Overzicht van Inconel-poeder
Inconel-poeder verwijst naar poedermetallurgische vormen op basis van nikkel-chroom superlegeringen handelsmerk onder de naam Inconel. Inconel-poeders worden gebruikt voor additieve productie, metaalspuitgieten en andere poedermetallurgische toepassingen.
Enkele belangrijke eigenschappen van Inconel-poeder zijn:
- Hoge sterkte en hardheid bij hoge temperaturen
- Uitstekende corrosie- en oxidatieweerstand
- Goede lasbaarheid en bewerkbaarheid
- Hoge kruip-breeksterkte
- Behoudt sterkte en taaiheid bij cryogene temperaturen
Inconel-poeders zijn verkrijgbaar in verschillende legeringskwaliteiten, zoals Inconel 625, 718 en 939, met variërende samenstelling en kenmerken. Ze kunnen worden gebruikt voor het vervaardigen van componenten voor toepassingen in de lucht- en ruimtevaart, de chemische verwerking, de olie- en gassector, de automobielsector en de energieopwekkingsindustrie.
De belangrijkste productvormen zijn gasvernevelde bolvormige poeders en geagglomereerde en gesinterde poeders. Specificaties omvatten deeltjesgrootteverdeling, stroomsnelheid, schijnbare dichtheid en samenstelling.
Soorten Inconel-poeder
Inconel 625 Poeder
Inconel 625 is een nikkel-chroom-molybdeen-legering met uitstekende corrosieweerstand en hoge sterkte-eigenschappen.
Typische samenstelling (%-gewicht)
| Nikkel | Chroom | Molybdeen | Niobium | Ijzer | Ander |
|---|---|---|---|---|---|
| 58 minuten | 20-23 | 8-10 | 3.15-4.15 | Maximaal 5 | Maximaal 1 |
Belangrijkste eigenschappen:
- Behoudt trek- en kruipsterkte bij hoge temperaturen tot 980°C
- Bestand tegen putcorrosie en spleetcorrosie in chloride- en andere agressieve omgevingen
- Oxidatiebestendigheid tot 980°C
Toepassingen:
- Luchtvaartcomponenten zoals motorkappen, stuwkrachtomkeerders
- Maritieme componenten zoals assen, bevestigingsmiddelen
- Chemische verwerkingsapparatuur
- Olie- en gaswinning en raffinage
Inconel 718 Poeder
Inconel 718 is een precipitatiehardende nikkel-chroomlegering met uitstekende trek-, vermoeiings- en kruipeigenschappen bij temperaturen tot 700°C.
Typische samenstelling (%-gewicht):
| Nikkel | Chroom | Ijzer | Niobium | Molybdeen | Titanium | Aluminium | Ander |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50-55 | 17-21 | Bal. | 4.75-5.5 | 2.8-3.3 | 0.65-1.15 | 0.2-0.8 | Maximaal 1 |
Belangrijkste eigenschappen:
- Behoudt sterkte bij temperaturen tot 700°C
- Uitstekende corrosieweerstand
- Goede lasbaarheid
- Hoge vermoeiingssterkte en taaiheid
Toepassingen:
- Luchtvaartcomponenten zoals turbineschijven, afstandhouders, assen
- Raketmotorbehuizingen, frames, bevestigingsmiddelen
- Kernreactor
- Cryogene opslagtanks
Inconel 939 Poeder
Inconel 939 is een door precipitatie hardbare, op nikkel gebaseerde superlegering, ontworpen voor verbeterde kruipbreuksterkte bij hoge temperaturen.
Typische samenstelling (%-gewicht):
| Nikkel | Kobalt | Chroom | Wolfraam | Titanium | Aluminium | Ander |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Bal. | 19-23 | 14.7-17 | 3.8-4.9 | 0.9-1.5 | 1.3-1.7 | Maximaal 1,5 |
Belangrijkste eigenschappen:
- Uitstekende kruipsterkte tot 1095°C
- Oxidatieweerstand bij continu gebruik tot 980°C
- Corrosiebestendigheid in hete gassen
- Behoudt treksterkte bij hoge temperaturen
Toepassingen:
- Gasturbinecomponenten zoals verbrandingskamers, overgangen
- Stoomturbinebouten, behuizing
- Apparatuur voor warmtebehandeling
- Onderdelen van vliegtuigmotoren
Eigenschappen van Inconel-poeder
Fysieke eigenschappen
| Eigendom | Beschrijving |
|---|---|
| Dikte | Varieert van 8,1-8,4 g/cc |
| Smeltpunt | 1315-1370°C |
| Warmtegeleiding | 11-12,4 W/mK bij 24°C |
| Thermische expansie | 12,5-13,5 x 10 -6 /°C bij 20-100°C |
| Specifieke hitte | 0,435 J/g/°C bij 20°C |
| Elektrische weerstand | 1,24-1,4 μΩ.m bij 20°C |
Mechanische eigenschappen
| Eigendom | Beschrijving |
|---|---|
| Treksterkte | 760-1275 MPa |
| Opbrengststerkte | 550-1100 MPa |
| Verlenging | 15-35% |
| Hardheid | 25-50 HRC |
| Elasticiteitsmodulus | 205-210 GPa |
| Poisson-ratio | 0.29-0.31 |
| Vermoeidheid Sterkte | 310-690 MPa |
Chemische eigenschappen
- Uitstekende corrosieweerstand in verschillende zuren, logen, zeewater
- Goede weerstand tegen oxidatie en carbonisatie tot 1095°C
- Bestand tegen zwavelzuur, fosforzuur en organische zuren
Toepassingen en gebruik van Inconel-poeder
| Industrie | Componenten |
|---|---|
| Lucht- en ruimtevaart | Motoronderdelen, casco-onderdelen, bevestigingsmiddelen, bussen |
| Olie gas | Buisleidingen in het boorgat, kleppen, putmondonderdelen, pompen |
| Chemisch | Reactorvaten, warmtewisselaars, condensors, leidingen |
| Automobiel | Kleppen, uitlaatcomponenten, turbocompressoronderdelen |
| Stroom | Onderdelen voor gasturbines, onderdelen voor het hanteren van kolen/as |
| Medisch | Chirurgische implantaten, protheses |
Specificaties van Inconel-poeder
Grootteverdeling
| Gaas | Micrometers |
|---|---|
| -140 | minder dan 106 |
| -100 | 150-106 |
| -325 | minder dan 45 |
| -500 | minder dan 32 |
Schijnbare dichtheid
- Typisch bereik is 2,5-4,5 g/cc
Stroomsnelheid
- Meting van hoe vrij poeder stroomt
- Uitgedrukt in s/50g
- Waarden van 25-35 s/50g zijn vrij vloeiend
Samenstelling
- Voldoet aan de AMS-specificatie voor legeringskwaliteit
- Analyse omvat Ni, Cr, Fe, Nb, Mo, Ti, Al
Verontreiniging
- Zuurstofgehalte lager dan 0,1%
- Lage niveaus van zwavel, selenium, lood
Leveranciers en prijzen
| Leverancier | Cijfers beschikbaar | Gemiddelde prijsklasse |
|---|---|---|
| Sandvik | 625, 718, 939 | $50-$150/kg |
| Met3dp | in625, in718, in939, in738 | $75-$200/kg |
| Timmerman poeder | 625, 718, 939 | $60-$180/kg |
| Hoganas | 625, 718 | $70-$250/kg |
- Prijzen variëren op basis van legeringskwaliteit, kwaliteit en partijgrootte
- Schaalvoordelen voor grote productievolumes
- Extra bewerkingen zoals heet isostatisch persen en ontgassen brengen kosten met zich mee
Hoe u Inconel-poeder kiest
Te overwegen factoren
Legering kwaliteit
- Stem de legering af op de bedrijfstemperatuur en de benodigde eigenschappen
- 625 voor corrosieweerstand, 718 voor sterkte bij 700°C, 939 voor 1095°C kruipsterkte
Poedergrootte
- Fijner poeder voor een betere resolutie en oppervlakteafwerking
- Groter poeder voor hogere depositiesnelheden
Productie methode
- Gasverneveld, plasma-geroteerd elektrodeproces (PREP) of ander
Kwaliteitsnormen
- Chemische analyse, deeltjesvorm, verontreinigingsniveaus
- ISO 9001 of AS9100 gecertificeerd
Partijgrootte en doorlooptijd
- Prijsvoordelen bij grote volumes
- Plan vooruit voor aangepaste bestellingen
Toepassingsmethode
- Selecteer poeder dat compatibel is met een specifiek AM- of MIM-proces
Nabewerking
- Extra warmtebehandeling, HIP kan de eigenschappen veranderen
Aanbevelingen
- Voor additieve productie: poeder van minder dan 45 micron
- Kies voor MIM voor grotere deeltjesgrootteverdelingen
- Ontvang monsters en proefafdrukken voordat u grote hoeveelheden aanschaft
- Werk nauw samen met uw poederleverancier om het product af te stemmen op de vereisten van de onderdelen
- Controleer de hantering en opslag zorgvuldig om besmetting of wijziging van het poeder te voorkomen
Voor- en nadelen van Inconel-poeder
Voordelen
- Hoge sterkte bij verhoogde temperaturen
- Uitstekende corrosie- en oxidatieweerstand
- Goede lasbaarheid en bewerkbaarheid
- Behoudt taaiheid bij cryogene temperaturen
- Kan worden gebruikt om complexe geometrieën te vervaardigen met AM
- Poedermetallurgische verwerking creëert consistente fijne microstructuren
Nadelen
- Duurder dan staal en aluminiumlegeringen
- Uitdagend om mee te werken en te verwerken
- Gevoelig voor scheuren als gevolg van thermische spanningen
- Moeilijk te gieten zonder speciale technieken
- Beperkt aantal leveranciers voor poeder van hoge kwaliteit
Veelgestelde vragen
Waar wordt Inconel-poeder voor gebruikt?
Inconel-poeder wordt gebruikt om componenten te vervaardigen met uitzonderlijke mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen en corrosieweerstand door middel van additieve productie of metaalspuitgieten. Veel voorkomende toepassingen zijn in de lucht- en ruimtevaart, chemische verwerking, energieopwekking, olie- en gas- en auto-industrie.
Wat is het verschil tussen Inconel 625, 718 en 939 poeders?
De belangrijkste verschillen hebben betrekking op de samenstelling, wat resulteert in variërende temperatuurmogelijkheden:
- Inconel 625 heeft een uitstekende corrosieweerstand tot 980°C
- Inconel 718 biedt de hoogste sterkte tot 700°C
- Inconel 939 is ontworpen voor kruipsterkte bij extreme temperaturen tot 1095°C
Welke deeltjesgrootte is het beste voor AM?
Voor additieve productie van poederbedfusies met Inconel-poeders wordt een deeltjesgroottebereik van 15-45 micron aanbevolen. Fijnere deeltjes onder de 15 micron kunnen problemen veroorzaken met stroming en verspreiding. Deeltjes groter dan 45 micron kunnen de resolutie en oppervlakteafwerking verminderen.
Heeft Inconel-poeder een speciale opslag of behandeling nodig?
Ja, Inconel-poeders oxideren gemakkelijk en absorberen vocht, wat hun eigenschappen en vloei-eigenschappen kan veranderen. Ze vereisen opslag in afgesloten containers met een inert gas of een vacuüm. Hanteringstechnieken moeten het contact met lucht minimaliseren.
Welke nabewerking is nodig na AM met Inconel?
Nabewerkingen zoals heet isostatisch persen (HIP), warmtebehandeling en machinale bewerking zijn meestal vereist na additieve productie met Inconel-poeders. Deze helpen de microstructuur en materiaaleigenschappen te verbeteren om aan de toepassingsvereisten te voldoen.
Is Inconel-poeder na AM herbruikbaar?
Ja, Inconel-poeder kan na additieve productie worden teruggewonnen en hergebruikt. Het hergebruikte poeder moet echter worden gemengd met vers nieuw poeder in een verhouding van 30% hergebruikt of minder om een consistente kwaliteit te behouden.
