Vue d'ensemble
Poudre d'alliage de zirconium et de nickel est un type de poudre d'alliage métallique composé principalement de zirconium et de nickel. Elle présente les propriétés de ces deux métaux, notamment une grande solidité, une bonne résistance à la corrosion, une bonne résistance à la chaleur et une grande ductilité.
Les principales propriétés et caractéristiques de la poudre d'alliage de zirconium et de nickel sont les suivantes :
Composition :
- Principalement une combinaison de zirconium et de nickel
- Peut également contenir de petites quantités d'autres éléments tels que le titane, le cuivre, le chrome, le fer ou le carbone.
- La teneur en nickel est généralement comprise entre 10 et 50%
Processus de production :
- Le plus souvent produit par atomisation de gaz
- Peut également être fabriqué par d'autres méthodes telles que le traitement par électrodes rotatives au plasma (PREP).
Taille des particules :
- Gammes de 10 à 150 microns
- Taille des particules sur mesure disponible
- Morphologie de la poudre sphérique
Applications courantes :
- Poudre d'impression 3D
- Revêtements par pulvérisation thermique
- Produits de soudage
- Réacteurs nucléaires
- Équipement chimique
Types de Poudres d'alliage de zirconium et de nickel
Il existe quelques types et systèmes courants de poudres d'alliages de zirconium et de nickel, dont les propriétés et les caractéristiques varient légèrement.
| Type d'alliage | Composition | Caractéristiques principales |
|---|---|---|
| Alliages riches en zirconium | Zr-2Ni, Zr-3Ni, Zr-4Ni | Résistance et dureté élevées, ductilité moyenne |
| Alliages équilibrés | Zr-20Ni, Zr-25Ni | Excellente combinaison de résistance élevée et de bonne ductilité |
| Alliages riches en nickel | Zr-35Ni, Zr-40Ni | ductilité et ténacité accrues par rapport aux alliages riches en zirconium |
Propriétés de la poudre d'alliage de zirconium et de nickel
La poudre d'alliage zirconium-nickel offre un équilibre unique de propriétés qui la rend appropriée pour des applications de haute performance :
Propriétés physiques :
- Densité élevée (6-9 g/cm3)
- Point de fusion de 1300-1600°C
- Faible coefficient de dilatation thermique
- Bonne conductivité thermique et électrique
Propriétés mécaniques :
- Haute résistance
- Bonne résistance à la rupture et ductilité
- Excellente résistance au fluage
- Dureté allant de 300 à 500 HV
Propriétés chimiques :
- Résistance à la corrosion et à l'oxydation
- Compatibilité avec les températures élevées et les environnements difficiles
Autres caractéristiques :
- Biocompatible et non magnétique
- Recyclable et respectueux de l'environnement
- Personnalisation de la composition et des propriétés
Applications de Poudre d'alliage de zirconium et de nickel
Grâce à son ensemble équilibré de propriétés, la poudre d'alliage de zirconium et de nickel a des applications diverses dans de nombreuses industries majeures :
| L'industrie | Applications |
|---|---|
| Fabrication additive | Impression 3D de pièces à usage final pour les industries aérospatiale, médicale et automobile |
| Revêtements | Revêtements par projection thermique pour la protection contre l'usure et la corrosion |
| Nucléaire | Gaines des barres de combustible, internes des réacteurs |
| Traitement chimique | Pompes, vannes, tuyauteries pour environnements corrosifs |
| Biomédical | Instruments chirurgicaux, implants, prothèses |
| Électronique | Boîtiers et connexions des composants |
| Défense | Plaques de blindage balistique |
Nombre de ces applications tirent parti de la résistance à la chaleur, de la solidité et de la résistance à la corrosion du zirconium-nickel dans des conditions difficiles. La poudre d'alliage peut être transformée en composants entièrement denses par pressage isostatique à chaud pour obtenir des propriétés mécaniques améliorées.
Spécifications de la poudre d'alliage de zirconium et de nickel
Poudres d'alliages de zirconium et de nickel sont disponibles dans une variété de spécifications standard et personnalisées pour répondre à différentes applications :
Taille des particules :
| Gamme de tailles | Utilisations typiques |
|---|---|
| 10-45 microns | Impression 3D, revêtements par pulvérisation thermique |
| 45-106 microns | Applications de presse et de frittage |
| 10-150 microns | Matières premières pour le pressage isostatique à chaud |
Composition chimique (poids %) :
| Alliage | Zr (% min) | Ni (% min) | O (% max) |
|---|---|---|---|
| Zr-2Ni | Bal. | 1 | 0.14 |
| Zr-25Ni | Bal. | 24 | 0.14 |
| Zr-35Ni | Bal. | 34 | 0.14 |
Les spécifications internationales telles que ASTM B392 et ISO 6475 permettent de normaliser la composition, la qualité et les essais des poudres d'alliage de zirconium et de nickel.
Fournisseurs mondiaux et prix
Parmi les principaux fournisseurs mondiaux proposant divers produits en poudre d'alliage de zirconium et de nickel, on peut citer
| Entreprise | Grades de produits | Estimation des prix |
|---|---|---|
| AMETEK | Zr-2Ni, Zr-20Ni, Zr-35Ni | $200-500/kg |
| Matériaux de Stanford | Zr-702 (Zr-1Ni), Zr-705 (Zr-25Ni) | $250-750/kg |
| Micron Metals | Zr-2Ni, Zr-702, Zr-705 | $100-800/kg |
| Hoganas | Zr-25Ni, Zr-702, Zr-705 | $300-900/kg |
Les prix peuvent varier en fonction de :
- Nuance et composition de l'alliage
- Niveaux de pureté
- Quantités commandées et remises sur les produits en vrac
- Distribution de la taille des particules
Les prix globaux de la poudre d'alliage de zirconium et de nickel varient d'environ $100-900 par kg en fonction des spécifications du produit.
Avantages et inconvénients de Poudre d'alliage de zirconium et de nickel
Avantages
- Rapport résistance/poids élevé
- Excellente résistance à la corrosion
- Bonnes propriétés à haute température
- Composition personnalisable
- Adapté à la fabrication additive
Inconvénients
- Plus cher que les alliages d'acier
- Il est difficile de densifier complètement sans HIP
- ductilité limitée à haute vitesse de déformation
- Nécessite des précautions de manipulation en raison de la réactivité.
FAQ
Quelle est la différence entre la poudre de zirconium et la poudre d'alliage de zirconium ?
La poudre de zirconium pur se compose uniquement de zirconium métallique, tandis que la poudre d'alliage de zirconium combine le zirconium avec d'autres éléments d'alliage tels que le nickel pour en améliorer les propriétés.
Quelle est la meilleure taille de particules pour l'impression 3D de poudre d'alliage de zirconium et de nickel ?
Une gamme de tailles de particules de 10 à 45 microns est typique de l'impression 3D par fusion sur lit de poudre avec des alliages de zirconium et de nickel.
La poudre d'alliage de zirconium et de nickel est-elle radioactive ?
Non, la poudre d'alliage de zirconium et de nickel contient des isotopes stables et n'est pas radioactive, contrairement à certains produits à base de zirconium utilisés dans des applications nucléaires.
Quelles sont les précautions à prendre lors de la manipulation de la poudre d'alliage de zirconium et de nickel ?
Éviter le contact avec la peau et les yeux. Porter des EPI, notamment des gants, des lunettes de sécurité et des masques, afin de minimiser l'exposition et l'inhalation lors de la manipulation. Utiliser des outils et des équipements anti-étincelles. La poudre peut être inflammable.
Peut-on imprimer en 3D des pièces en alliage de zirconium et de nickel sans pressage isostatique à chaud ?
Oui, mais les propriétés sont améliorées par un post-traitement via HIP pour densifier complètement toute porosité interne et améliorer les performances mécaniques.
