Stopy niklu odnoszą się do szerokiej gamy materiałów odpornych na ciepło i korozję, w których nikiel stanowi ponad 40% składu. Niniejszy przewodnik zawiera przegląd różnych Proszek ze stopu niklu rodzaje, metody produkcji, kluczowe zastosowania, specyfikacje, ceny, porównania i często zadawane pytania dotyczące zamówień.
Skład proszku ze stopu niklu
| Rodzina stopów | Główne pierwiastki stopowe | Wspólne oceny |
|---|---|---|
| Nadstopy | Cr, Co, Mo, Ti, Al | Inconel 718, 625, Haynes 282 |
| Stopy wysokotemperaturowe | Cr, Mo, W | Haynes 230, 188, HR-120 |
| Odporność na korozję | Cr, Mo | Stop C-276, 20Cb-3, G-35-1 |
| Elektryczny / Elektroniczny | Fe, Cu, Cr | Alloy 42, Kovar |
| Pamięć kształtu | Ti, Hf | Nitinol (NiTi) |
Różne pierwiastki stopowe, takie jak chrom, kobalt, żelazo, miedź itp. dodane w celu dostrojenia właściwości mechanicznych, poprawy produkcji oraz zwiększenia odporności na korozję i zużycie.
Kluczowa charakterystyka i właściwości proszku
| Atrybut | Typowe wartości |
|---|---|
| Kształt cząsteczki | Kulisty |
| Zakres rozmiarów | 10 - 150 mikronów |
| Tlen ppm | Poniżej 500 ppm |
| Natężenie przepływu w hali | Około 25 sekund na 50 g |
| Gęstość pozorna | 2 - 5 g/cc |
| Tlenek powierzchniowy | Cienka pasywowana folia chromowa |
Charakterystyka cząstek dostosowana do metody produkcji - produkcja addytywna wymaga kulistych proszków poniżej 100 mikronów, podczas gdy natrysk na zimno lepiej sprawdza się w przypadku większych cząstek.
Metody produkcji proszku ze stopu niklu
| Metoda | Opis |
|---|---|
| Atomizacja gazu | Gaz obojętny rozbija stopiony metal na kropelki proszku |
| Atomizacja wody | Woda pod wysokim ciśnieniem rozbija roztopiony strumień |
| Atomizacja plazmowa | Bardzo czysta, niewielka produkcja |
| Proces karbonylowy | Wytrącanie chemiczne z karbonylu niklu |
Atomizacja gazowa najlepiej nadaje się do stopów reaktywnych, takich jak superstopy, tytan itp. Atomizacja wodna jest bardziej ekonomiczna w przypadku dużych objętości powyżej 30 mikronów. Atomizacja plazmowa i metoda karbonylowa pozwalają uzyskać specjalistyczne proszki.
Zastosowania Proszek ze stopu niklu
| Przemysł | Wspólne komponenty |
|---|---|
| Lotnictwo i kosmonautyka | Łopatki turbin, tarcze, przejścia |
| Ropa i gaz | Wyposażenie głowicy odwiertu, zawory, elementy złączne |
| Motoryzacja | Części układu wydechowego, ogniwa paliwowe |
| Proces chemiczny | Wymienniki ciepła, zbiorniki reakcyjne |
| Medyczny | Implanty, narzędzia chirurgiczne |
| Wytwarzanie przyrostowe | Części bimetalowe, siatki, projekty zoptymalizowane pod kątem topologii |
Stopy niklu służą do zastosowań krytycznych wymagających połączenia wysokiej wytrzymałości i odporności na korozję w podwyższonych temperaturach.
Specyfikacje dla proszku stopu niklu
| Standard | Opis |
|---|---|
| ASTM B162 | Specyfikacje klasy niklowania |
| ASTM B214 | Porowata taśma niklowa |
| ASTM B351 | Formy produktów z nadstopów kutych |
| ASTM B777 | Stopy niklu w metalurgii proszków (PM) |
Nie istnieją uniwersalne specyfikacje proszków. Zamiast tego zastosowanie i zamierzona metoda produkcji określają normy akceptacji.
Dostawcy i ceny proszku ze stopu niklu
| Sprzedawca | Czas realizacji | Zakres cen ($/kg) |
|---|---|---|
| Sandvik Osprey | 10-16 tygodni | $25 – $500 |
| Atlantic Equipment | 12-18 tygodni | $30 – $450 |
| TLS Technik | 16-20 tygodni | $35 – $480 |
Ceny różnią się znacznie w zależności od składu stopu, ilości proszku, zakresu rozmiarów i określonego poziomu jakości.
Plusy i minusy Proszek ze stopu niklu
| Plusy | Wady |
|---|---|
| Wysoka wytrzymałość w podwyższonych temperaturach | Drogie surowce stopowe |
| Odporność na trudne warunki środowiskowe | Ograniczeni dostawcy i dostępność |
| Niestandardowe stopy zapewniające dostosowane właściwości | Ścisłe procedury jakości zapewniające czystość |
| Elastyczne metody produkcji | Zagrożenia bezpieczeństwa związane z drobnymi proszkami metali |
| Złożone kształty dzięki technologii AM | Przetwarzanie końcowe jest często niezbędne po kompilacjach AM |
Proszki ze stopów niklu umożliwiają wytwarzanie wysokowydajnych komponentów, ale wymagają znacznej wiedzy specjalistycznej w zakresie produkcji i bezpiecznej obsługi.
FAQ
Jaka jest różnica między superstopami, stopami wysokotemperaturowymi i stopami nierdzewnymi?
Nadstopy mają najwyższą wytrzymałość dzięki wzmocnieniu przez wytrącanie gamma prime. Stopy wysokotemperaturowe pokonują utlenianie. Stopy nierdzewne koncentrują się na odporności na korozję.
Jaki zakres wielkości cząstek najlepiej sprawdza się w druku strumieniowym?
Około 20 do 50 mikronów potrzebnych do procesu wiązania. Zbyt drobne proszki hamują nasycanie cieczą i rozprowadzanie spoiwa. Należy zapewnić wąską dystrybucję dla gęstości upakowania.
Co powoduje zanieczyszczenie podczas atomizacji?
Pobieranie tlenu z powietrza prowadzi do wtrąceń tlenkowych. Możliwa niewielka utrata pierwiastka przez odparowanie. Inne źródła to wykładziny kadzi pośrednich, tygle do topienia. Należy stosować gaz obojętny o wysokiej czystości i materiały wyjściowe.
Dlaczego proszek atomizowany gazem jest lepszy od proszku atomizowanego wodą?
Rozpylanie wody prowadzi do gromadzenia się tlenu, co pogarsza jakość proszku. Wolniejsze tempo chłodzenia prowadzi do powstawania sieci węglików, które obniżają odporność na korozję. Unikać w przypadku stopów reaktywnych.
Jakie są typowe wady podczas drukowania stopów niklu?
Brak defektów stapiania ze względu na niską gęstość energii. Pękanie pod wpływem naprężeń szczątkowych. Proszek uwięziony wewnątrz zamkniętych objętości. Porowatość spowodowana uwięzieniem gazu. Wymagają opracowania zintegrowanego rozwiązania.
Wnioski
Proszki ze stopów niklu zapewniają możliwość pracy w ekstremalnych warunkach, co jest niezbędne w krytycznych zastosowaniach, z niestandardowymi składami i właściwościami cząstek dostępnymi dzięki wyspecjalizowanym procesom produkcyjnym. Staranne specyfikacje i testy zapewniają przydatność do metod produkcji, takich jak wytwarzanie przyrostowe, natryskiwanie termiczne lub formowanie wtryskowe proszków.
