インコネル625パウダーの概要
インコネル625粉 はニッケル・クロム・モリブデンである。 合金粉末 アディティブ・マニュファクチャリングおよび金属3Dプリンティング用途に使用される。インコネル625は高い耐食性と耐酸化性を持ち、極端な温度でも高い強度と靭性を維持します。インコネル625は優れた加工特性を持ち、複雑な形状や特徴を持つ部品に適しています。
インコネル625粉末の主な特性には、以下のようなものがある:
- 特に還元性、酸化性、中性の水環境において優れた耐食性を示す。
- 1000℃までの温度で高い引張強さ、クリープ強さ、破断強さ
- 良好な疲労強度と優れた耐疲労亀裂成長性
- 極低温まで強度と靭性を維持
- 特定の特性をさらに高める熱処理が可能
- 最適な機械的特性を得るためには時効硬化処理が必要
- 広範囲の有機および無機化合物に耐性を示す。
- 従来の方法による機械加工、成形、溶接が容易
インコネル625は、極低温から1100℃までの極端な温度範囲で、強度、靭性、耐疲労性、耐食性が要求される用途に使用されます。航空宇宙、化学処理、公害防止、石油・ガス、海洋産業などで幅広く使用されている。
インコネル625の主な用途には次のようなものがある:
- エンジン排気システム、スラストリバーサー、タービンブレードなどの航空宇宙部品
- バルブ、ポンプ、ファスナー、熱交換器などの化学・食品加工機器
- プロペラシャフト、船舶用ファスナー、配管システムなどの船舶用部品
- 公害防止装置および触媒管
- 核燃料要素スペーサーと増殖炉部品
- 石油・ガス用坑井機器、ダウンホール・チュービング、海中部品
この記事では、インコネル625粉末の組成、特性、用途、仕様、価格、サプライヤーなどを含む詳細な概要を説明します。また、インコネル625を他のニッケル合金と比較し、この多用途超合金粉末の利点と限界についても取り上げています。
構成 インコネル625パウダー
インコネル625は、鉄、ニオブ、チタンを添加したニッケル-クロム-モリブデン合金である。インコネル625粉末の化学組成を以下に示す:
エレメント | 組成範囲 |
---|---|
ニッケル(Ni) | 58.0 – 63.0% |
クロム(Cr) | 20.0 – 23.0% |
モリブデン (Mo) | 8.0 – 10.0% |
鉄(Fe) | 最大5.0% |
ニオブ(Nb)+タンタル(Ta) | 3.15 – 4.15% |
チタン(Ti) | 最大0.40% |
カーボン(C) | 最大0.10% |
マンガン (Mn) | 最大0.50% |
ケイ素 (Si) | 最大0.50% |
アルミニウム(Al) | 最大0.40% |
コバルト | 最大1.0% |
硫黄(S) | 最大0.015% |
リン (P) | 最大0.015% |
ホウ素(B) | 最大0.006% |
ニッケルとクロムの含有量が高いため、インコネル625は腐食、酸化、その他の化学的攻撃に対して優れた耐性を持つ。モリブデンは高温での強度を高める。ニオブは固溶体強化をもたらし、析出硬化のための炭化物を形成する。鉄は高温強度を向上させる。チタンとアルミニウムは、ニオブと結合して硬化析出物を形成する。
インコネル625粉末は、組成、粉末特性、加工パラメータを精密に制御することで、一貫した信頼性の高い高性能特性と性能を実現します。
インコネル625粉末の特性
インコネル625は、高強度、良好な加工性、卓越した耐食性の優れた組み合わせを示します。その特性は、過酷な条件下での重要な用途に適しています。
機械的特性
- 760~1380MPaの優れた引張強度
- 0.2% 降伏強さ 450 - 1210 MPa
- 伸長範囲30~55%
- 最大75%の面積削減
- 室温で300Jまでの衝撃強度
- 硬度25~33HRc
物理的性質
- 溶融範囲 1290 - 1350°C
- 密度8.44g/cm3
- 20℃で1.25μm-cmの電気抵抗率
- 20℃で9.8W/m・Kの熱伝導率
- 弾性係数 205 GPa
- 熱膨張係数 13 μm/m-°C
熱特性
- 1000℃までの優れた高温強度
- 800℃で250MPa以上の破断強度
- 980℃までの連続使用
- 1150℃までの断続使用における耐酸化性
耐食性
- 酸化性、中性、還元性の環境において、耐孔食性、耐隙間腐食性
- 優れた耐応力腐食割れ性
- 塩酸、硫酸、酢酸、リン酸などの酸に対して高い耐性がある。
- アルカリ水溶液、有機酸、ハロゲン塩に強い。
疲労強度
- 優れた疲労強度と耐亀裂成長性
- 故障に至るサイクルが非常に高い。
- 動的で繰り返し荷重のかかる部品に使用
極低温特性
- 極低温でも高い延性と靭性を保持
- 196℃における驚異的な強度
- 液化ガスの貯蔵と輸送に最適
透磁率
- 低い透磁率を示す
- 飽和までの相対浸透率≤1.002
- 非磁性挙動を必要とする特殊用途に使用
その他の特徴
- 優れた加工特性 - 溶接、成形、機械加工が容易
- 優れた仕上げ研磨特性
- 低い中性子吸収断面積
- キュリー点-35℃まで非磁性
インコネル625粉末の用途と使用例
インコネル625は、強度、延性、耐疲労性、卓越した耐食性を兼ね備えているため、過酷な環境下での重要な用途に幅広く適しています。
航空宇宙用途
- ジェットエンジン用排気コーンとダクト
- スラストリバーサーコンポーネントと内部ダクト
- シール、ケース、ブレード、ディスクなどのタービンエンジン高温部部品
- ボルト、スクリュー、ナットなどのファスナー
- 航空機のダクトシステムの断面
- 溶接加工構造物および組立品
化学処理産業
- 腐食性化学薬品用熱交換器チューブ
- バルブ、ポンプ、ファスナー、配管システム
- 化学反応容器・タンク用ライニング
- オートクレーブと圧力容器部品
海洋工学
- シャフト、プロペラ、舶用エンジンおよび構造物用ファスナー
- 海水淡水化プラント用配管システム、ポンプハウジング、バルブ
- チューブ、パイプ、タンクなど、海水の腐食にさらされる部品
石油・ガス生産
- ダウンホール・チュービング、坑口部品、ファスナー
- 抽出・精製用バルブ、ポンプ、配管システム
- コネクター、坑口部品などの海底油田設備
公害防止装置
- スクラバー管、煙突、ダクト、排気部品
- 触媒コンバーター用サーモウェル、ファスナー、ハンガー
- 高温腐食性ガス取り扱い用部品
食品加工業
- タンク、バルブ、ポンプ、配管継手、ファスナー
- 熱交換器、蒸発器、殺菌装置
- 酸、アルカリ、塩の取り扱い用部品
原子力応用
- 核燃料要素用クラッド材
- 核燃料集合体のスペーサーグリッドとスプリング
- 原子炉内部および増殖炉部品
極低温アプリケーション
- 液化ガス用貯蔵タンクおよび輸送容器
- 極低温配管および配管部品
- 極低温にさらされる構造部品
インコネル 625 粉末 供給者
インコネル625粉末は広く製造され、世界的に流通しています。高品質の材料と豊富な技術的専門知識を持つ評判の高いサプライヤーには、以下のようなものがあります:
サプライヤー | 説明 |
---|---|
サンドビック | AM用金属粉末のリーディングサプライヤー。ASTM F3056に準拠したインコネル625ガスアトマイズ粉末。 |
メット3DP | Metal3DP Technology Co., LTDは、中国青島に本社を置く積層造形ソリューションのリーディングプロバイダーである。 |
プラクセア | 積層造形用の高純度金属粉末を製造。 |
エーピーアンドシー | インコネル625などのニッケル超合金のガスアトマイズを専門とする。 |
H.C.スタルク・ソリューションズ | コバルト、ニッケル、鉄をベースとした合金粉末のラインナップ。 |
ヘガネス | スウェーデンの工業用金属粉専門メーカー。 |
LPWテクノロジー | 英国を拠点とするAM用金属粉末およびワイヤーのサプライヤー。 |
SLMソリューション | SLM装置用に最適化されたパラメータとパウダーを提供。 |
サプライヤーに要求される粉末のサイズ、組成、製造方法(ガスアトマイズ、プラズマ回転電極法、真空誘導溶解法)、品質証明を指定する。使用前に完全なトレーサビリティと品質チェックを行う。
インコネル625パウダー価格
インコネル625パウダーの価格は、数量、パウダーの特性、サプライヤーのマージン、地域などの要因によって異なります。レーザーまたは電子ビーム溶解に適したガスアトマイズ・インコネル625パウダーの指標価格:
パウダー量 | 価格帯 |
---|---|
1 kg | 1kgあたり$120~$180 |
10キロ | $100〜$160/kg |
100キロ | 1kgあたり$90~$150 |
1,000キロ | $80〜$140/kg |
1,000kgを超える大口注文のインコネル625粉末は、通常、大手メーカーから割引価格で提供されます。また、粒度分布、流動性、品質チェック、特殊梱包などの追加要件によっても価格が異なります。
Metal3DPは、高品質のインコネル625パウダーを在庫しており、最小発注量を抑え、短納期でお届けします。 様々な業界の研究機関や企業向けにカスタマイズされたソリューションを提供しています。
Metal3DPのインコネル625パウダーは、不活性ガスアトマイズプロセスを使用して製造され、球状形態と緊密な粒度分布を実現しています。社内のふるい分けにより、粉末はお客様の特定の要件を満たすことができ、粒子径は積層造形用には15~45ミクロン、MIM原料生産用には最大150ミクロンです。
Metal3DPでは、インコネル625の少量お試しサイズ1kgから、1000kgの大量生産まで対応可能です。当社の在庫により、ご注文確認後3~5日以内の迅速な出荷が可能です。弊社は、迅速なカスタマーサービスと技術支援を誇りとしています。
インコネル625パウダーの詳細またはカスタム要件については、下記までお問い合わせください。 営業チームへのお問い合わせ.お客様のニッケル合金粉末のニーズにお応えできることを楽しみにしております。
インコネル625粉末の選び方
AM用途にインコネル625粉末を選択する際は、以下の要素を考慮してください:
- 化学組成 - 粉末組成がASTM F3056のようなインコネル625の指定規格に適合していることを確認する。
- 粒子径 - AMプロセスと希望する解像度に基づいてパウダーを選択します。レーザープロセスでは5~45ミクロン。電子ビームは45~150ミクロン。
- 粒子形状 - 球状粉末の形態は、良好な流動性と充填密度を保証する。
- 粒度分布 - タイトな分布は、高い充填密度と再現性のある性能を可能にします。
- 流動性 - ホール流量計またはフリーマン技術テスターで流量を測定する。
- 見掛け密度とタップ密度 - 密度が高いほど性能が向上する。タップ密度は理論最大密度の60%を超える必要がある。
- 表面酸化物の含有量 - 酸素含有量が少ないと密度が高くなる。酸素は0.4%以下を目指す。
- 微細構造 - パウダーは、空隙や不純物のない、微細で均一な粒構造を持つべきである。
- 形状の複雑さ - 球状粉末は、複雑な形状、薄い壁、格子構造に対してより良い性能を発揮する。
- 品質認証 - ASTM F3056のような仕様への準拠を確認する。試験報告書を確認する。
- プロセスの最適化 - 粉体の特性をプリンタ、パラメータ、要件に適合させる。
- 技術的専門知識 - 豊富なアプリケーション経験とデータを持つサプライヤーを選択する。
大量に購入する前に、粉体サンプルを徹底的に評価する。パラメータを調整し、性能を検証するためにテストビルドを行う。
インコネル625粉末の保管方法
インコネル625パウダーは、パウダーの品質を維持し、汚染を防ぐために適切な保管と取り扱いが必要です:
- 容器は日光や湿気を避け、涼しく乾燥した場所に保管する。
- 理想的な保管温度は25℃以下、相対湿度35~60%です。
- 結露の原因となる温度変化を避ける。
- 開封した容器を長期間保管する場合は、不活性ガスパージを使用する。
- 酸化を避けるため、試験サンプル採取後は容器を適切に密閉すること。
- 粉体の保管場所への立ち入りを制限し、無許可での取り扱いを防止する。
- 粉体と相互作用する可能性のあるプラスチック容器は避ける。メーカー純正の包装を使用する。
- 複数のパウダーを同じ場所に保管する際、クロスコンタミネーションを防ぎます。
- 手袋、マスクを使用し、粉塵を最小限に抑える。
- その他の安全上および保管上の注意事項については、製造業者のガイドラインおよびSDSを参照のこと。
適切に保管することで、保存期間を最大限に延ばし、パウダーの劣化を防ぎ、安定した高品質の結果をもたらします。
インコネル625粉末の検査と試験方法?
受入粉末のロットは、化学的、物理的、微細構造的要件をすべて満たしていることを確認するために、徹底的に検査および試験されるべきである。
代表的な品質検査には以下のようなものがある:
テスト | 説明 | 使用機材 |
---|---|---|
化学分析 | XRF、ICP-OESまたはLECO分析による元素組成の確認 | 蛍光X線分析装置、発光分光分析装置 |
粒度分布 | 粉体粒子のサイズ範囲と分布を測定 | レーザー回折式粒度分布測定装置 |
粉末形態 | SEMによる粒子形状と表面構造のチェック | 走査型電子顕微鏡 |
流量 | 標準化された漏斗で粉体の流動性を測定 | ホール流量計、パウダーレオメーター |
見かけ密度 | 一定質量の粉体の密度を測定 | スコット容積計テスト |
タップ密度 | 振動/タッピングによるパッキング密度の評価 | タップ密度測定装置 |
水分分析 | 保管・輸送中の水分ピックアップを定量化 | 赤外線水分計 |
酸素と窒素 | 酸素含有量はパウダーの性能に影響する | 不活性ガス融合分析装置 |
微細構造 | 内部構造の欠陥検査 | 光学顕微鏡と電子顕微鏡 |
パウダーが使用開始された後、定期的な再検査と比較のために各ロットのサンプルを保管する。反応器からの使用済み粉末を分析し、処理中に劣化していないことを確認する。
インコネル625粉末の加工方法
インコネル625粉末は、レーザー粉末床溶融法(LPBF)、電子ビーム溶融法(EBM)、指向性エネルギー堆積法(DED)による積層造形技術で加工できます。以下に加工パラメータのガイドラインを示します:
レーザー粉体ベッド融合
- 10~45ミクロンの粉体を使用
- レーザー出力: 100-500W
- スキャン速度: 300-1000 mm/s
- ハッチの間隔50-200 μm
- 層厚:20~100μm
- 残留応力を防ぐため、90~120℃で予熱する。
- オーバーハングや複雑な形状にはサポート構造を使う
- 印刷後に応力除去熱処理を行う
電子ビーム溶解
- 45~150ミクロンの粉体サイズを推奨
- ビーム出力:3~10kW
- ビーム速度: 1000-10,000 mm/s
- ビーム・フォーカス: 2-15 mA/0.1-0.5 mm径
- 層厚:50~200μm
- 650~950℃で予熱し、帯電を防ぐ
- サポートの使用を最小限に抑え、捕捉されたパウダーを簡単に除去できる。
- 熱間等方圧プレスにより、より密度が高くなる
直接エネルギー蒸着
- 粉体供給速度3-15 g/分
- レーザー出力: 500-2000 W
- 移動速度:5~25 mm/s
- パウダーキャリアガス10-25slpmのアルゴン
- 複数のパスで高さを出す
- インターパス温度150-260°C
インコネル625パウダーの長所と短所
メリット
- 幅広いアグレッシブな環境下での優れた耐食性
- 極低温でも高温でも高い強度と靭性を保持
- 優れた耐疲労性と耐熱疲労性
- 高温でも酸化しにくく、発がん性がない。
- 他のニッケル超合金より優れた溶接性
- ステンレス鋼よりも加工性に優れ、成形や機械加工が容易である。
- 他のニッケル・コバルト合金に比べ低コスト
- 粉末を含む様々な製品形態で容易に製造可能
制限事項
- 極端な温度では、鉄、コバルト、ニッケルベースの超合金よりも強度が劣る。
- 550℃以上の高応力用途には推奨しない。
- 260℃以上で応力腐食割れの影響を受けやすい。
- 高炭素鋼/ホウ素鋼よりも硬度が低い。
- フッ化水素酸のような還元性の強い酸には適さない。
- 超合金に比べ、705℃までの高温耐性に限界がある。
- ハステロイC276のようなニッケル・クロム合金よりも高いコスト
- 指向性エネルギー蒸着では、粉末はワイヤーよりも高価になる可能性がある。
インコネル625と他のニッケル合金との比較
- 引張強度と疲労強度は高いが、破断強度は低い
- 酸化性媒体での優れた耐食性
- 加工性の向上 - 成形と溶接が容易
- 極端な温度での高い耐酸化性
- 低コストのパウダーおよびワイヤーフォーム
- 加工性と溶接性が大幅に向上
- 高い延性と靭性
- アニール状態でより高い強度
- 優れた低温引張特性と衝撃特性
- 酸化性環境下での耐食性向上
対モネル400パウダー
- あらゆる温度域でより高い強度を実現
- 耐食性が大幅に向上
- 高温に長時間さらされても強度を保つ
- 孔食や隙間腐食に対する耐性が高い
- より高い硬度と耐摩耗性
対インコロイ800パウダー
- はるかに優れた高温引張強さと破断強さ
- 耐食性が大幅に向上
- 安定化治療を必要としない
- 高い耐クリープ性と組織安定性
- 鋭敏化や粒界攻撃を受けにくい
対アイコネル600パウダー
- 室温でも高温でもはるかに高い強度
- あらゆる媒体で耐食性が大幅に向上
- 高温での優れた耐酸化性
- 耐孔食性、耐隙間腐食性、耐粒界腐食性
- アニーリングや安定化処理を必要としない
インコネル625粉末に関するよくある質問
Q: AMに使用できるインコネル625粉末の種類は?
A: 球状の粒子形態を持つガスアトマイズ粉末は、DED、EBAM、LPBFなどのAMプロセスで最高の性能を発揮します。
Q: 化学組成はインコネル625の特性にどのような影響を与えますか?
A: ニッケルは耐食性。クロムは耐酸化性。モリブデンは高温強度と耐クリープ性に寄与する。鉄は加工性を向上させる。ニオブ、チタン、アルミニウムは強化析出物を形成する。
Q: インコネル625にはどのような熱処理が施されますか?
A: 1065-1205℃で溶体化焼鈍を行い、その後急速空冷し、760-870℃で10-20時間時効処理を行い、合金を析出硬化させる。
Q: インコネル625のキュリー温度は?
A: インコネル625のキュリー温度は約-35℃です。この温度以下では強磁性を示します。
Q: インコネル625部品の接合には、どのような溶接プロセスを使用できますか?
A: GTAWおよびGMAW溶接が使用できる。適切な予熱、パス間温度管理、溶接後の熱処理が重要である。EBやレーザー溶接も可能です。
Q: インコネル625のAM部品で達成可能な一般的な表面仕上げはどの程度ですか?
A: DEDやLPBFのような加工では、表面粗さRa値25μm以下が可能です。CNC加工、研削加工、放電加工などの仕上げ加工を追加すれば、表面粗さをさらに向上させることができます。
Q: インコネル625の部品は、積層造形後に熱処理できますか?
A: はい、応力除去、完全溶体化焼鈍、時効熱処理を行うことで、AMS 5666のような仕様に準拠した特性を向上させることができます。
Q: インコネル625のLPBFで使用されるパウダーベッド温度は?
A: レーザー照射前にパウダーベッドを90~150℃に予熱することで、インコネル625の印刷部品の残留応力を低減することができます。
Q: インコネル625はステンレス鋼より強いのですか?
A: はい、インコネル625は300系ステンレス鋼よりもはるかに高い引張強度と降伏強度を持ち、耐食性もはるかに優れています。
結論
要約すると、インコネル625は、1000℃までの極端な温度でも高い強度、靭性、耐食性を維持することができる優れたニッケル-クロム-モリブデン超合金です。そのバランスの取れた組成は、他のニッケル合金と比較して卓越した加工性と溶接性を可能にします。
粉末状のインコネル625は、航空宇宙、化学、石油・ガス、公害防止、食品加工、原子力など、熱疲労や酸化、過酷な化学環境に対する耐性が重要な産業で広く使用されています。
積層造形では、複雑で高性能なインコネル625部品をレーザー、電子ビーム、および指向性エネルギー蒸着プロセスで製造することができます。最適な粉末特性を選択し、プロセスパラメーターを適合させ、後処理を施すことで、製造者はこの合金の利点を重要な用途に活用することができます。