Nikel Alaşımlı Toz
İçindekiler
Nikel alaşımlı toz çeşitli nikel bazlı alaşımların toz metalurjisi formlarını ifade eder. Bu tozlar, sıcak izostatik presleme ve metal enjeksiyon kalıplama gibi toz birleştirme teknikleri kullanılarak bitmiş bileşenler halinde işlenebilir. Nikel alaşımlı tozlar yüksek mukavemet, korozyon direnci, yüksek sıcaklık performansı ve diğer özel özelliklere sahiptir.
Nikel Alaşımlı Toz Çeşitleri
Nikel alaşımları, belirli özellikleri elde etmek için uyarlanmış hassas bileşimlere sahip karmaşık malzemelerdir. En yaygın nikel alaşımlı toz türleri şunlardır:
Alaşım | Nikel İçeriği | Diğer Alaşımlar | Anahtar Özellikler |
---|---|---|---|
Nikel Bazlı Süper Alaşımlar | 50% üzerinde | Krom, kobalt, molibden, tungsten, alüminyum, titanyum | Yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemet, korozyon direnci, oksidasyon direnci |
Paslanmaz Çelikler | 8-32% | Demir, krom, molibden | Korozyon direnci, yüksek sıcaklık dayanımı |
Düşük Genleşmeli Alaşımlar | 36-50% | Demir, krom, kobalt | Son derece düşük termal genleşme |
Manyetik Alaşımlar | 79%'ye kadar | Demir, molibden | Yüksek geçirgenlik ve doygunluk mıknatıslanması |
Direnç Alaşımları | 10-30% | Krom, alüminyum, bakır | Yüksek elektriksel direnç |
Nikel alaşım tozları, ihtiyaç duyulan hedef malzeme özelliklerine bağlı olarak çok çeşitli bileşim çeşitlerini kapsar. Mikroyapının uyarlanması kritik önem taşır.
![Nikel Alaşımlı Toz 1 nikel alaşımlı toz](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/CuSn10-Powder.jpg)
için Üretim Yöntemleri Nikel Alaşımlı Tozlar
Çeşitli teknikler endüstriyel tüketim için nikel alaşım tozu üretebilir:
- Atomizasyon - Eritilmiş alaşımlar yüksek basınçlı gaz akışına akıtılır ve hızla katılaşarak toz haline gelir
- Elektroliz - Plakadan doğrudan toz elde etmek için sulu elektrolitik işlem
- Karbonil Süreci - Düşük sıcaklıklarda/basınçlarda karbon monoksit gazına maruz kalma
Atomizasyon en yaygın yöntemdir ve daha yüksek hacimlere ve daha ucuz üretim maliyetlerine olanak tanır. Aşağıdaki tablo, her bir nikel alaşımı toz üretim yolunun bazı artılarını ve eksilerini özetlemektedir:
Yöntem | Avantajlar | Dezavantajlar |
---|---|---|
Atomizasyon | Daha yüksek çıktı oranları, daha düşük maliyetler | Toz morfolojisi üzerinde daha az kontrol |
Elektroliz | İyi kimyasal homojenlik | Yavaş üretim hızı |
Karbonil | Ultra yüksek saflık | Sınırlı alaşımlar, daha düşük yoğunluk |
Partikül boyutu dağılımı, morfoloji, oksit içeriği ve mikro temizliğin kontrol edilmesi de üretim sırasında dikkate alınması gereken temel kalite hususlarıdır.
Nikel Alaşımlı Toz Bileşimi
Daha önce de belirtildiği gibi, nikel alaşımları istenen özellikleri elde etmek için nikel artı çeşitli diğer elementleri içerir. İşte bazı tipik bileşimler:
Nikel Süperalaşımlar
Element | Ağırlık % |
---|---|
Nikel | 50-80% |
Krom | 10-25% |
Alüminyum | 0-6% |
Titanyum | 0-5% |
Kobalt | 0-15% |
Molibden | 0-12% |
Tungsten | 0-12% |
Demir | 0-10% |
Paslanmaz Çelik Tozları
Element | Ağırlık % |
---|---|
Nikel | 8-32% |
Krom | 11-27% |
Molibden | 0-6% |
Manganez | 0-2% |
Silikon | 0-1% |
Azot | 0-0.25% |
Demir | Denge |
Düşük Genleşmeli Alaşımlar
Element | Ağırlık % |
---|---|
Nikel | 34-38% |
Demir | 39-41% |
Krom | 19-23% |
Kobalt | 12-15% |
Ağırlık yüzdeleri, özel olarak hedeflenen niteliklere sahip versiyonlar oluşturmak için aynı alaşım ailesi içinde bile oldukça önemli ölçüde değişebilir.
Nikel Alaşımlı Tozların Özellikleri
Nikel alaşım tozlarının temel özellikleri şunlardır:
- Parçacık Boyutu: Tipik olarak 10 - 45 mikron
- Morfoloji: Küresel, uydu, düzensiz şekiller
- Görünür Yoğunluk: 65%'ye kadar yığın alaşım yoğunluğu
- Akışkanlık: Kalıp dolum davranışını etkiler
- Oksit İçeriği: Konsolidasyonu ve özellikleri etkiler
- Mikro Temizlik: Boşluk, çatlak veya inklüzyonların varlığı
Optimize edilmiş üretim yoluyla bu toz özelliklerini kontrol etmek, sonraki toz işleme yöntemlerinde tutarlılık için gereklidir.
Uygulamaları Nikel Alaşımlı Tozlar
Nikel alaşım tozları, özel özelliklere sahip yüksek performanslı malzemelere ihtiyaç duyulan endüstrilerde kullanılmaktadır:
Nikel Süperalaşımlar
- Türbin kanatları
- Roket motoru yanma odaları
- Nükleer reaktörler
- Kimyasal işleme ekipmanları
Paslanmaz Çelik Tozları
- Pompalar ve vanalar
- Denizcilik bileşenleri
- Gıda işleme ekipmanları
- Cerrahi aletler
- Karıştırma ekipmanları
Düşük Genleşmeli Alaşımlar
- Hassas aletler
- Optik aynalar ve bağlantılar
- Elektronik ambalajlar
- Havacılık ve uzay kompozitleri
Manyetik Alaşımlar
- Mıknatıs çekirdekleri
- Manyetik sensörler
- Aktüatörler
- Elektrik motorları
Direnç Alaşımları
- Isıtma elemanları
- Dirençler
- Termokupllar
- Akü bileşenleri
Nikel alaşım tozları, dövme formlara kıyasla üstün özelliklere sahip küçük, karmaşık bileşenleri mümkün kılar.
Nikel Alaşımlı Tozlar için Konsolidasyon Yöntemleri
Nikel alaşım tozlarını katı parçalar halinde birleştirmek için yaygın teknikler şunlardır:
- Metal Enjeksiyon Kalıplama (MIM): Toz ile karıştırılmış bağlayıcı, kalıplanmış, daha sonra kabuğu soyulmuş ve sinterlenmiş
- Sıcak İzostatik Presleme (HIP): Tozu sıkıştırmak için yüksek ısı ve izostatik basınç uygulanması
- Katmanlı Üretim: Bağlayıcı püskürtme ve yönlendirilmiş enerji biriktirme gibi 3D baskı teknikleri
MIM, düşük maliyetlerle yüksek hacimlerde küçük, karmaşık geometriler sağlar. HIP, neredeyse tam yoğunluk ve net şekil sonuçları sunar. Katmanlı teknikler en fazla tasarım özgürlüğünü sağlar.
Her konsolidasyon prosesi, optimum sonuçlar için kendi önerilen toz özelliklerine sahiptir:
Süreç | İdeal Partikül Boyutu | Morfoloji | Görünür Yoğunluk |
---|---|---|---|
Metal Enjeksiyon Kalıplama | 10-20 mikron | Küresel | 50% üzerinde |
Sıcak İzostatik Presleme | 15-45 mikron | Düzensiz | 40% üzerinde |
Katmanlı Üretim | 15-45 mikron | Küresel | 40% üzerinde |
Nikel Alaşımlı Tozlar için Özellikler
Endüstriyel sınıf nikel alaşım tozları, çeşitli uluslararası spesifikasyonlara göre bileşim sınırlarını ve kalite ölçütlerini karşılamalıdır:
Standart | Açıklama |
---|---|
ASTM B168 | Alaşımsız Nikel Tozu kaliteleri |
AMS 2249 | Nikel Alaşımlı Toz kaliteleri |
ISO 4490 | Gaz Atomize Tozlar |
ASTM B214 | Sınıflandırma sistemi |
ISO 22068 | MIM tozları için teknik özellikler |
Bu standartlar kimyasal yapı limitlerini, kabul edilebilir safsızlık/katkı seviyelerini, partikül boyutu dağılımı beklentilerini, görünür yoğunluk aralıklarını ve performansı önemli ölçüde etkileyen diğer kritik parametreleri tanımlamaya yardımcı olur.
Nikel Alaşım Tozları Tedarikçileri
Çeşitli nikel alaşım tozlarının önde gelen küresel tedarikçileri şunlardır:
Şirket | Anahtar Ürünler | Üretim Kapasitesi | Fiyatlandırma |
---|---|---|---|
VDM Metaller | Nikel süper alaşımlar, düşük genleşmeli alaşımlar | Yıllık 10,000 ton | $50+ kg başına |
Sandvik Osprey | Paslanmaz çelikler, maraging çelikler | Yıllık 15,000 ton | $12-$40 kg başına |
Hoganas | Paslanmaz çelikler, manyetik alaşımlar | Yıllık 25,000 ton | $5-$25 kg başına |
AMETEK | Dirençli ısıtma alaşımları | Yıllık 7,000 ton | $30-$100 kg başına |
CNPC Toz | Nikel süper alaşımları | Yıllık 5,000 ton | $150+ kg başına |
Fiyatlar alaşım karmaşıklığına, toz özelliklerine, kullanılan üretim yöntemine, özelleştirme ihtiyaçlarına ve piyasa talebine/kapasitesine göre değişir.
Nikel Alaşımlı Tozların Avantajları
Dövme ürünler yerine nikel alaşım tozları kullanmanın temel faydaları:
- Küçük, karmaşık bileşen geometrileri üretin
- Minimum fire ile net şekle yakın
- Hızlı katılaşmadan kaynaklanan ince mikroyapılar
- Üstün özelliklere sahip bileşenler
- Pahalı malzemelerin ekonomik kullanımını sağlar
- İşlenmesi zor alaşımların işlenmesini kolaylaştırır
- Bileşenler seri üretilebilir
- Konsolidasyon yöntemleri yelpazesi
Toz metalürjisi teknikleri, başka türlü üretilemeyecek tasarımları mümkün kılmaktadır.
Nikel Alaşımlı Tozların Sınırlamaları
Nikel alaşım tozları ile ilgili bazı dezavantajlar:
- Toz üretim yöntemleri enerji/kaynak yoğun olabilir
- Çoklu toz özelliklerine bağlı konsolide özellikler
- Dövülmüş formlara kıyasla daha düşük süneklik ve kırılma tokluğu
- Döküm/dövme yöntemlerine kıyasla sınırlı boyutlar/hacimler
- Nihai parça özelliklerine ulaşmak için işlem sonrası gerekebilir
- Uygun olmayan konsolidasyon durumunda bitmiş bileşenlerde gözeneklilik
- Özel ekipman ve uzman kullanımı gerektirir
Bununla birlikte, nikel alaşım tozlarının sağladığı benzersiz özellikler ve geometrik esneklik, onları birçok teknoloji sektöründe vazgeçilmez bir gelişmiş malzeme haline getirmektedir.
Nikel Alaşımlı Toz Araştırması
Devam eden araştırmalar, nikel alaşım tozlarını kullanarak yetenekleri ve yeni uygulamaları genişletmeyi amaçlamaktadır:
- Alaşım geliştirme - Gelişmiş yüksek sıcaklık mukavemeti, aşınma direnci vb. için yeni bileşimler.
- Yeni konsolidasyon yöntemleri - Daha hızlı işleme için mikrodalga sinterleme, plazma yoğunlaştırma vb.
- Nanokristal tozlar - Son derece ince mikroyapılar ve gelişmiş özellikler için
- İşlevsel olarak derecelendirilmiş malzemeler - Bileşenler içinde derecelendirilmiş kompozisyon/yapılar
- Metal matrisli kompozitler - Nikel alaşımlarının karbürler/seramikler ile güçlendirilmesi
- Topoloji optimizasyonu - AM teknikleri ile organik, biyonik şekiller oluşturma
Disiplinler arası Ar-Ge yoluyla sınırları genişletmek ve nikel alaşımlı toz teknolojilerine öncülük etmek için geniş fırsatlar bulunmaktadır. AB ve ABD gibi devlet kurumları, toz metalurjisi inovasyon merkezlerinin gelişimini hızlandırmak için özel finansman programları uygulamaya koymuştur.
Nikel Alaşımlı Toz Bileşen Tasarımı
Son kullanım bileşenleri üretmek için nikel alaşımlı tozlar kullanılırken çeşitli tasarım hususları geçerlidir:
Genel Tasarım Kılavuzları
- Duvar kalınlığını optimize edin ve dramatik değişikliklerden kaçının
- Keskin köşelere fileto ekleyin
- Uzun, izole özellikleri en aza indirin
- Seçilen proses için minimum çekim açılarını kontrol edin
- Konsolidasyon yönteminin önerdiği geometrileri takip edin
- Boyutlarda işlem sonrası adımları hesaba katın
MIM'e Özel Tavsiyeler
- Toplam uzunluğu 50 mm'nin altında tutun
- Tutarlı duvar kalınlıkları kullanın
- Dolum başlıkları ve sıcak yolluk kapıları dahil
- Aşındırıcı tozlar ile çelik takım aşınmasına dikkat edin
AM'ye Özel İşaretçiler
- Geometrik kısıtlama yok! Vahşileşin.
- Kafes yapıları ve organik şekilleri kullanın
- Destek yapısı gereksinimlerini hatırlayın
Bileşen tasarımı, amaçlanan işlevselliğin yanı sıra toz birleştirme tekniklerinin tuhaflıklarını da hesaba katmalıdır.
İçin Güvenlik Önlemleri Nikel Alaşımlı Tozlar
Nikel alaşım tozlarının kullanımı belirli önlemler gerektirir:
- Uygun KKD kullanın - eldivenler, solunum maskeleri, gözlükler gerektiği gibi
- Yeterli havalandırma ve toz toplama sağlayın
- Konsolidasyon sırasında toz maruziyetini önleyin
- Yanıcılık derecelerini takip edin - bazı tozlar piroforiktir
- Uygun temizleme yöntemlerini kullanarak dökülmeleri derhal kontrol altına alın
- Yerel çevre yönetmeliklerine göre bertaraf edin
Nikel alaşım tozu ile yapılan her türlü üretim veya araştırma faaliyeti kapsamlı risk değerlendirmelerini içermeli ve sağlık, patlama ve çevresel tehlikeleri uygun şekilde azaltmak için gerekli tüm sistemleri içermelidir. Personelin güvenli elleçleme prosedürleri için yeterli eğitime ihtiyacı vardır.
![Nikel Alaşımlı Toz 11 nikel alaşımlı toz](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/M2-Powder.jpg)
SSS
S: Katmanlı üretim için en iyi partikül boyutu nikel alaşım tozu hangisidir?
C: 15-45 mikron küresel tozlar, yayılabilirlik, akışkanlık ve yüksek yoğunluklu konsolidasyonu dengelemek için çoğu AM yönteminde iyi çalışır. Daha ince 10-25 mikron toz, belirli AM süreci izin veriyorsa daha ince özellikleri çözebilir.
S: Nikel alaşımlı tozlarla üretim için neden metal enjeksiyon kalıplamayı seçmelisiniz?
C: MIM, iyi boyutsal doğruluk ve yüzey kalitesi ile karmaşık bileşenlerin yüksek hacimli üretimine olanak tanır. Alaşımın doğal özelliklerini iyi korur. Süreç, küçük ve karmaşık nikel alaşımlı parçalar için uygun maliyetlidir.
S: Nikel alaşım tozları nasıl küresel hale getirilir?
C: İnert gaz atomizasyonu, iyi akış özelliklerine sahip büyük ölçüde küresel toz parçacık şekilleri oluşturmak için gaz akışı türbülanslarının aracılık ettiği pürüzsüz sıvı parçalama mekanizmaları yoluyla hızlı katılaşma ilkelerini kullanır.
S: Düşük genleşmeli nikel alaşımları için yaygın uygulamalar nelerdir?
C: Hassas aletler, optik aynalar, elektronik ambalajlar, havacılık yapıları, radyasyon kalkanları, termal izolasyon bağlantıları, düşük CTE gereksinimleri olan kompozitler kontrollü genleşme nikel alaşımlarını kullanır.
S: Akışkanlık neden önemli bir nikel alaşımı toz özelliğidir?
C: Kusurları önlemek için tozlar kalıp boşluklarına tamamen ve hızla yayılmalı ve düzgün bir şekilde akmalıdır. Hall akış hızı gibi test yöntemleri, konsolidasyonu ve özellikleri etkileyen bu davranışı ölçmeye yardımcı olur.
Paylaş
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-posta
MET3DP Technology Co, LTD, merkezi Qingdao, Çin'de bulunan lider bir katmanlı üretim çözümleri sağlayıcısıdır. Şirketimiz, endüstriyel uygulamalar için 3D baskı ekipmanları ve yüksek performanslı metal tozları konusunda uzmanlaşmıştır.
İşletmeniz için en iyi fiyatı ve özelleştirilmiş Çözümü almak için sorgulayın!
İlgili Makaleler
Met3DP Hakkında
Video Oynat
Son Güncelleme
Bizim Ürünümüz
BİZE ULAŞIN
Herhangi bir sorunuz var mı? Bize şimdi mesaj gönderin! Mesajınızı aldıktan sonra tüm ekibimizle talebinize hizmet edeceğiz.
![metal 3dp logo küçük](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
3D Baskı ve Katmanlı Üretim için Metal Tozları
ÜRÜN
cONTACT BİLGİLERİ
- Qingdao Şehri, Shandong, Çin
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731