Genel Bakış
Inconel 718 toz öncelikle eklemeli imalat ve metal toz yatağı füzyon uygulamalarında kullanılan nikel-krom-demir-molibden alaşımlı bir tozdur. Inconel 718 tozu ile ilgili bazı önemli ayrıntılar şunlardır:
- Bileşim: Nikel, krom, demir, niyobyum, molibden, titanyum, alüminyum
- Özellikler: Yüksek mukavemet, korozyon direnci, ısı direnci, kaynaklanabilirlik
- Üretim Süreci: Gaz atomizasyonu
- Partikül Boyut Aralığı: Genel olarak 15-45 mikron
- Uygulamalar: Havacılık ve uzay bileşenleri, türbin kanatları, takımlar, kalıplar, denizcilik bileşenleri
- Standartlar: AMS 5662, AMS 5664, ASTM B718
Bileşimi Inconel 718 Toz
Inconel 718 tozu, AMS 5662 ve ASTM B718 standartlarına göre aşağıdaki nominal bileşime sahiptir:
| Element | Ağırlık % |
|---|---|
| Nikel (Ni) | 50.0 – 55.0 |
| Krom (Cr) | 17.0 – 21.0 |
| Demir (Fe) | Denge |
| Niyobyum (Nb) | 4.75 – 5.5 |
| Molibden (Mo) | 2.8 – 3.3 |
| Titanyum (Ti) | 0.65 – 1.15 |
| Alüminyum (Al) | 0.2 – 0.8 |
Nikel ve krom korozyon ve oksidasyon direnci sağlar. Niyobyum alaşımın çökelme yoluyla güçlenmesini sağlar. Demir ana temel elementtir. Molibden, titanyum ve alüminyum yüksek sıcaklıklarda mekanik özellikleri geliştirir.
Nikel, krom ve demir oranı optimum güçlendirme sağlarken, Nb, Mo, Ti ve Al ilaveleri sertleştirme ve çökeltme mekanizmaları sağlar. Bu aralıklardaki bileşimin kontrolü, işleme sonrasında hedef malzeme özelliklerine ulaşmak için kritik öneme sahiptir.
Inconel 718 Tozunun Özellikleri
Inconel 718 tozunun temel özelliklerinden bazıları şunlardır:
Tablo 1: Inconel 718 tozunun özellikleri
| Mülkiyet | Açıklama |
|---|---|
| Yoğunluk | 8,19 g/cm3 |
| Erime Noktası | 1260-1336°C |
| Termal İletkenlik | 20°C'de 11,4 W/m-K |
| Young Modülü | 205 GPa |
| Poisson Oranı | 0.294 |
| Akma Dayanımı | 1310 MPa |
| Çekme Dayanımı | 1495 MPa |
| Uzama | 12% |
Yoğunluk, termal ve mekanik özellikler Inconel 718'i aşırı ortamlara dayanabilen yüksek performanslı parçalar için uygun hale getirir. Toz metalurjisi prosesi ince tanecik yapısını koruyarak gelişmiş özellikler sağlar.
Mukavemet, yeterli süneklik ve yorulma direnci ile 700°C'nin üzerinde korunur. Oksidasyon direnci 980°C'ye kadar korozyona karşı koruma sağlar. Bu özellikler Inconel 718 alaşımının şiddetli termal döngüye sahip uygulamalarda performans göstermesini sağlar.
Inconel 718 Tozunun Partikül Boyutu Dağılımı
Inconel 718 tozu, kontrollü bir boyut aralığında küresel parçacıklar üretmek için gaz atomizasyon işlemi ile üretilir. Tipik parçacık boyutu dağılımları şunlardır:
Tablo 2: Inconel 718 tozunun partikül boyutları
| Parçacık Boyutu (mikron) | Dağıtım (%) |
|---|---|
| 15-25 | 62 |
| 25-45 | 30 |
| 45-63 | 8 |
Dar dağılım, düzgün toz akışı ve homojen erime sağlar. Daha küçük partiküller daha iyi sinterlemeyi teşvik ederken, daha büyük olanlar toz akışını iyileştirir. Metallerle çalışan çoğu eklemeli üretim prosesi için ortalama boyut genellikle 25-45 mikrondur.
Partikül şeklinin ve boyut dağılımının kontrol edilmesi, 3D baskı uygulamaları için gerekli olan yoğun paketlemeye ve etkili katman katman füzyona olanak tanır. Eleme sınıflandırıcıları, partikülleri hedef boyut aralıklarına sahip yığınlar halinde hassas bir şekilde ayırır.
Inconel 718 Toz Üretim Süreci
Gaz atomizasyonu, eklemeli üretime uygun Inconel 718 küresel tozları üretmek için en yaygın yöntemdir. Üretim adımları şunlardır:
- Erime - Inconel 718 önce inert atmosfer altında indüksiyonla eritilir
- Atomizasyon - Sıvı metal akışı, yüksek basınçlı inert gaz (genellikle nitrojen veya argon) kullanılarak ince damlacıklara ayrılır
- Katılaşma - Damlacıklar hızla soğur ve katılaşarak toz haline gelir
- Koleksiyon - Atomize parçacıklar bir toplama odasına düşer
- Eleme - Tozlar belirli partikül boyutu dağılımlarına göre elenir
Gaz atomize tozlar, su atomize tozlara kıyasla daha yüksek saflığa, daha homojen bileşime, tutarlı partikül şekline ve minimum uydulara sahiptir. Pürüzsüz yüzey morfolojisi, işleme sırasında toz akışını iyileştirir.
Gaz akışı, sıcaklık ve erimiş metal akışı üzerindeki hassas kontrol, lazer toz yatağı füzyonu, bağlayıcı püskürtme ve yönlendirilmiş enerji biriktirme gibi AM işlemleri için özel olarak tasarlanmış hedef özelliklere sahip tozlar üretir.
Uygulamaları Inconel 718 Toz
Yüksek sıcaklıklarda mükemmel mukavemet ve korozyon direnci, Inconel 718 alaşımını kritik bileşenler için uygun hale getirir:
Tablo 3: Inconel 718 toz uygulamaları
| Endüstri | Bileşenler |
|---|---|
| Havacılık ve Uzay | Türbin kanatları, diskler, yakıcılar, muhafazalar, bağlantı elemanları, dişliler |
| Enerji üretimi | Gaz türbini sıcak bölüm parçaları, kanatlar, kanatlar, bağlantı elemanları |
| Petrol ve gaz | Kuyu içi aletler, kuyu başı parçaları, vanalar, pompalar |
| Otomotiv | Turboşarj bileşenleri, valfler, egzoz manifoldları |
| Kimyasal işleme | Reaktör kapları, ısı eşanjörü boruları |
Inconel 718 tozu kullanılarak yapılan eklemeli üretim, döküm veya talaşlı imalatla mümkün olmayan gelişmiş mekanik özelliklere ve geometrilere sahip karmaşık, özelleştirilmiş parçalar yapmak için idealdir.
Teknik Özellikler ve Standartlar
Inconel 718 toz ürünleri aşağıdaki spesifikasyonlara uygundur:
Tablo 4: Inconel 718 toz için özellikler
| Standart | Organizasyon | Açıklama |
|---|---|---|
| AMS 5662 | SAE | Nikel alaşımının kimyasal bileşimi |
| AMS 5664 | SAE | Atomize toz nikel alaşım kaliteleri |
| ASTM B718 | ASTM | Nikel-krom-demir tozu için standart |
Bu spesifikasyonlar, kimyasal ve fiziksel özellikleri belirlemek için kabul edilebilir elementel bileşim aralıklarını, numune alma prosedürlerini, sertifikaları ve test yöntemlerini tanımlar.
Kullanılan popüler boyut özellikleri ASTM B214'e göre -100/+325 mesh, -140/+325 mesh ve -230/+400 mesh'dir.
Inconel 718 Toz Tedarikçileri
Fiyatlandırma konusunda önde gelen bazı küresel tedarikçiler şunlardır:
Tablo 5: Inconel 718 toz tedarikçileri ve fiyatları
| Şirket | Marka İsimleri | Kg Başına Fiyat |
|---|---|---|
| Sandvik | Osprey 718 | $120-160 |
| LPW Teknoloji | CL-20ES | $100-140 |
| Praxair | 718 | $140-180 |
| Marangoz Teknolojisi | Özel 455® paslanmaz | $110-150 |
| Erasteel | ERASTEEL718 | $130-170 |
Fiyatlar sipariş hacmine, partikül boyutu aralığına, şekil toleransına ve parti kompozisyonu garantilerine göre değişir. Büyük OEM sözleşmeleri, küçük prototip hacimlerine kıyasla daha yüksek indirimler alır. Coğrafi fiyatlandırma da bölgesel arz-talep dinamiklerine bağlı olarak dalgalanmaktadır.
Katmanlı İmalat için Inconel 718'in Artıları ve Eksileri
Tablo 6: Inconel 718 tozunun avantajları ve sınırlamaları
| Artıları | Eksiler |
|---|---|
| Geniş üretim deneyimine sahip kanıtlanmış malzeme | Yüksek malzeme maliyeti |
| Yüksek sıcaklıklarda mükemmel mukavemet | Çeliklere göre daha düşük biriktirme oranı |
| İyi korozyon ve oksidasyon direnci | Süreç kontrolü eksikliği nedeniyle çatlamaya yatkın |
| Mülkleri inşa edildiği haliyle korur | Hızlı katılaşmadan kaynaklanan yüksek artık gerilmeler |
| Özelleştirilmiş geometriler mümkün | AM ekipmanı için sınırlı boyutlar |
| Daha hızlı tasarım yinelemeleri | Sonradan işleme gerekebilir |
Inconel 718 paslanmaz çeliklerden daha pahalıdır ancak 100°C daha yüksek sıcaklıklarda güvenle çalışabilir. Çeliklere göre daha yavaş basılmasına rağmen, performans kazanımları aşırı ortamlardaki yüksek değerli uygulamalar için maliyetleri haklı çıkarır.
Optimize edilmiş AM parametreleri ile alaşım, döküm ve dövme malzemeye eşdeğer veya daha yüksek mekanik özellikler elde eder. Ancak daha yüksek üretim hızlarında çatlama sorunları ortaya çıkabilir. Çoklu lazer sistemleri üretkenliği artırmaya yardımcı olur.
SSS
S: Inconel 718 alaşımı ne için kullanılır?
C: Inconel 718 nikel bazlı süper alaşım, 700°C'ye kadar sıcaklıklarda olağanüstü mukavemete, oksidasyon ve korozyon direncine sahiptir. Gaz türbinlerinde, uçak motorlarında, nükleer reaktörlerde, pompalarda, takımlarda ve aşırı koşullar altında çalışan diğer kritik bileşenlerde yaygın olarak kullanılır.
S: Inconel 718 kaynaklanabilir mi?
C: Inconel 718 kaynaklanabilir! Aşırı sıcaklıklarda bile yüksek mukavemeti ve korozyon direnci ile bilinen bu süper alaşım, havacılık ve enerji üretimi endüstrilerinin favorisidir.
S: Inconel 718 nasıl üretilir?
C: Tipik olarak vakum indüksiyon eritme (VIM) ve ardından vakum ark yeniden eritme (VAR) kullanılarak çift eritme işlemi ile üretilir, bu da temiz, yüksek saflıkta bir malzeme sağlar.
S: Inconel 718 işlenebilir mi?
C: Evet, ancak tokluğu ve iş sertleştirme özellikleri nedeniyle zordur. Etkili işleme için özel aletler ve teknikler gereklidir.
S: Inconel 718 aşırı ortamlarla nasıl başa çıkıyor?
C: Oksidasyona karşı son derece dayanıklıdır ve çok yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında bile gücünü korur, bu da onu zorlu ortamlar için ideal hale getirir.
S: Inconel 718 ve diğer Inconel alaşımları arasındaki fark nedir?
C: Her Inconel alaşımının kendine özgü bileşimleri ve özellikleri vardır. Inconel 718, özellikle yüksek mukavemeti ve diğer bazı Inconel alaşımlarında olduğu kadar kolay olmayan kaynak dahil olmak üzere imalat kolaylığı ile bilinir.
