Overzicht van Inconel Alloy 718 hittebestendig poeder
Inconel 718 is een zeer sterk, corrosiebestendig nikkel-chroomlegeringspoeder dat wordt gebruikt voor additieve productie en 3D-printtoepassingen voor metaal. Het heeft uitstekende mechanische eigenschappen en weerstand tegen oxidatie bij hoge temperaturen.
Enkele belangrijke kenmerken van Inconel 718 legeringspoeder erbij betrekken:
- Hoge sterkte en hardheid
- Goede corrosie- en oxidatieweerstand
- Uitstekende kruip- en vermoeiingssterkte
- Behoudt sterkte en hardheid bij hoge temperaturen
- Bestand tegen thermische vermoeidheid en thermische schokken
- Kan worden gebruikt voor cryogene toepassingen
- Compatibel met vele additieve productieprocessen
Inconel 718 is populair in de lucht- en ruimtevaart-, olie- en gas-, automobiel-, medische en gereedschapsindustrieën waar hoge sterkte bij hoge temperaturen, corrosieweerstand en duurzaamheid op lange termijn vereist zijn.
Soorten Inconel 718-legeringspoeder
Gasverstoven Inconel 718 poeder
Gasverstoven Inconel 718-poeder wordt geproduceerd door gesmolten legering te verstuiven met behulp van inerte gasstralen onder hoge druk. Dit produceert bijna bolvormige poederdeeltjes met een gladde oppervlaktemorfologie, ideaal voor additieve productie.
Voordelen:
- Uitstekende vloeibaarheid en pakkingsdichtheid
- Consistente deeltjesgrootteverdeling
- Hoge hergebruikpercentages van poeders
- Goede mechanische eigenschappen
- Lage porositeit en oxide-insluitsels
Beperkingen:
- Duurder dan waterverneveld poeder
- Beperkt tot kleinere deeltjesgroottes
Waterverstoven Inconel 718 poeder
Met water verneveld Inconel 718 wordt geproduceerd door een gesmolten legeringsstroom op te breken met behulp van hogedrukwaterstralen. Dit produceert onregelmatig gevormde poederdeeltjes.
Voordelen:
- Lagere kosten vergeleken met gasverstoven poeder
- Groter bereik aan deeltjesgroottes
- Hogere opbrengst tijdens verneveling
Beperkingen:
- Slechte vloeibaarheid door onregelmatige vormen
- Oxide-insluitsels en porositeitsproblemen
- Lagere hergebruikpercentages van poeders
- Variabele deeltjesgrootteverdeling
Toepassingen en gebruik van Inconel 718 legeringspoeder
Lucht- en ruimtevaartcomponenten
Inconel 718 wordt veel gebruikt voor het 3D-printen van turbinebladen, waaiers, uitlaatkegels, frames, kanalen en andere hogetemperatuurcomponenten voor vliegtuigmotoren en structurele elementen.
Gasturbines
De sterkte bij hoge temperaturen van Inconel 718 maakt het geschikt voor het 3D-printen van brandervoeringen, hitteschilden, turbinemondstukken en bladen voor industriële gasturbines en gasturbines voor energieopwekking.
Auto-onderdelen
Inconel 718 kan hoogwaardige auto-onderdelen 3D-printen, zoals turbowielen en spruitstukken die worden blootgesteld aan extreme temperaturen en corrosieve uitlaatgassen.
Biomedische implantaten
Dankzij de biocompatibiliteit en corrosieweerstand van Inconel 718 kan het worden gebruikt voor 3D-geprinte orthopedische en tandheelkundige implantaten.
Chemische verwerkingsapparatuur
Dankzij de uitstekende corrosieweerstand van Inconel 718 kan het worden gebruikt voor het 3D-printen van kleppen, fittingen, reactievaten en pompen voor chemische en petrochemische verwerking.
Gereedschappen en mallen
Inconel 718 bedrukte gereedschappen en spuitgietmatrijzen behouden een hoge sterkte en thermische stabiliteit voor een langere levensduur onder hoge druk en temperatuuromstandigheden.
Specificaties van Inconel 718 legeringspoeder
| Parameter | Specificatie |
|---|---|
| Samenstelling | 50-55% Ni, 17-21% Cr, 4,75-5,5% Nb, 2,8-3,3% Mo, 0,65-1,15% Ti, 0,2-0,8% Al, 0,08% C max, 0,35% Si max, 0,015% S max, 0,0151 TP3T Pmax, bal. Fe |
| Dikte | 8,19 g/cm3 |
| Smeltpunt | 1260-1336°C |
| Gemiddelde deeltjesgrootte | 15-45 micron |
| Deeltjesmorfologie | Bolvormig |
| Stroomsnelheid | ≥ 25 s/50 g |
| Schijnbare dichtheid | ≥ 4,0 g/cm3 |
| Hergebruik van poeder | Minimaal 5 keer hergebruiken |
Ontwerpoverwegingen bij het gebruik van Inconel 718-poeder
- Onderdelen die zijn ontworpen met dikkere wanden en conforme roosterstructuren zorgen voor een effectieve warmteafvoer.
- Handhaaf een sectiedikte tussen 0,4 – 2 mm voor beter sinteren.
- Voeg trekproefstaven en getuigenmonsters toe voor poederkwalificatie.
- Gebruik geschikte ondersteuningsstructuren voor overhangen en schuine oppervlakken.
- Optimaliseer de bouworiëntatie om ondersteuningen te minimaliseren en overhangen te voorkomen.
- Controleer de laagdikte, arceringsafstand en scanstrategieën op basis van de onderdeelgeometrie.
Procesparameters voor het afdrukken van Inconel 718
Tabel: Aanbevolen parameters voor het afdrukken van Inconel 718
| Parameter | Poederbedfusie | Binder jetting | Gerichte energiedepositie |
|---|---|---|---|
| Laservermogen (W) | 195-400 | – | 1000-2000 |
| Scansnelheid (mm/s) | 600-1200 | – | 100-500 |
| Laagdikte (μm) | 20-50 | 100-200 | 200-1000 |
| Luikafstand (μm) | 80-150 | – | – |
| Bedtemperatuur (°C) | 100-200 | 60-80 | – |
| Inert gas | Argon | Lucht | Argon |
| Zuurstofniveau (%) | 0.03-0.1 | Lucht | 0.03-0.1 |
Leveranciers van Inconel 718 legeringspoeder
Tabel: Leveranciers van Inconel 718-poeder
| Leverancier | Deeltjesgrootte | Pakbon | Prijs |
|---|---|---|---|
| AP&C | 15-45 µm | Argon verpakt | $90-100/kg |
| Timmerman additief | 15-53 μm | Argon verpakt | $75-120/kg |
| Sandvik Visarend | 5-150 µm | Argon verpakt | $50-110/kg |
| Praxair | 10-45 µm | Argon verpakt | $80-110/kg |
| LPW-technologie | 10-45 µm | Argon verpakt | $70-90/kg |
Tips voor het selecteren van een leverancier:
- Zorg ervoor dat de poedercertificering voldoet aan industriële specificaties zoals AMS, ASTM en ISO.
- Ontvang een veiligheidsinformatieblad en een technisch gegevensblad voor informatie over kwaliteit en samenstelling.
- Vraag om monsters om de vloeibaarheid, dichtheid, hergebruik en printresultaten te testen.
- Werk samen met betrouwbare leveranciers die consistentie tussen partijen bieden.
- Vergelijk prijzen en minimale bestelhoeveelheden.
Installatie, bediening en onderhoud van printers met Inconel 718
Tabel: Richtlijnen voor printerinstallatie, bediening en onderhoud voor Inconel 718
| Fase | Richtlijnen |
|---|---|
| Installatie | Maak het bouwgebied schoon en verwijder bronnen van verontreiniging. Installeer een rookafzuigsysteem. Controleer aansluitingen en lekken van inert gas. Kalibreer alle sensoren, optica en mechanische componenten. |
| Operatie | Zorg voor omgevingscontroles zoals het argonniveau en de vochtigheid. Stel monitoring in voor het O2-niveau en de gasstroomsnelheden. Gebruik aanbevolen verwerkingsparameters. Voer testafdrukken uit om parameters te optimaliseren. Bewaak de poederkwaliteit en hergebruikstatistieken. |
| Onderhoud | Reinig de optiek, recoater en wipers regelmatig. Inspecteer mechanische componenten en geleidingen. Voorkom ophoping van spatten en condensaat. Vervang indien nodig de filters op het gasstroomsysteem. Bewaak het poederverwerkingssysteem. |
Hoe u een leverancier van Inconel 718-poeder selecteert
Het kiezen van de juiste leverancier van Inconel 718-poeder is de sleutel tot het verkrijgen van consistent poeder van hoge kwaliteit voor het printen van onderdelen voor eindgebruik. Hier zijn een paar tips:
- Kwaliteitscertificeringen – De leverancier moet over de ISO 9001- en AS9100-certificeringen beschikken.
- Technische expertise – Zoek naar expertise op het gebied van metallurgie en AM-poeder.
- Mogelijkheden testen – De leverancier moet elke poederpartij testen op samenstelling, deeltjesgrootte, morfologie, dichtheid, vloei-eigenschappen enz.
- Traceerbaarheid – Vraag naar inkoop, productiegegevens en traceerbaarheid van partijen.
- Ondersteuning na verkoop – Kies een leverancier die ondersteuning biedt bij het hanteren, opslaan, hergebruiken etc. van poeder.
- Bemonstering – Vraag om poedermonsters om te testen voordat u koopt.
- Klanten-reviews – Controleer feedback en beoordelingen van de leverancier van brancheforums en netwerken.
- Prijzen – Vergelijk prijzen tussen leveranciers voor poeder van dezelfde kwaliteit. Denk aan volumekortingen.
- Doorlooptijd – De leverancier moet een redelijke doorlooptijd bieden met een goede voorraad- en productieplanning.
Vergelijking van Inconel 718 versus roestvrij staal versus kobaltchroompoeders
Tabel: Vergelijking van de belangrijkste eigenschappen van Inconel 718, roestvrij staal en kobaltchroomlegeringspoeders
| Parameter | Inconel 718 | Roestvrij staal | Kobalt Chroom |
|---|---|---|---|
| Dikte | Hoger | Medium | Hoger |
| Treksterkte | Hoger | Medium | Lager |
| Opbrengststerkte | Hoger | Medium | Lager |
| Verlenging | Lager | Hoger | Hoger |
| Hardheid | Hoger | Lager | Medium |
| Corrosieweerstand | Uitstekend | Goed | Arm |
| Hittebestendig | Uitstekend | Arm | Goed |
| Kosten | Hoger | Lager | Medium |
Belangrijkste leerpunten:
- Inconel 718 heeft de hoogste sterkte en hardheid, terwijl roestvrij staal een hogere rek heeft.
- Kobaltchroom heeft een lagere sterkte dan Inconel 718 maar beter dan roestvrij staal.
- Inconel 718 heeft een veel betere hitte- en corrosieweerstand dan roestvrij staal en kobaltchroomlegeringen.
- Inconel 718 is duurder dan roestvrijstalen poeders, maar goedkoper dan exotische kobaltchroomlegeringen.
Voor- en nadelen van het gebruik van Inconel 718-poeder
Pluspunten
- Uitstekende trek-, vermoeiings- en kruipsterkte bij hoge temperaturen
- Bestand tegen thermische schokken en fietsen
- Bestand tegen oxidatie en corrosie in agressieve omgevingen
- Hoge hardheid en slijtvastheid
- Kan eenvoudig worden nabewerkt en machinaal bewerkt
- Poedergrondstof direct beschikbaar
Nadelen
- Hoge materiaalkosten vergeleken met staal
- Lagere rek dan roestvrij staalpoeder
- Gevoelig voor scheuren door ouderdom
- Moeilijk te lassen met conventioneel smeltlassen
- Vereist heet isostatisch persen (HIP) om de dichtheid te verbeteren
- Beperkt aantal gekwalificeerde leveranciers
Veelgestelde vragen over Inconel 718 poeder
Vraag: Welk deeltjesgroottebereik wordt aanbevolen voor Inconel 718-poeder?
A: Voor de meeste AM-processen wordt doorgaans een deeltjesgrootte van 15-45 micron aanbevolen voor Inconel 718-poeder. Fijnere poeders van ongeveer 10-25 micron kunnen helpen een betere resolutie te bereiken.
Vraag: Wat is de hergebruiklimiet voor Inconel 718-poeder in AM?
A: Inconel 718-poeder kan, als het op de juiste manier wordt behandeld, tot 5-10 keer worden hergebruikt. Controleer de verdeling en vorm van de poedergrootte tijdens hergebruik om te controleren op degradatie. Gebruik systemen voor het zeven en conditioneren van poeder om het hergebruikpercentage te verbeteren.
Vraag: Vereist Inconel 718-poeder nabewerking met heet isostatisch persen (HIP)?
A: HIP helpt de dichtheid, mechanische eigenschappen en microstructuur van Inconel 718 AM-onderdelen te verbeteren. HIP is echter mogelijk niet vereist als de aanbevolen bouwparameters worden gebruikt om dichtheden boven 99,5% te bereiken.
Vraag: Welke nabewerkingsmethoden worden er gebruikt voor Inconel 718 AM-onderdelen?
A: Veel voorkomende nabewerkingsstappen zijn: warmtebehandeling, HIP, machinale bewerking, kogelstralen, coatings en warmvormen. Dit helpt de oppervlakteafwerking, maatnauwkeurigheid en materiaalprestaties te verbeteren.
Vraag: Welke industrieën gebruiken Inconel 718-poeder voor AM-toepassingen?
A: Belangrijke industrieën die Inconel 718-poeder gebruiken, zijn onder meer de lucht- en ruimtevaart, olie en gas, energieopwekking, automobielindustrie, chemische verwerking en biomedische sector. Het gebruik wordt bepaald door vereisten voor sterkte bij hoge temperaturen.
Vraag: Welke certificeringen zijn vereist voor Inconel 718-poeder van ruimtevaartkwaliteit?
A: Poederfabrikanten moeten een AS9100-certificering hebben. Inconel 718-poederpartijen moeten voldoen aan de AMS-specificatie AMS5662 en strenge testnormen voor de productie van lucht- en ruimtevaartcomponenten.
Vraag: Hoe wordt Inconel 718-poeder gemaakt?
A: Inconel 718 wordt gemaakt met behulp van gasverneveling of plasmaverneveling om fijn bolvormig poeder te produceren uit de gesmolten legering voor AM-toepassingen. Soms wordt ook waterverneveling gebruikt.
Vraag: Heeft Inconel 718 een inerte atmosfeer nodig om te printen?
A: Ja, een inerte argonatmosfeer is essentieel om oxidatie van het Inconel 718-poeder te voorkomen tijdens laser- of elektronenstraal-poederbedfusieprinten.
Vraag: Welke zorgtoepassingen gebruiken 3D-geprinte Inconel 718-onderdelen?
A: Inconel 718 wordt gebruikt voor het printen van tandheelkundige implantaten, chirurgische instrumenten, protheses en medische apparaten vanwege de biocompatibiliteit, corrosieweerstand en hoge sterkte.
