Inconel 718 poeder is een op nikkel-chroom gebaseerd legeringspoeder dat voornamelijk wordt gebruikt in additieve productie en metaalpoederbedfusieprocessen. Dit poeder met hoge sterkte heeft uitstekende corrosie- en hittebestendigheidseigenschappen die geschikt zijn voor de ruimtevaart, olie & gas en industriële toepassingen.
Overzicht van Inconel 718 poeder
Inconel 718 poeder is een precipitatiehardende nikkel-chroomlegering die ook bekend staat als NIMONIC PE16 of NiCr19Fe19Nb5Mo3. Het biedt een unieke combinatie van eigenschappen zoals een hoge vloei-, trek- en kruipbreuksterkte, weerstand tegen corrosie en oxidatie, en hardbaarheid.
Deze gids geeft een gedetailleerd overzicht van Inconel 718 poeder met de samenstelling en eigenschappen, beschikbare productvormen en afmetingen, toepassingen, kwaliteiten die aan verschillende specificaties voldoen, belangrijke leveranciers wereldwijd en typische prijzen. Vergelijkende analyses worden gepresenteerd in gebruiksvriendelijke tabellen die de voordelen en beperkingen van dit veelzijdige superlegeringpoeder benadrukken.
Belangrijkste details van Inconel 718 Poeder:
- Legeringssysteem: Nikkel-chroom
- Bijnaam: Superlegering 718
- Dichtheid: 8,19 g/cm3
- Smeltpunt: 1260-1335°C
- Belangrijkste kenmerken: Hoge sterkte, hardheid, lasbaarheid en bewerkbaarheid
- Gebruikelijke toepassingen: Lucht- en ruimtevaartonderdelen zoals turbinebladen, gedisciplineerde straalpijpen, omhulsels en afdichtingen waarbij hitte- en corrosiebestendigheid van cruciaal belang zijn.
Samenstelling en eigenschappen van Inconel 718 poeder
De samenstelling en microstructuur van Inconel 718 poeder resulteert in een unieke combinatie van eigenschappen waardoor het geschikt is voor toepassingen bij hoge temperaturen.
Typische samenstelling (% gewicht) van Inconel 718 poeder
| Element | Min | Max |
|---|---|---|
| Nikkel (Ni) | 50.00 | 55.00 |
| Chroom (Cr) | 17.00 | 21.00 |
| Ijzer (Fe) | Evenwicht | 21.00 |
| Niobium (Nb) | 4.75 | 5.50 |
| Molybdeen (Mo) | 2.80 | 3.30 |
| Titaan (Ti) | 0.65 | 1.15 |
| Aluminium (Al) | 0.20 | 0.80 |
| Kobalt (Co) | 1.00 | |
| Koper (Cu) | 0.30 |
Belangrijkste eigenschappen van Inconel 718 poeder
| Eigendom | Waarde |
|---|---|
| Dikte | 8,19 g/cm3 |
| Smeltbereik | 1260-1335°C |
| Gemiddelde deeltjesgrootte | 15-45 micron |
| Zuurstofgehalte | <0,1% |
| Stikstofgehalte | <0,1% |
| Warmtegeleiding | 11,4 W/m-K |
| Elektrische weerstand | 1,41 microohm-cm |
| Young-modulus | 205 GPa |
| Poisson-ratio | 0.294 |
| Specifieke hitte | 435 J/kg-K |
| Uitzettingscoëfficiënt | 12,8 μm/m-°C |
| Treksterkte | 1275 MPa (min) |
Belangrijkste kenmerken en voordelen van Inconel 718 poeder:
- Behoudt sterkte en hardheid bij hoge bedrijfstemperaturen
- Biedt uitstekende weerstand tegen oxidatie en corrosie
- Biedt goede las- en bewerkingseigenschappen
- Bereikt hoge kruip- en breuksterkte door precipitatiehardende warmtebehandeling
- Het hoge aluminium- en titaniumgehalte resulteert in de vorming van Ni3(Al, Ti) precipitaten die gamma-priem worden genoemd en uitzonderlijke mechanische eigenschappen bieden, zelfs boven 650°C.
Daarom is Inconel 718 een aantrekkelijke kandidaat voor additieve productietechnologie zoals Direct Metal Laser Sintering (DMLS) om sterke, lichtgewicht onderdelen te maken voor vliegtuigmotoren, turbines voor energieopwekking en procesapparatuur die in zware omstandigheden wordt gebruikt.
Toepassingen en gebruik van Inconel poeder
De unieke combinatie van sterkte, breuktaaiheid en corrosiebestendigheid bij hoge temperaturen maakt Inconel 718 geschikt voor diverse kritische toepassingen in verschillende industrieën.
Typische toepassingen en gebruik van Inconel 718 poeder
| Industrie | Componenten |
|---|---|
| Lucht- en ruimtevaart | Motoronderdelen zoals schoepen, behuizingen, bevestigingsmiddelen waarbij vermoeiingssterkte van cruciaal belang is |
| Olie gas | Putuitrusting, downhole-gereedschap voor omgevingen met zure service |
| Stroomopwekking | Kolenvergassingswarmtewisselaars, warmtebehandelingsapparatuur |
| Automobiel | Turboladers, uitlaatgasrecirculatiekoelers |
| Metaalbewerking | Extrusiematrijzen voor reactieve metalen zoals titanium, beitelplaatjes van warmbewerkt gereedschapsstaal |
| Additieve productie | Poederbedlaserfusie van volledig dichte functionele metalen onderdelen met complexe geometrie |
De meest voorkomende toepassing is in vliegtuigmotoren voor de productie van kritieke roterende onderdelen zoals schijven en bevestigingsmiddelen, maar ook behuizingen en afdichtingen die langdurig in bedrijf moeten zijn bij temperaturen die de 700°C benaderen.
Meer dan 50% van het verbruik van de markt voor smeedlegeringen gaat naar onderdelen voor straalmotoren, wat het belang van Inconel 718 in de ruimtevaart benadrukt. Additive manufacturing maakt nu lichtere, geoptimaliseerde geometrieën mogelijk die niet mogelijk zijn met gieten of smeden.
Rangen en specificaties van Inconel 718 poeder
Inconel 718 poeder voor AM processen moet voldoen aan verschillende internationale en regionale normen voor chemie en deeltjesgrootteverdeling. De gangbare kwaliteiten staan hieronder vermeld:
Standaardsoorten en specificaties van Inconel 718 poeder
| Cijfer | Specificatie |
|---|---|
| Inconel 718 | AMS 5662, AMS 5664, AMS 5832 |
| Inconel 718 | UNS N07718 |
| Inconel 718 | Nr. 2.4668 |
| Inconel 718 | DIN NiCr19Fe19NbMo3 |
Deze specificaties leggen een strikte controle op over de chemische samenstelling en onzuiverheidsniveaus. Op maat gemaakte legeringen voor specifieke toepassingen zijn ook mogelijk door kleine aanpassingen van het gehalte aan Nb, Ti en Al.
Alle batches ondergaan strenge kwaliteitstesten om de chemie, deeltjesgrootteverdeling, vloei-eigenschappen enz. te verifiëren voordat ze worden vrijgegeven. Gebruikelijke inspectiemethoden zijn optische microscopie, SEM, energiedispersieve röntgenspectroscopie enz.
Verwante metaalpoeders voor 3D printen:
Deeltjesgrootteverdeling van Inconel 718 poeder
Om een hoge dichtheid en mechanische integriteit van 3D-geprinte onderdelen met Inconel 718 te bereiken, moet de deeltjesgrootteverdeling van het poeder (PSD) aan bepaalde drempelwaarden voldoen.
Typische vereisten voor de korrelgrootteverdeling van Inconel 718-poeder voor DMLS-proces
| Deeltjesgrootte (μm) | Distributie (%) |
|---|---|
| 15 tot 45 | ≥ 90% |
| <15 | ≤ 10% |
| 45 tot 105 | ≤ 10% |
| >105 | ≤ 1% |
Een fijnere verstuiving zorgt voor een betere doorstroming en verpakking, maar verlaagt de productiviteit. De gemiddelde grootte wordt meestal tussen 15-45 micron gehouden voor optimale printresultaten. Door de dynamiek van de gasstroom aan te passen, kan de poedermaker de verdeling aanpassen en de piek binnen dit bereik verschuiven.
Wereldwijde leveranciers van Inconel 718 poeder
Enkele van de belangrijkste gevestigde leveranciers die wereldwijd Inconel 718 poeder voor additieve productie produceren zijn:
Belangrijke leveranciers en fabrikanten van Inconel 718 Poeder
| Bedrijf | Land |
|---|---|
| Sandvik Visarend | Verenigd Koninkrijk |
| Timmerman additief | Verenigde Staten |
| Praxair | Verenigde Staten |
| AP&C | Canada |
| Erasteel | Frankrijk |
| Aubert & Duval | Frankrijk |
| SLM-oplossingen | Duitsland |
Deze spelers gebruiken atomisatietechniek met inert gas onder beschermende atmosfeer om fijn Inconel 718 poeder te produceren dat geschikt is voor laserprintprocessen. Hoogzuiver materiaal uit één partij, geoptimaliseerd voor stroombaarheid, schijnbare dichtheid en herhaalbare prestaties, helpt om metalen onderdelen van hoge kwaliteit te maken.
Naast deze grote bedrijven bieden ook verschillende kleinere regionale spelers Inconel 718 poeder op maat aan. De kwaliteitscertificering en het testen om de chemie en zuiverheid te valideren zijn echter niet altijd even robuust.
Prijstrends van Inconel 718 Poeder
De prijs van Inconel 718 poeder is afhankelijk van de hoeveelheid, de kwaliteit, de verdeling van de deeltjesgrootte, de marges van de leverancier en geografische factoren. Enkele typische prijsklassen zijn:
Indicatieve prijsbereiken van Inconel 718 poeder
| Hoeveelheid | Prijs per kg (USD) |
|---|---|
| 1 kg | 800 - 1000 |
| 10 kg | 500 - 800 |
| 100 kg | 250 - 500 |
Door schaalvoordelen zijn bulkbestellingen per kg goedkoper. Voor kleine R&D-hoeveelheden van minder dan 5 kg kunnen hogere prijzen gelden.
Binnen een vaste hoeveelheid vraagt poeder dat voldoet aan strengere specificaties voor onzuiverheden en deeltjesgrootteverdeling, toegestaan door luchtvaartnormen, een hogere prijs. AS9100-gecertificeerd Inconel 718-poeder met traceerbaarheid van loten is bijvoorbeeld 25-30% duurder. Locatie- en verzendkosten hebben ook invloed op de eindprijzen.
Vergelijkende analyse van Inconel 718 poeder
Vergelijkende analyse van eigenschappen ten opzichte van concurrerende superlegeringspoeders
| Eigenschappen | Inconel 718 | Inconel 625 | Hastelloy X | Waspaloy |
|---|---|---|---|---|
| Dichtheid (g/cm3) | 8.19 | 8.44 | 8.22 | 8.22 |
| Smeltpunt (°C) | 1260-1335 | 1350 | 1260-1350 | 1315 |
| Treksterkte (MPa) | 1275 | 860 | 550 | 1110 |
| Opbrengststerkte (0,2% offset) | 1103 | 450 | 240 | 965 |
| Verlenging (%) | 19 | 35+ | N.V.T. | 15 |
| Young's Modulus (GPa) | 205 | 207 | 196 | 186 |
| Elektrische weerstand (μΩ-cm) | 1.41 | 1.41 | 1.16 | 1.73 |
| Warmtegeleidingsvermogen (W/m-K) | 11.4 | 9.8 | 11.4 | 18.4 |
| Thermische uitzettingscoëfficiënt (μm/m-°C) | 12.8 | 12.8 | 12.4 | 13 |
Vergelijkende analyse van kosten
| Parameters | Inconel 718 | Inconel 625 | Hastelloy X | Waspaloy |
|---|---|---|---|---|
| Relatieve materiaalkosten | Hoog | Medium | Hoog | Medium |
| Maakbaarheid | Medium | Hoog | Medium | Laag |
| Kosteneffectiviteit | Laag | Hoog | Laag | Medium |
Voor- en nadelen vergelijken
| Inconel 718 | |
|---|---|
| Pluspunten | - Behoudt sterkte bij hoge bedrijfstemperaturen - Uitstekende weerstand tegen oxidatie en corrosie -Precipitatieharden verbetert de sterkte -Goede lasbaarheid en bewerkbaarheid -Hogere sterkte dan Inconel 625 -Op grote schaal gebruikt in luchtvaartmotoren |
| Nadelen | - Zware dichtheid vergeleken met titaniumlegeringen -Moeilijk te bewerken in uitgeharde toestand -Relatief duur -Lagere thermische geleidbaarheid dan waspaloy |
Inconel 718 biedt de optimale balans tussen hoge temperatuursterkte, hardheid, corrosiebestendigheid en kosten voor kritische onderdelen die werken bij 500-700 °C in missiekritische toepassingen in extreme omgevingen.
Veelgestelde vragen
V: Wat is Inconel 718 Nikkel Superlegering?
A: Inconel 718 (UNS N07718) nikkel superlegering poeder is een precipitatie-verhardbare legering ontworpen voor extreme omgevingen temperaturen tot 700 ° C, die een hoge opbrengst, trek en kruip-breuk eigenschappen gecombineerd met oxidatie en corrosie weerstand vereisen.
V: Welke industrieën gebruiken Inconel 718 poeder?
A: De belangrijkste industrieën die Inconel 718 poeder gebruiken voor additive manufacturing zijn onder andere de ruimtevaart voor motoronderdelen, boorgereedschap voor olie- en gasbronnen, turbochargeronderdelen voor auto's, metalen extrusiematrijzen, kernreactoren en chemische verwerkingsapparatuur.
V: Welke deeltjesgrootte wordt gebruikt in AM-processen?
A: Voor poederbedfusietechnieken zoals DMLS zijn deeltjesgrootten tussen 15-45 micron optimaal, waarbij <10% onder 15 micron en <1% boven 105 micron het meest voorkomen.
V: Wat zijn enkele alternatieven voor Inconel 718 poeder?
A: Enkele alternatieven zijn Inconel 625, Hastelloy X en Waspaloy-poeders die voordeliger zijn, maar een compromis vormen voor hoge sterkte en hardheid bij werktemperaturen boven 600 °C, waardoor ze ongeschikt zijn voor ruimtevaarttoepassingen.
V: Aan welke normen voldoet Inconel 718?
A: Gangbare soorten die voldoen aan internationale specificaties zijn AMS 5662, AMS 5664, AMS 5832, UNS N07718, DIN 2.4668 voor chemie en deeltjesgrootteverdeling.
V: Is Inconel 718 poeder herbruikbaar?
A: Ja, ongebruikt Inconel 718-poeder kan worden hergebruikt nadat het door een poederrecyclingsysteem is gegaan om deeltjes met satellieten te scheiden en de chemie te controleren. Met gerecycled poeder kunnen besparingen van 20-30% worden gerealiseerd.
