superaleaciones polvo metálico permiten la fabricación aditiva de componentes de aleación de alta resistencia y termorresistentes, incomparables con los metales convencionales. Esta guía incluye composiciones de superaleaciones, especificaciones de polvos, datos de propiedades, información sobre precios y comparaciones para fundamentar las decisiones de compra de pulvimetalurgia.
Introducción a las superaleaciones polvo metálico
Capacidades clave de los polvos de superaleación:
- Soportan temperaturas extremas de hasta 85% de fusión
- Mantienen la solidez, la resistencia a la corrosión y la estabilidad en entornos difíciles
- Facilitar geometrías de piezas complejas e innovadoras mediante AM
Grupos de clasificación comunes:
- A base de níquel - Inconel, Waspaloy, aleaciones Rene
- A base de cobalto - Haynes, aleaciones HS
- A base de hierro - variantes A286, 901, 304
Esta guía proporciona consideraciones a la hora de seleccionar el polvo de superaleación:
- Composiciones de aleación y métodos de producción de polvo
- Propiedades mecánicas, métodos de ensayo y fichas técnicas
- Especificaciones de la distribución granulométrica
- Características morfológicas y consistencia del polvo
- Modelos de precios basados en el volumen de pedidos
- Resistencia a la oxidación y la corrosión
- Pros y contras: polvo y barra sólida
- Preguntas frecuentes sobre control de calidad y aplicaciones
Exploremos específicamente los polvos de superaleación...
superaleaciones polvo metálico Composiciones
Cuadro 1 muestra las composiciones nominales de las superaleaciones comunes a base de níquel y cobalto con algunas variaciones entre los fabricantes de polvo.
| Aleación | Elementos clave de aleación |
|---|---|
| Inconel 718 | Ni, Fe, Nb, Mo, Al |
| Inconel 625 | Ni, Cr, Mo, Nb |
| René 41 | Ni, Co, Cr, Mo, Ti, Al |
| Waspaloy | Ni, Co, Cr, Mo, Ti, Al |
| Haynes 282 | Co, Cr, W, Mo, Ti, Al |
Las pequeñas adiciones de boro, carbono, circonio y silicio también adaptan la estructura del grano, refuerzan los límites y mejoran el comportamiento a alta temperatura mediante la formación de precipitados.
Propiedades mecánicas y métodos de ensayo
Cuadro 2 muestra las propiedades mecánicas mínimas típicas que cumplen los polvos de superaleación comunes, con valores reales que varían en función de la geometría de fabricación, el postprocesado y el tratamiento térmico.
| Aleación | Límite elástico | Resistencia a la tracción | Método de ensayo |
|---|---|---|---|
| Inconel 718 | 1035 MPa | 1275 MPa | ASTM E8 |
| René 41 | 760 MPa | 1035 MPa | ASTM E8 |
| Haynes 282 | 830 MPa | 1035 MPa | ASTM E8 |
Revise detenidamente los informes de las pruebas para asegurarse de que los lotes de polvo adquiridos cumplen los requisitos de certificación y las necesidades de la aplicación.
Polvo metálico de superaleaciones Especificaciones granulométricas
Cuadro 3 muestra las categorías de distribución granulométrica generalmente utilizadas para clasificar los polvos de superaleaciones:
| Tamaños | Malla típica |
|---|---|
| Submicron | -100 +325 malla |
| Fino | -140 +325 malla |
| Extrafino | -200 +325 malla |
Otras características clave de las partículas:
- Morfología esférica
- Superficies lisas sin satélites
- Distribución controlada del tamaño
- Caudales >30s en embudo Hall
Para la impresión, los tamaños medios de 25-45 micras ofrecen un buen equilibrio entre resolución y fluidez. Ajustar en función de las capacidades específicas de la máquina y los tamaños mínimos necesarios.
superaleaciones polvo metálico Precios
Cuadro 4 proporciona estimaciones aproximadas del precio del polvo de superaleación en condiciones de mercado típicas:
| Cantidad del pedido | Precio estimado |
|---|---|
| 10 kg | $450+/kg |
| 100 kg | $275+/kg |
| 500 kg | $225+/kg |
| 1000+ kg | Descuentos por subclave |
- Las aleaciones especiales tienen un precio básico superior
- Los grandes pedidos de entre 500 y 1000 kg permiten descuentos >50% sobre los precios de catálogo gracias a la compra a granel.
- Precios de mercado reales vinculados a las fluctuaciones de los precios de las materias primas
Resistencia a la oxidación y la corrosión
Las superaleaciones mantienen una estabilidad excepcional incluso expuestas a entornos extremos:
Cuadro 5
| Aleación | Temp. de servicio típica | Resistencia a la corrosión |
|---|---|---|
| Inconel 718 | 700°C | Excelente |
| René 41 | 760°C | Excelente |
| Haynes 282 | 1095°C | Excelente |
Las composiciones cuidadosamente diseñadas con níquel, cromo y aluminio forman tenaces barreras de óxido pasivante que protegen las superficies contra los ataques hasta proporciones muy elevadas de puntos de fusión.
Elementos como el molibdeno aumentan aún más la resistencia a la corrosión por picaduras y grietas.
Pros y contras: polvo y barra sólida
Cuadro 6
| Ventajas | Desventajas | |
|---|---|---|
| Polvo metálico de superaleación | Formas complejas | Mayor coste |
| Propiedades superiores | Tratamiento posterior | |
| Reducción de peso | Optimización de parámetros | |
| Barra maciza de superaleación | Menor coste | Límites de forma |
| Disponibilidad | Mucho más pesado | |
| Maquinabilidad | Residuos materiales |
En general, el polvo de superaleación justifica las primas para componentes complejos de bajo volumen en los que las propiedades avanzadas son vitales. Las formas de fresado estándar son asequibles para formas sencillas en casos de uso de alta producción.
Preguntas frecuentes
Cuadro 7 - Preguntas frecuentes:
| PREGUNTAS FRECUENTES | Respuesta |
|---|---|
| ¿Debo revisar los informes de las pruebas? | Sí, examine todos los certificados a fondo para garantizar la calidad del polvo. |
| ¿Con qué tamaño de partículas de polvo debo empezar? | 25-45u es un buen punto de partida |
| ¿Qué factores afectan a la coherencia? | El método de producción del polvo crudo influye en la variabilidad |
| ¿Qué cantidad de polvo debo comprar inicialmente? | Empezar a pequeña escala para validar el control del proceso de impresión |
Cuadro 8 - Consejos específicos para cada aplicación:
| PREGUNTAS FRECUENTES | Respuesta |
|---|---|
| ¿Qué postprocesado debo utilizar para los álabes de turbina de sección caliente? | Prensado isostático en caliente para eliminar poros y mejorar el rendimiento frente a la fatiga |
| ¿Qué aleación maximiza el límite elástico a alta temperatura? | Considere las aleaciones Rene 41 o Haynes 282 |
| ¿Cómo puedo minimizar los efectos de la anisotropía de las piezas? | Utilizar tratamientos térmicos a temperatura elevada para aliviar las tensiones |
| ¿Qué es mejor para las piezas criogénicas, el polvo o la fundición? | El polvo permite canales conformados complejos a diferencia de las piezas moldeadas |
