Visión general
Polvo de aleación de níquel y aluminio es un material compuesto de níquel, aluminio y otros elementos de aleación procesados en forma de polvo fino. Ofrece propiedades como alta resistencia, resistencia a la corrosión y estabilidad térmica, lo que lo hace adecuado para aplicaciones como la fabricación aditiva, el revestimiento de superficies y la soldadura, entre otras.
Algunos detalles clave sobre el polvo de aleación de níquel y aluminio:
- Composición - Principalmente níquel y aluminio junto con elementos como titanio, hierro, cromo, etc.
- Proceso de producción - Atomización con gas o agua de la aleación fundida
- Forma de las partículas - Morfología esférica o irregular
- Gama de tamaños: de 10 micras a 150 micras
- Nombres comerciales comunes - NiAl, Nichrome, Inconel, Hastelloy
Composición de Polvo de aleación de níquel y aluminio
| Elemento | Peso % |
|---|---|
| Níquel (Ni) | 30-80% |
| Aluminio (Al) | 10-50% |
| Cromo (Cr) | 5-25% |
| Hierro (Fe) | 0-20% |
| Titanio (Ti) | 0-10% |
| Cobalto (Co) | 0-5% |
| Tungsteno (W) | 0-5% |
| Carbono (C) | 0-2% |
El níquel aporta resistencia a la corrosión y estabilidad térmica y estructural a altas temperaturas. El aluminio mejora la resistencia y la soldabilidad. Otros elementos mejoran características específicas como la dureza, la resistencia a la tracción, etc.
Propiedades del polvo de aleación de níquel y aluminio
| Propiedad | Característica |
|---|---|
| Densidad | Alrededor de 3 - 8 g/cm3 |
| Punto de fusión | 1000 - 1400°C |
| Conductividad térmica | 10 - 30 W/mK |
| Resistividad eléctrica | 500 - 1000 nΩ.m |
| Coeficiente de dilatación térmica | 10 - 20 μm/mK |
| Resistencia a la oxidación | Bueno, hasta 1100°C |
| Resistencia a la corrosión | Excelente en varios medios |
| Permeabilidad magnética | Muy bajo |
Las propiedades clave que hacen útiles a las aleaciones de níquel y aluminio son su alta resistencia a temperaturas elevadas, su buena resistencia a la corrosión y la oxidación, su excelente conductividad térmica y baja dilatación, y su comportamiento no magnético.
Características del polvo de aleación de níquel y aluminio
Morfología de las partículas
- Partículas esféricas, irregulares y dendríticas
- Puede haber partículas satélites
- Estructura de superficie porosa
Distribución del tamaño de las partículas
- Disponible de 10 micras a 150 micras
- Grados de tamaño comunes -15-45 μm, 45-106 μm, etc.
- La distribución estrecha garantiza propiedades uniformes
Propiedades de flujo
- Polvos generalmente fluidos
- Algunas variaciones entre partículas esféricas e irregulares
- Índice de Carr entre 15-25%
Embalaje
- Envases - tarros/botellas de plástico, bolsas de aluminio
- Envasado en atmósfera de argón o nitrógeno
- Contenido de humedad <0,5%
Controlar la forma de las partículas, la distribución del tamaño, las propiedades de flujo y minimizar la porosidad/satélites permite un procesamiento y un rendimiento fiables. Un envasado adecuado mantiene la calidad del polvo durante su manipulación y almacenamiento.
Aplicaciones de Polvo de aleación de níquel y aluminio
| Industria | Aplicaciones |
|---|---|
| Fabricación aditiva | Sinterización láser, inyección de aglutinante |
| Soldadura | Recargue, reparación, protección contra el desgaste |
| Revestimiento de superficies | Proyección térmica, revestimiento láser |
| Moldeo por inyección de metales | Componentes aeroespaciales y de automoción |
| Soldadura | Juntas de alta temperatura |
| Fundición a la cera perdida | Palas de turbina, componentes marinos |
La excelente resistencia a la temperatura y la procesabilidad como polvo hacen que las aleaciones de níquel y aluminio sean adecuadas para producir piezas/revestimientos resistentes y duraderos en entornos extremos de todos los sectores industriales.
Especificaciones del polvo de aleación de níquel y aluminio
| Especificación | Detalles |
|---|---|
| Grados disponibles | IN718, IN625, HX, Haynes 214, Haynes 242 |
| Distribución del tamaño de las partículas | -325 mallas, -100 mallas +325 mallas, etc. |
| Morfología de las partículas | Predominantemente esférico |
| Densidad aparente suelta | Alrededor de 2-5 g/cm3 |
| Densidad del grifo | Alrededor de 4-7 g/cm3 |
| Densidad verdadera | Alrededor de 7-9 g/cm3 |
| Polvos de aleación a medida | A petición |
El polvo de aleación de níquel puede personalizarse en cuanto a composición, características de las partículas y distribución del tamaño según los requisitos de la aplicación. Las calidades estándar están fácilmente disponibles.
Proveedores y precios
| Proveedor | Estimación de precios |
|---|---|
| Sandvik | $50-150 por kg |
| Productos en polvo Carpenter | $40-250 por kg |
| Hoganas | $60-220 por kg |
| Polvos metálicos de Río Tinto | $80-350 por kg |
| Grupo CNPC Powder | $35-125 por kg |
Los precios varían en función del grado de aleación, la distribución granulométrica, la cantidad del pedido y la pureza. La personalización también influye en los costes. Las grandes empresas multinacionales y los fabricantes chinos ofrecen aleaciones de níquel en polvo estándar y personalizadas.
Ventajas e inconvenientes de la aleación de níquel y aluminio en polvo
| Ventajas | Desventajas |
|---|---|
| Excelente resistencia a altas temperaturas | Elevados costes de material |
| Buena resistencia a la corrosión | Conformabilidad limitada en algunas aleaciones |
| Gran dureza y resistencia al desgaste | Requiere tratamiento en atmósfera controlada |
| Ligero en comparación con otras alternativas | Sensible al endurecimiento por precipitación |
| Personalizable con adiciones de aleación | Difícil reciclaje y reutilización |
Los polvos de níquel-aluminio permiten fabricar piezas metálicas ligeras y duraderas, pero requieren conocimientos especializados en métodos de procesamiento de polvos. La composición puede adaptarse a cada aplicación.
Comparación del polvo de níquel y aluminio con otras alternativas
| Propiedad | Níquel Aleación de aluminio | Acero inoxidable | Aleación de titanio |
|---|---|---|---|
| Densidad | Bajo | Más alto | Medio |
| Coste | Medio | Bajo | Alta |
| Temperatura máxima de uso | 1100°C | 850°C | 600°C |
| Resistencia a la corrosión | Excelente | Bien | Excelente |
| Conductividad térmica | Alta | Medio | Bajo |
| Tiempo de espera | Medio | Bajo | Alta |
Los polvos de níquel-aluminio ofrecen el mejor equilibrio entre capacidad térmica, resistencia a la corrosión y coste para la mayoría de las aplicaciones. Los polvos de acero inoxidable son más baratos, pero no pueden funcionar a temperaturas extremas. Los polvos de aleación de titanio son más caros, pero ofrecen temperaturas de trabajo más bajas.
PREGUNTAS FRECUENTES
P: ¿Qué es polvo de aleación de níquel y aluminio ¿para qué se utiliza?
R: El polvo de aleación de níquel y aluminio tiene aplicaciones en la fabricación aditiva, la pulverización térmica, la soldadura, el revestimiento de superficies, la fundición a la cera perdida, etc., para producir componentes con una excelente resistencia a altas temperaturas, dureza y resistencia a la corrosión.
P: ¿Es magnético el polvo de aleación de níquel y aluminio?
R: No, las aleaciones de níquel y aluminio tienen una permeabilidad magnética muy baja y se consideran no magnéticas, a diferencia de las aleaciones ferríticas. Esto ofrece ventajas para determinadas aplicaciones.
P: ¿Cuál es la composición del polvo de aleación de níquel y aluminio?
R: Estos polvos contienen 30-80% de níquel equilibrado con 10-50% de aluminio y aleado con elementos como cromo, hierro, titanio, etc., en función de las propiedades requeridas.
P: ¿Qué tamaños de partícula hay disponibles para este polvo?
R: Los polvos de aleación de níquel y aluminio oscilan entre unas 10 micras y 150 micras. Algunos cortes de tamaño habituales son -325 mallas (<45 micras), -100/+325 mallas (45-150 micras), etc.
P: ¿Es la aleación de níquel y aluminio respetuosa con el medio ambiente?
R: Aunque el níquel en sí es tóxico si se ingiere, el aluminio y sus aleaciones se consideran materiales respetuosos con el medio ambiente en comparación con otras alternativas, sin peligros en su forma sólida. La reutilización y el reciclaje pueden minimizar el impacto ambiental.
