Inconel 718 is een hoogwaardige superlegering op nikkel-chroombasis die uitstekende sterkte en corrosieweerstand vertoont bij verhoogde temperaturen tot 700°C. Deze gids geeft een gedetailleerd overzicht van Inconel 718 poeder over de kenmerken, toepassingen, productieproces, specificaties, prijzen, voor- en nadelen, en veelgestelde vragen.
Overzicht van Inconel 718 poeder
Inconel 718-poeder bevat nikkel, chroom, niobium, molybdeen, titanium en aluminium als belangrijkste legeringselementen. Belangrijkste eigenschappen:
- Hoge vloei-, trek- en kruipbreuksterkte bij temperaturen tot 700°C
- Goede weerstand tegen vermoeidheid en corrosie
- Door leeftijd hardbare microstructuur
- Uitstekende cryogene eigenschappen
- Hogere sterkte vergeleken met Inconel 625
Inconel 718-poeder wordt gebruikt in lucht- en ruimtevaartcomponenten zoals gasturbineschijven, raketmotorbehuizingen, cilinders, pompen en kleppen die hoge temperaturen vereisen.
Toepassingen van Inconel 718 poeder
Inconel 718-poeder wordt gebruikt in veeleisende toepassingen in verschillende industrieën:
| Industrie | Toepassingen |
|---|---|
| Lucht- en ruimtevaart | Motoronderdelen, raketmotoren, actuatoren, hovercraftonderdelen |
| Olie en gas | Bronapparatuur, boorgatgereedschappen, kleppen, pompen |
| Nucleair | Reactorvaten, overdrachtsbuisconstructies |
| Automobiel | Turbocompressorrotoren, kleppen, uitlaatspruitstukken |
| Chemisch | Warmtewisselaars, drukvaten, procesleidingen |
Voordelen aangeboden door Inconel 718:
- Hoge temperatuursterkte voor verbeterde efficiëntie
- Corrosiebestendigheid in ruwe omgevingen
- Uitstekende vermoeiingseigenschappen voor roterende componenten
- Goede cryogene eigenschappen tot -253°C
- Oxidatiebestendigheid tot 700°C
Productieproces voor Inconel 718-poeder
Inconel 718-poeder kan worden geproduceerd via processen zoals:
- Gasverstuiving – Meest gebruikelijke methode waarbij gesmolten legering door stikstof-/argongasstralen wordt gedesintegreerd in fijne druppeltjes die stollen tot poederdeeltjes. Biedt bolvormig poeder, bij voorkeur voor AM-toepassingen.
- Roterend elektrodeproces – Elektrode van legering wordt met hoge snelheid rondgedraaid in een atmosfeer van inert gas en gesmolten door een elektrische boog om fijne druppeltjes te genereren die tot poeder stollen.
- Plasma-roterend elektrodeproces – Boogsmelten gebeurt met behulp van geïoniseerde plasmastraal in plaats van elektrische boog. Het levert zeer bolvormig poeder op, ideaal voor AM.
- Vacuüm-inductie smelten – Legering wordt inductiegesmolten onder vacuüm en de smelt wordt vervolgens omgezet in poeder met behulp van een gas- of watervernevelingsproces.
Gasverneveling en PREP-methoden maken nauwkeurige controle mogelijk over poedereigenschappen zoals deeltjesgrootteverdeling, morfologie, oxideniveaus en microstructuur.
Specificaties van Inconel 718 Poeder
Inconel 718 poeder is verkrijgbaar met de volgende specificaties:
| Parameter | Specificatie |
|---|---|
| Legering chemie | 50-55% Ni, 17-21% Cr, 4,75-5,5% Nb+Ta, 2,8-3,3% Mo |
| Deeltjesgrootte | 10 tot 150 micron |
| Deeltjesvorm | Bolvormig, onregelmatig |
| Grootteverdeling | Aanpasbaar op basis van toepassing |
| Puurheid | Tot 99,9% |
| Zuurstofniveau | <300 ppm |
| Schijnbare dichtheid | 2 – 4,5 g/cc |
| Stroomsnelheid | Tot 25 s/50 g |
De specificaties kunnen worden aangepast aan de vereisten voor samenstelling, deeltjeskarakteristieken, zuiverheidsniveaus, dichtheid en vloei-eigenschappen.
Leveranciers en prijzen van Inconel 718-poeder
Enkele van de belangrijkste leveranciers en prijzen voor Inconel 718-poeder zijn:
| Leverancier | Plaats | Prijsbereik |
|---|---|---|
| Sandvik | Duitsland | $90 – $220 per kg |
| Praxair | VS | $100 – $250 per kg |
| AP&C | Canada | $110 – $200 per kg |
| Met3DP | China | $70 - $150 per kg |
| Tekna | Canada | $140 – $280 per kg |
De prijs varieert op basis van:
- Zuiverheidsniveaus
- Deeltjesgrootte en distributie
- Sfericiteit en vloeibaarheid
- Gebruikte productiemethode
- Bestelhoeveelheid
- Aanvullende analyse of behandeling
De prijzen zijn hoger voor bolvormig poeder met gecontroleerde deeltjesgrootteverdeling.
Voor- en nadelen van Inconel 718 poeder
| Pluspunten | Nadelen |
|---|---|
| Hoge sterkte bij verhoogde temperaturen | Duur in vergelijking met staal- en titaniumlegeringen |
| Uitstekende corrosieweerstand | Lagere thermische geleidbaarheid dan koperlegeringen |
| Goede vermoeiingssterkte en cryogene taaiheid | Uitdagend om te bewerken en te slijpen |
| Verouderingsvermogen | Onder voorbehoud van ouderdomsscheuren |
| Oxidatiebestendigheid tot 700°C | Vereist een warmtebehandeling voor optimale eigenschappen |
| Niet-magnetische eigenschap | Beperkte beschikbaarheid voor grotere secties |
Ideaal voor kritische toepassingen ondanks hogere kosten. Beperkingen zijn onder meer een lagere thermische geleidbaarheid, problemen met de bewerkbaarheid en de neiging tot scheuren tijdens het vormen.
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat is het typische samenstellingsbereik van Inconel 718-legering?
A: Typische samenstelling is 50-55% Ni, 17-21% Cr, 4,75-5,5% Nb, 2,8-3,3% Mo, 0,65-1% Ti, 0,2-0,8% Al en sporenelementen zoals Co, Cu, Mn, Si, P , S.
Vraag: Welke deeltjesgrootte wordt aanbevolen voor Inconel 718-poeder voor AM?
A: Voor poederbedfusie AM wordt doorgaans Inconel 718-poeder met een deeltjesgrootte van 15-45 micron gebruikt. Fijner poeder onder de 100 micron verbetert de dichtheid en eigenschappen.
Vraag: Wat beïnvloedt de prijs van Inconel 718-poeder?
A: De prijs wordt beïnvloed door de zuiverheidsniveaus, deeltjeskenmerken zoals groottebereik en bolvormigheid, productiemethode, ordervolume, aanvullende analyse of behandeling, en winstmarges van leveranciers.
Vraag: Wat is de rol van niobium in de Inconel 718-legering?
A: Niobium is het belangrijkste versterkende element in Inconel 718. Het veroorzaakt precipitatie van intermetallische fasen, gamma double prime en gamma prime, voor sterkte bij hoge temperaturen en corrosiebestendigheid.
Vraag: Wat zijn de typische toepassingen van Inconel 718-legering?
A: Inconel 718 wordt veel gebruikt in vliegtuigmotoren, raketten, pompen, kernreactoren en cryogene tanks vanwege de hoge sterkte bij hoge temperaturen en goede corrosieweerstand.
Vraag: Wat zijn de alternatieven voor Inconel 718 voor toepassingen bij hoge temperaturen?
A: Alternatieven zijn onder meer roestvrij staal zoals 310 en 330, ijzer-nikkellegeringen, kobaltlegeringen MP159 en FSX-414, en titaniumlegeringen Ti-6242 en IMI 834. Inconel 718 blijft echter superieur.
Vraag: Hoe verhoudt Inconel 718 zich qua eigenschappen tot Inconel 625?
A: Inconel 718 heeft een hogere trek- en kruipbreuksterkte vergeleken met Inconel 625, maar een lagere oxidatie- en corrosieweerstand. Inconel 625 is gemakkelijker te lassen en te vervaardigen.
Vraag: Wat zijn de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van Inconel 718-legeringen?
A: Nieuwe varianten zoals Allvac 718Plus bieden hogere sterkte door wijziging van de samenstelling. Er wordt onderzoek gedaan om de verwerkingsmethoden en -eigenschappen te verbeteren met behulp van poedermetallurgie en additieve productie.
Vraag: Wat maakt Inconel 718 geschikt voor 3D-printtoepassingen?
A: Fijn Inconel 718-poeder met gecontroleerde deeltjesgrootte maakt het printen van complexe vormen met een hoge dichtheid en superieure mechanische eigenschappen mogelijk in vergelijking met componenten van gegoten legering.
Conclusie
Inconel 718 superlegeringspoeder op nikkelbasis biedt een uitzonderlijke combinatie van hoge temperatuursterkte, corrosieweerstand, vermoeiingseigenschappen en cryogene taaiheid voor kritische toepassingen waarbij prestatie-eisen van het grootste belang zijn. Deze gids geeft een samenvatting van de kenmerken van Inconel 718-poeder, productiemethoden, prijzen, voor- en nadelen, en veelgestelde vragen om ingenieurs, ontwerpers en technische teams te ondersteunen bij het adopteren van dit geavanceerde materiaal. Met zijn unieke eigenschappen zal Inconel 718-poeder een grote vraag blijven zien in de lucht- en ruimtevaart-, gasturbine-, chemische en nucleaire sectoren.
