Nikkellegeringen verwijzen naar een brede reeks hittebestendige en corrosiebestendige materialen waarin nikkel meer dan 40% van de samenstelling uitmaakt. Deze gids geeft een overzicht van verschillende nikkellegering poeder typen, productiemethoden, belangrijkste toepassingen, specificaties, prijzen, vergelijkingen en veelgestelde vragen voor inkoop.
Samenstellingen van het poeder van de nikkellegering
| Lichtmetalen familie | Belangrijkste legeringselementen | Algemene cijfers |
|---|---|---|
| Superlegeringen | Cr, Co, Mo, Ti, Al | Inconel 718, 625, Haynes 282 |
| Hoge temperatuur legeringen | Cr, Mo, W | Haynes 230, 188, HR-120 |
| Roestvrij | Cr, Mo | Legering C-276, 20Cb-3, G-35-1 |
| Elektrisch / elektronisch | Fe, Cu, Cr | Alloy 42, Kovar |
| Vormgeheugen | Ti, Hf | Nitinol (NiTi) |
Diverse legeringselementen zoals chroom, kobalt, ijzer, koper enz. worden toegevoegd om de mechanische eigenschappen af te stemmen, de fabricage te verbeteren en de corrosie- en slijtvastheid te verhogen.
Belangrijkste kenmerken en poedereigenschappen
| Attribuut | Typische waarden |
|---|---|
| Deeltjesvorm | Bolvormig |
| Maatbereik | 10 - 150 micron |
| Zuurstof ppm | Onder 500 ppm |
| Debiet van de hal | Ongeveer 25 seconden voor 50g |
| Schijnbare dichtheid | 2 - 5 g/cc |
| Oppervlakteoxide | Dunne gepassiveerde chroomlaag |
Kenmerken van de deeltjes aangepast aan de productiemethode - voor additieve productie zijn bolvormige poeders van minder dan 100 micron nodig, terwijl koud spuiten beter is met grotere deeltjes.
Productiemethoden voor nikkellegeringpoeder
| Methode | Beschrijving |
|---|---|
| Gasverstuiving | Inert gas desintegreert gesmolten metaal in druppelpoeder |
| Waterverneveling | Water onder hoge druk breekt smeltstroom |
| Plasma-verneveling | Zeer schoon, kleine productievolumes |
| Carbonylproces | Chemische neerslag van nikkelcarbonyl |
Gasverstuiving is het meest geschikt voor reactieve legeringen zoals superlegeringen, titanium enz. Waterverstuiving is voordeliger voor grote volumes boven 30 micron. Plasmaverneveling en carbonylroute produceren speciale poeders.
Toepassingen van Nikkellegering poeder
| Industrie | Gemeenschappelijke componenten |
|---|---|
| Lucht- en ruimtevaart | Turbineschoepen, schijven, overgangen |
| Olie gas | Boorduitrusting, kleppen, bevestigingsmiddelen |
| Automobiel | Onderdelen uitlaatsysteem, brandstofcellen |
| Chemisch proces | Warmtewisselaars, reactievaten |
| Medisch | Implantaten, chirurgisch gereedschap |
| Additieve productie | Bimetalen onderdelen, roosters, topologie-geoptimaliseerde ontwerpen |
Nikkellegeringen dienen voor kritieke toepassingen die een combinatie van hoge sterkte en corrosiebestendigheid bij hoge temperaturen nodig hebben.
Specificaties voor het poeder van de nikkellegering
| Standaard | Beschrijving |
|---|---|
| ASTM B162 | Specificaties vernikkelingsgraad |
| ASTM B214 | Poreuze nikkelstrip |
| ASTM B351 | Smeedbare superlegering productvormen |
| ASTM B777 | Poedermetallurgie (PM) nikkellegeringen |
Er bestaan geen universele poederspecificaties. De toepassing en de beoogde productiemethode bepalen de acceptatienormen.
Nikkellegering poeder leveranciers en prijzen
| Verkoper | Doorlooptijd | Prijsklasse ($/kg) |
|---|---|---|
| Sandvik Visarend | 10-16 weken | $25 – $500 |
| Atlantische Uitrusting | 12-18 weken | $30 – $450 |
| TLS-techniek | 16-20 weken | $35 – $480 |
De prijzen variëren sterk, afhankelijk van de samenstelling van de legering, de hoeveelheid poeder, de afmetingen en het gespecificeerde kwaliteitsniveau.
Voor- en nadelen van Nikkellegering poeder
| Pluspunten | Nadelen |
|---|---|
| Hoge sterkte bij hoge temperaturen | Dure legeringsgrondstoffen |
| Bestand tegen ruwe omgevingen | Beperkte leveranciers en beschikbaarheid |
| Aangepaste legeringen voor eigenschappen op maat | Strikte kwaliteitsprocedures om zuiverheid te garanderen |
| Flexibele productiemethoden | Veiligheidsrisico's met fijne metaalpoeders |
| Complexe vormen met AM-technologie | Nabewerking vaak essentieel na AM-bouw |
Poeders van nikkellegeringen maken de fabricage van onderdelen met hoge prestaties mogelijk, maar vereisen een aanzienlijke expertise om veilig te produceren en te verwerken.
FAQ
Wat is het verschil tussen superlegeringen, legeringen voor hoge temperaturen en roestvrije legeringen?
Superlegeringen hebben de hoogste sterkte dankzij gamma-priemprecipitaatversterking. Hoge temperatuur legeringen verslaan oxidatie. Roestvrijstalen legeringen richten zich op corrosiebestendigheid.
Welk bereik van deeltjesgrootte werkt het best voor bindmiddel-jetprinten?
Ongeveer 20 tot 50 micron is nodig voor het bindproces. Te fijne poeders belemmeren de verzadiging van de vloeistof en de verspreiding van het bindmiddel. Zorg voor een smalle verdeling voor verpakkingsdichtheid.
Wat veroorzaakt vervuiling tijdens verneveling?
Zuurstofopname uit lucht leidt tot oxide insluitingen. Klein elementverlies door verdamping mogelijk. Andere bronnen zijn tundish liners, smeltkroezen. Gebruik zeer zuiver inert gas en uitgangsmateriaal.
Waarom wordt poeder met gasverstuiving verkozen boven poeder met waterverstuiving?
Waterverstuiving leidt tot zuurstofopname die de poederkwaliteit aantast. Langzamere afkoelsnelheden leiden tot carbide-netwerken die de corrosiebestendigheid verlagen. Te vermijden voor reactieve legeringen.
Wat zijn veelvoorkomende defecten bij het printen van nikkellegeringen?
Gebrek aan fusiefouten door lage energiedichtheid. Scheuren door restspanning. Poeder dat vastzit in ingesloten volumes. Porositeit door gasinsluiting. Vereisen ontwikkeling van geïntegreerde oplossingen.
Conclusie
Poeders van nikkellegeringen bieden mogelijkheden voor extreme omgevingen die essentieel zijn in kritieke toepassingen, met aangepaste samenstellingen en deeltjeseigenschappen die beschikbaar zijn via gespecialiseerde productieprocessen. Zorgvuldige specificatie en testen verzekeren geschiktheid voor productiemethoden zoals additieve productie, thermisch spuiten of spuitgieten in poedervorm.
