Poeders van metaallegeringen maken de productie van hoogwaardige onderdelen mogelijk met behulp van poedermetallurgisch persen en sinteren of additieve productiemethoden in de transport-, industriële, medische en energie-industrie. Deze gids behandelt verschillende legeringopties, poederproductieprocessen, belangrijke specificaties, gebruikssituaties, kwaliteitsoverwegingen en aankoopadviezen.
Soorten metaallegeringspoeders
Gebruikelijke categorieën:
| Type | Voorbeelden | Belangrijkste eigenschappen |
|---|---|---|
| Nikkellegeringen | Inconel, Monel, Hastelloy | Corrosiebestendigheid, hittebestendigheid |
| Kobaltlegeringen | MP35N, Haynes 25, Stellite | Slijtvastheid, biocompatibiliteit |
| Titanium legeringen | CP Rang, Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb | Hoge sterkte, laag gewicht |
| Roestvrij staal | 316, 17-4PH, 15-5PH | Corrosiebestendigheid, sterkte |
| Gereedschapsstaal | H13, M2, M4, P20 | Slijtvastheid, taaiheid |
| Koperlegeringen | Chroomkoper, Messing, Brons | Elektrische & thermische geleidbaarheid |
De materiaaleigenschappen van legeringen afstemmen op kritieke prestatievereisten van onderdelen, zoals hittetolerantie, hardheid, vermoeiingslevensduur enz. op basis van de selectie van poedersoorten.
Productiemethoden voor metaalpoeder
Belangrijke productieprocessen op commerciële schaal:
- Gasverstuiving - Inert gas onder hoge druk breekt gesmolten metaalstroom op in fijne druppeltjes. Bereikt bolvormige poeders met goede vloei- en verpakkingseigenschappen. Verschillende spuitmonden genereren het gewenste groottebereik.
- Plasma-verneveling - Een hoogenergetische plasmaboog smelt de grondstof. Krachtige inductiespoelen genereren druppels die stollen tot bolvormige poeders met een strakke deeltjesverdeling.
- Roterende elektrode - Centrifugaalkrachten die werken op een draaiende gesmolten legering die wordt blootgesteld aan inerte gasstralen, zorgen ervoor dat de gesmolten legering uiteenvalt in fijne druppeltjes, wat resulteert in bolvormige poeders.
- Elektrolyse - Metaalionen uit de oplossing worden als fijne poederdeeltjes op kathodes afgezet. Gebruikt voor reactieve materialen zoals aluminium, magnesium en titanium.
Het beheersen van procesparameters zoals temperatuur, atmosfeer en koelsnelheden resulteert in poedergrondstoffen van hoge kwaliteit voor het maken van onderdelen met additieve productie of poedermetallurgieverdichting.
Typische specificaties
| Parameter | Beschrijving | Test methode |
|---|---|---|
| Puurheid | >99%, onzuiverheden minimaliseren | ICP-analyse |
| Deeltjesvorm | Bolvormig >80% | Microscopie |
| Deeltjesgrootteverdeling | Nauwkeurige bereiken zoals vereist | Laserdiffractie |
| Tik op dichtheid | Materiaalafhankelijk | Hall-debietmeter |
| Schijnbare dichtheid | Materiaalafhankelijk | Pyknometrie |
| Debieten | Gestandaardiseerd voor elke nominale maat | Hall-debietmeter |
| Oppervlakteoxiden | <3000 ppm; oxydedikte | Smelting met inert gas; XRD |
Controleer statistische batchgegevens van de fabrikant aan de hand van deze statistieken, specifiek voor je doelkwaliteit, om de kwaliteit en consistentie ten opzichte van de normen te bevestigen.
Toepassingen
Toepassingen voor metaallegeringspoeder:
Lucht- en ruimtevaart - Motoronderdelen zoals bladen, straalpijpen; vliegtuigonderdelen, onderdelen van landingsgestellen; boordsystemen
Industrieel - Aardgas-/aardoliepompen, kleppen, boorkoppen; inserts voor gereedschap; kernreactoren; warmtewisselaars
Automobiel - Motoronderdelen, rotors van turbocompressors, tandwielen; chassis, aandrijflijnonderdelen
Medisch - Implantaten voor knieën, heupen, gebit; chirurgisch gereedschap; beeldvormingsinstrumenten
Klant - High-end horloges, sportuitrusting zoals fietsen, golfclubs enz. die kracht en esthetiek vereisen
Energie - Zonnecelcontacten, elektroden; generatoren; batterijcomponenten; windturbines
Profiteren van inwisselbare materiaaleigenschappen met ontwerpvrijheid en precisie.
Industriële normen
Belangrijkste specificaties van toepassing op poeders van metaallegeringen:
| Standaard | Beschrijving |
|---|---|
| ASTM B213 | Standaard classificatiesysteem voor metaalpoeders |
| ISO 4490 | Chemische analyse, bemonsteringsprocedures |
| ASTM B822 | Schijnbare dichtheid en debietmeting |
| MPIF 04 | Statistische methoden voor metaalpoederanalyse |
Beoordelen van statistisch gevalideerde certificeringen die conformiteit aantonen met de samenstellingslimieten en de consistentie van de productiekwaliteit ten opzichte van de geldende normen.
Gemeenschappelijke metaalpoeder kwaliteiten
| Legering | Handelsnamen | Specificaties | |
|---|---|---|---|
| Nikkellegeringen | Inconel 718, 625; Hastelloy X; Monel K500 | AMS 5662, 5663 enz. | |
| Kobaltlegeringen | MP35N, Haynes 25, Stellite 21 | ASTM F90, F1537 enz. | |
| Titanium legeringen | Ti-6Al-4V rang 5; Ti-6Al-7Nb; CP Ti rang 2 | AMS 4911, ASTM B348 enz. | |
| Roestvrij staal | SS 316L; 17-4PH; 15-5 PH; | ASTM A240, B945 enz. | |
| Gereedschapsstaal | H13; M2; M4; P20+Ni | AISI-types | ASTM A681 |
| Koperlegeringen | C18150, C19500, C95810 | UNS-nr., ASTM B194 enz. |
Stem de doelsoort af op toepasselijke legeringsspecificaties die overeenkomen met de functionaliteitsbehoeften van het eindproduct wat betreft sterkte, geleidbaarheid en corrosiebestendigheid.
Kwaliteitsoverwegingen
| Metrisch | Doel | Test methode |
|---|---|---|
| Samenstelling | Controleer de zuiverheid van de kwaliteit | ICP-analyse |
| Deeltjesgrootteverdeling | AM-compatibiliteit, sinterreactie | Laserdiffractie |
| Debiet van de hal | Poederdichtheid, laaguniformiteit | Hall-debietmeter |
| Tik op dichtheid | Geeft de dichtheid van het uiteindelijke onderdeel aan | Weeg het gemeten volume |
| Schijnbare dichtheid | Dichtheid poedersysteem | Gaspyknometrie |
| Deeltjesvorm | Sfericiteit optimaliseert eigenschappen | Microscopie |
| Oppervlakteoxiden | Effecten hergebruik poeder | Fusieanalysator met inert gas |
Consistente kwaliteit op deze punten is direct gecorreleerd met consistente prestaties van het eindproduct die voldoen aan de specificaties.
Sourcing-overwegingen
| Parameter | Belang |
|---|---|
| Batchgegevensbladen | Hoog |
| Bemonsteringsondersteuning | Hoog |
| Doorlooptijd | Medium |
| Maatwerk | Laag |
| Prijsfactoren | Laag |
Probeer eerst poedermonsters uit voordat u grote aankopen doet om de druk- of compressiereacties te kwalificeren met betrekking tot de toepassingsbehoeften.
Veelgestelde vragen
V: Wat is het verschil tussen voorgelegeerde en gemengde elementaire poeders?
A: Voorgelegeerde poeders hebben een uniforme samenstelling in elk bolvormig deeltje. Gemengde elementaire mengsels kunnen kleine verschillen in samenstelling hebben tussen de deeltjes die inhomogeniteiten kunnen creëren in de uiteindelijke onderdelen.
V: Moeten metaalpoeders onder speciale omstandigheden worden bewaard?
A: Verzegeld bewaren met een droogmiddel, uit de buurt van vocht en zuurstof die bederf veroorzaken. Beperk temperatuurschommelingen tot 10-30°C. Weggooien bij ernstige verkleuring, aankoeken of aanzienlijk verlies van vloeibaarheid. De houdbaarheid is meestal meer dan een jaar als het product op de juiste manier wordt bewaard.
V: Wat zijn gangbare mengsels van metaalpoeder?
A: Poedermengsels van kobalt-chroom, roestvast staal-17-4PH en nikkellegering-roestvrij staal bieden manieren om de materiaaleigenschappen van het eindproduct aan te passen, zoals sterkte, slijtvastheid of corrosiebestendigheid, tegen lagere kosten dan bij hoogzuivere soorten.
V: Welke voorzorgsmaatregelen zijn nodig bij het werken met metaalpoeders?
A: Gebruik de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) en vermijd huidcontact of inademing tijdens het hanteren van het poeder. Gepassiveerde poeders leveren minder gezondheidsrisico's op in vergelijking met vernevelde poeders die reactiever kunnen zijn. Lees de SDS-bladen over ontvlambaarheid, reactiviteit en blootstellingsprotocollen.
