Metaalpoeders van nikkellegeringen verwijzen naar poedermetallurgievormen van verschillende nikkellegeringssamenstellingen. Deze poeders kunnen worden gebruikt om onderdelen en componenten van nikkellegeringen te maken via methodes zoals metaalspuitgieten, additief produceren en poederpersen en sinteren.
Overzicht van nikkel legeringen metaalpoeder
Poeders van nikkellegeringen bieden unieke eigenschappen zoals hoge sterkte, corrosiebestendigheid en prestaties bij hoge temperaturen. De belangrijkste details zijn:
Voordelen
- Grote sterkte
- Corrosie- en oxidatiebestendigheid
- Stabiliteit bij hoge temperaturen
- Afgestemde elektrische, magnetische of thermische eigenschappen
- Lagere kosten dan ingots van exotische legeringen
Productiemethoden
- Gasverneveling
- Waterverneveling
- Carbonylproces
- Elektrolyse
- Mechanisch slijpen
Algemene legering
- Nikkel-chroom
- Nikkel-molybdeen
- Nikkel-kobalt
- Nikkel-ijzer-chroom
- Nikkel-koper
- Nikkel-aluminium
typische applicaties
- Lucht- en ruimtevaartcomponenten
- Industrieel gereedschap
- Auto-onderdelen
- Elektrische contacten
- Corrosiebestendige structuren
- Ovenonderdelen voor hoge temperaturen
Specificaties
Poeders van nikkellegeringen zijn verkrijgbaar in verschillende standaardspecificaties:
- Groottebereik: 1 - 150 micron
- Chemie per toepassingsbehoefte
- Bolvormig, onregelmatig of gemengde morfologie
- Gas of water vernevelde variëteiten
- Aangepaste legeringen en deeltjesgrootte mogelijk
Soorten nikkellegering metaalpoeder
Veel nikkellegeringen zijn verkrijgbaar in poedervorm. Veel voorkomende legeringssystemen zijn onder andere:
| Legeringstype | Composities | Belangrijkste eigenschappen |
|---|---|---|
| Nikkel-chroom | Ni-Cr, Ni-Cr-Fe-Mo | Oxidatiebestendigheid, sterkte bij hoge temperaturen |
| Nikkel-molybdeen | Ni-Mo | Corrosiebestendigheid, behoud van sterkte bij hoge temperaturen |
| Nikkel-Kobalt | Ni-Co | Hoge sterkte, corrosiebestendigheid, aanpasbare magnetische permeabiliteit |
| Nikkel-Iron-Chroom | Ni-Fe-Cr, Ni-Cr-Fe-Mo-Cu | Uitstekende weerstand tegen oxidatie en corrosie bij hoge temperaturen |
| Nikkel-Koper | Ni-Cu | Hoge sterkte, corrosiebestendigheid, aanpasbare thermische uitzetting |
| Nikkel-Aluminium | Ni-Al | Lichtgewicht, bestand tegen hoge temperaturen |
Deze poedersamenstellingen van legeringen kunnen worden aangepast om toepassingsspecifieke eigenschappen te verkrijgen.
Kenmerken en eigenschappen van Nikkel legeringen metaalpoeder
Poeders van nikkellegeringen bieden een veelzijdige reeks mechanische, fysische en chemische eigenschappen:
Mechanische eigenschappen
- Grote sterkte
- Weerstand tegen kruip en vermoeidheid
- Bestand tegen herhaalde opwarm-/koelcycli
- Slagvastheid
Fysieke eigenschappen
- Thermische uitzettingscoëfficiënten vergelijkbaar met staal
- Elektrische weerstand afgestemd op chroomgehalte
- Gecontroleerde magnetische permeabiliteit met ijzer en kobalt
Chemische eigenschappen
- Bestand tegen corrosie in ruwe omgevingen zoals zuren, chloriden enz.
- Behoud eigenschappen in oxiderende atmosferen tot 2000°F
- Laseigenschappen vergelijkbaar met die van smeednikkellegeringen
Deze eigenschappen maken nikkellegeringen geschikt voor veeleisende toepassingen in verschillende industrieën.
Toepassingen en gebruik van nikkel legering metaalpoeder
Poeders van nikkellegeringen worden gebruikt in industrieën waar een combinatie van eigenschappen nodig is:
| Industrie | Toepassingen | Verleende voordelen |
|---|---|---|
| Lucht- en ruimtevaart | Turbinebladen, motoronderdelen, onderdelen van vliegtuigrompen | Sterkte bij hoge temperaturen, corrosiebestendigheid |
| Olie en gas | Afsluiters, fittingen, boorputonderdelen | Sterkte, slijtvastheid, corrosiebestendigheid bij hoge temperaturen en drukken |
| Automobiel | Tandwielen, assen, uitlaatonderdelen, onderdelen turbocompressor | Hittebestendigheid en slijtvastheid voor aandrijflijnonderdelen |
| Industrieel | Voedselverwerkingsapparatuur, pulp- en papiermachineonderdelen, stralingsschilden | Corrosiebestendigheid, hoge temperatuurbestendigheid, veiligheid |
| Elektronica | Connectoren, draadframes, schakelaars, schilden | Geleidbaarheid, magnetismecontrole, weerstandslassen |
| Chemisch | Pompen, kleppen, leidingen | Corrosiebestendigheid tegen verschillende chemicaliën |
Deze toepassingen maken gebruik van de evenwichtige mechanische en chemische eigenschappen van nikkellegeringen.
Specificaties van het Metaalpoeder van de Nikkellegering
Poeders van nikkellegeringen worden geproduceerd in verschillende standaardspecificaties die geschikt zijn voor verschillende productietechnieken:
| Spec | Opties |
|---|---|
| Legering kwaliteit | IN, N, CN nikkelkwaliteiten plus eigen samenstellingen |
| Deeltjesgrootte | 1-10 μm, 10-45 μm, 45-100 μm, 15-150 μm |
| Morfologie | Bolvormig, onregelmatig/hoekig |
| Productie methode | Geatomiseerd gas, geatomiseerd water, carbonyl |
| Puurheid | Nikkel + legeringselementen, laag zuurstof- + stikstofgehalte, aangepaste onzuiverheidslimieten |
| Verpakking | Potten, zakken, vaten onder inerte atmosfeer |
Deze specificaties maken het mogelijk om het optimale poeder te selecteren voor een bepaalde productiemethode, zoals metaalspuitgieten, persen en sinteren, additieve productie enz.
Leveranciers en prijzen van nikkellegering metaalpoeder
De meeste grote metaalpoederproducenten bieden verschillende nikkellegeringssamenstellingen en -groottebereiken die geschikt zijn voor industriële productie. Enkele toonaangevende wereldwijde leveranciers zijn:
| Bedrijf | Merken | Productie methodes | Typische prijzen |
|---|---|---|---|
| Sandvik | Visarend | Gas-, waterverneveling | $$$ |
| Timmerman technologie | Diverse | Gas-, waterverneveling | $$$ |
| ATI-poedermetalen | Diverse | Gas-, waterverneveling | $$$ |
| Praxair Oppervlaktetechnologieën | Diverse | Gasverneveling | $$$ |
| Hoganas | Diverse | Gas-, waterverneveling | $$-$$$ |
| CNPC Poedergroep | Diverse | Gas-, waterverneveling | $-$$ |
De prijzen kunnen sterk variëren op basis van de chemische samenstelling van de legering, de grootte van het poeder, kwaliteitsniveaus, productiemethode enz. Typisch bereik is $50-$150 per kg voor gangbare legeringen en afmetingen.
Voor- en nadelen van nikkellegering metaalpoeder
vs Smeedmaterialen
Poederlegeringen van nikkellegeringen bieden een aantal duidelijke voordelen, maar ook beperkingen ten opzichte van smeedvormen:
Voordelen
- Eenvoudig componenten met complexe vormen maken
- Homogene microstructuur door snel stollen
- Constructie met bijna-vorm vermindert de behoefte aan machinale bewerking
- Lagere kosten dan gelijkwaardige gelegeerde walsvormen
Nadelen
- Nabewerking kan nodig zijn na het maken van onderdelen
- Beperkingen in grootte en geometrie voor sommige methoden
- Poederproductie heeft hogere energiebehoeften
- Secundaire bewerkingen voegen kosten toe ten opzichte van gietstukken
- Lager maximaal sterktelevel dan smeedlegeringen
De balans tussen eigenschappen en economische aspecten bepaalt de optimale materiaalvorm voor een bepaalde toepassing.
Veelgestelde vragen
V: Wat zijn de belangrijkste legeringselementen die in nikkelpoeders worden gebruikt?
A: De meest voorkomende legeringstoevoegingen zijn chroom, molybdeen, ijzer, kobalt, koper en aluminium om de gewenste eigenschappen te verkrijgen.
V: Welke poederproductiemethoden worden gebruikt voor nikkellegeringen?
A: Gasverstuiving en waterverstuiving zijn de primaire technieken. Sommige nikkellegeringen worden ook gemaakt via de productie van carbonylpoeder.
V: Welk bereik van deeltjesgrootte is typisch voor nikkellegeringspoeder?
A: De meeste poeders vallen tussen 1 micron en 150 micron. Fijnere poeders onder 45 micron worden gebruikt voor sinteren en metaalspuitgieten. Grovere deeltjes van 45-150 micron zijn geschikt voor persen en extrusie of additieve productie.
V: Hoe verhouden de kosten van nikkellegeringspoeder zich tot die van gesmeed materiaal?
A: Poeders van nikkellegeringen kunnen 30-50% kostenbesparingen bieden ten opzichte van gesmede knuppels of staven. Maar secundaire verwerking na poederconsolidatie kan de kosten-batenverhouding verlagen.
V: Welke normen zijn van toepassing op poeders van nikkellegeringen?
A: ASTM, ISO en andere nationale standaarden helpen bij het definiëren van chemie, onzuiverheidslimieten, deeltjesgrootteverdeling en bemonsteringsmethoden voor kwaliteitscontrole.
Conclusie
Metaalpoeders van nikkellegeringen bieden een veelzijdige materiaaloptie die hoge sterkte, corrosiebestendigheid, thermische stabiliteit en andere op maat gemaakte eigenschappen combineert. De belangrijkste legeringssystemen zijn onder andere nikkel-chroom, nikkel-molybdeen en nikkel-ijzer-chroom. Deze geavanceerde poeders maken de productie mogelijk van kritieke onderdelen in de ruimtevaart, olie en gas, auto-industrie en industriële sectoren. Door het toenemende gebruik van poedermetallurgietechnieken worden nikkellegeringen snel toegepast via metaalspuitgieten, additieve technieken en press-and-sintermethodes.
