nist.gov/ambench
• ASTM AM CoE Learning Hub (courses, white papers) – https://amcoe.astm.org/
• Texas A&M/Carpenter Additive knowledge resources on 718 – https://www.carpenteradditive.com/
• MPIF powder handling safety guidelines – https://www.mpif.org/
• Open-source porosity analysis for CT datasets (e.g., pyVista/ITK) – https://github.com/

Last updated: 2025-10-14
Changelog: Added 5 targeted FAQs; introduced 2025 benchmarks and trends with data table; provided two recent case studies; included expert viewpoints; curated practical standards/resources
Next review date & triggers: 2026-04-15 or earlier if ISO/ASTM/AMS standards update, significant Ni/Nb price shifts (>15%) affect powder pricing, or new NIST/ASTM AM CoE datasets change recommended PSD/preheat/HIP practices