nadstopy w proszku umożliwiają produkcję addytywną komponentów ze stopów o wysokiej wytrzymałości i odporności na ciepło, nieporównywalnych z konwencjonalnymi metalami. Niniejszy przewodnik obejmuje składy superstopów, specyfikacje proszków, dane dotyczące właściwości, wgląd w ceny i porównania w celu informowania o decyzjach dotyczących zakupów metalurgii proszków.
Wprowadzenie do superstopów w proszku
Kluczowe możliwości proszków superstopowych:
- Odporność na ekstremalne temperatury do 85% temperatury topnienia
- Zachowują wytrzymałość, odporność na korozję i stabilność w trudnych warunkach.
- Ułatwienie tworzenia innowacyjnych, złożonych geometrii części dzięki AM
Wspólne grupy klasyfikacji:
- Na bazie niklu - Inconel, Waspaloy, stopy Rene
- Na bazie kobaltu - Haynes, stopy HS
- Na bazie żelaza - warianty A286, 901, 304
Niniejszy przewodnik zawiera wskazówki dotyczące wyboru proszku nadstopu:
- Kompozycje stopów i metody produkcji proszków
- Właściwości mechaniczne, metody testowania i arkusze danych
- Specyfikacje rozkładu wielkości cząstek
- Charakterystyka morfologiczna i konsystencja proszku
- Modele cenowe oparte na wolumenie zamówień
- Odporność na utlenianie i korozję
- Plusy i minusy: Proszek vs Solid Bar
- Najczęściej zadawane pytania dotyczące kontroli jakości i aplikacji
Przyjrzyjmy się bliżej proszkom superstopów...
nadstopy w proszku Kompozycje
Tabela 1 przedstawia nominalne składy popularnych nadstopów na bazie niklu i kobaltu z pewnymi różnicami między producentami proszków.
| Stop | Kluczowe elementy stopowe |
|---|---|
| Inconel 718 | Ni, Fe, Nb, Mo, Al |
| Inconel 625 | Ni, Cr, Mo, Nb |
| Rene 41 | Ni, Co, Cr, Mo, Ti, Al |
| Waspaloy | Ni, Co, Cr, Mo, Ti, Al |
| Haynes 282 | Co, Cr, W, Mo, Ti, Al |
Niewielkie dodatki boru, węgla, cyrkonu i krzemu również dostosowują strukturę ziarna, wzmacniają granice i poprawiają zachowanie w wysokich temperaturach poprzez tworzenie osadów.
Właściwości mechaniczne i metody testowania
Tabela 2 przedstawia typowe minimalne właściwości mechaniczne spełniane przez popularne proszki nadstopowe, przy czym rzeczywiste wartości różnią się w zależności od geometrii wykonania, obróbki końcowej i obróbki cieplnej.
| Stop | Wytrzymałość na rozciąganie | Wytrzymałość na rozciąganie | Metoda badania |
|---|---|---|---|
| Inconel 718 | 1035 MPa | 1275 MPa | ASTM E8 |
| Rene 41 | 760 MPa | 1035 MPa | ASTM E8 |
| Haynes 282 | 830 MPa | 1035 MPa | ASTM E8 |
Dokładnie przejrzyj raporty z testów, aby upewnić się, że zamówione partie proszku spełniają wymagania certyfikacyjne i potrzeby aplikacji.
nadstopy proszku metalu Specyfikacje wielkości cząstek
Tabela 3 przedstawia kategorie rozkładu wielkości cząstek zwykle używane do klasyfikacji proszków nadstopów:
| Zakres rozmiarów | Typowa siatka |
|---|---|
| Submikron | -100 +325 oczek |
| Dobrze | -140 +325 oczek |
| Extra Fine | -200 +325 oczek |
Inne kluczowe właściwości cząsteczek:
- Sferyczna morfologia
- Gładkie powierzchnie wolne od satelitów
- Kontrolowany rozkład wielkości
- Natężenia przepływu >30 s w lejku Halla
W przypadku drukowania średnie rozmiary 25-45 mikronów zapewniają dobrą równowagę między rozdzielczością a płynnością. Dostosuj w oparciu o konkretne możliwości maszyny i minimalne wymagane rozmiary elementów.
nadstopy w proszku Wycena
Tabela 4 przedstawia przybliżone szacunki cen proszku superstopu w typowych warunkach rynkowych:
| Ilość zamówienia | Szacunkowa cena |
|---|---|
| 10 kg | $450+/kg |
| 100 kg | $275+/kg |
| 500 kg | $225+/kg |
| 1000+ kg | Zniżki na podklucze |
- Stopy specjalne mają wyższą cenę bazową
- Duże zamówienia w zakresie 500-1000+ kg umożliwiają >50% rabaty od cen katalogowych dzięki dźwigni zakupów hurtowych.
- Rzeczywiste ceny rynkowe powiązane z wahaniami cen surowców
Odporność na utlenianie i korozję
Nadstopy zachowują wyjątkową stabilność nawet w ekstremalnych warunkach:
Tabela 5
| Stop | Typowa temperatura pracy. | Odporność na korozję |
|---|---|---|
| Inconel 718 | 700°C | Doskonały |
| Rene 41 | 760°C | Doskonały |
| Haynes 282 | 1095°C | Doskonały |
Starannie opracowane kompozycje z niklem, chromem i aluminium tworzą trwałe pasywujące bariery tlenkowe chroniące powierzchnie przed atakiem aż do bardzo wysokich proporcji temperatur topnienia.
Pierwiastki takie jak molibden dodatkowo zwiększają odporność na korozję wżerową i szczelinową.
Plusy i minusy: Proszek vs Solid Bar
Tabela 6
| Zalety | Wady | |
|---|---|---|
| Metalowy proszek superstopu | Złożone kształty | Wyższy koszt |
| Doskonałe właściwości | Przetwarzanie końcowe | |
| Redukcja wagi | Optymalizacja parametrów | |
| Stały pręt Superalloy | Niższy koszt | Ograniczenia kształtu |
| Dostępność | Znacznie cięższy | |
| Obrabialność | Odpady materiałowe |
Ogólnie rzecz biorąc, superstopy w proszku są opłacalne w przypadku złożonych komponentów o małej objętości, w których kluczowe znaczenie mają zaawansowane właściwości. Standardowe formy walcownicze oferują przystępną cenę dla prostych kształtów w przypadkach wysokiej produkcji.
Najczęściej zadawane pytania
Tabela 7 - Często zadawane pytania:
| FAQ | Odpowiedź |
|---|---|
| Czy powinienem przeglądać raporty z testów? | Tak, należy dokładnie sprawdzić wszystkie certyfikaty, aby zapewnić jakość proszku |
| Od jakiej wielkości cząsteczek proszku powinienem zacząć? | 25-45u zapewnia solidny punkt wyjścia |
| Jakie czynniki wpływają na spójność? | Metoda produkcji surowego proszku wpływa na zmienność |
| Ile proszku powinienem kupić na początku? | Zacznij od małej skali, aby zweryfikować kontrolę procesu drukowania |
Tabela 8 - Porady dotyczące konkretnych zastosowań:
| FAQ | Odpowiedź |
|---|---|
| Jakiej obróbki końcowej należy użyć w przypadku łopatek turbin z gorącymi sekcjami? | Prasowanie izostatyczne na gorąco w celu usunięcia porów i zwiększenia wydajności zmęczeniowej |
| Jaki stop maksymalizuje granicę plastyczności w wysokiej temperaturze? | Rozważ stopy Rene 41 lub Haynes 282 |
| Jak zminimalizować efekty anizotropii części? | Wykorzystanie obróbki cieplnej w podwyższonej temperaturze w celu zmniejszenia naprężeń |
| Co jest lepsze dla części kriogenicznych - proszek czy odlew? | W przeciwieństwie do odlewów, proszek umożliwia tworzenie złożonych kanałów konforemnych |
