GH3536合金粉末は、従来のニッケル超合金と比較して優れた特性を達成するために、組成の最適化と粉末微粒化技術を使用して、積層造形用に特別に設計されました。GH3536合金粉の主な特徴は以下の通りです：

• 最高760°Cまでの温度で高強度
• 過酷な環境下での耐酸化性と耐腐食性
• 優れた熱疲労寿命と耐亀裂成長性
• 良好な印刷適性と印刷部品の低空隙率
• 強度と延性を最適化するために時効硬化が可能

この特性の組み合わせにより、GH3536は極端な温度と応力にさらされる航空宇宙、発電、石油・ガス、化学処理部品に適しています。新しい部品の製造と摩耗した部品の補修の両方に、この高度な粉末を使用するメリットがあります。

 

 

GH3536 合金粉末組成

GH3536は、特性の最適なバランスを提供するように設計された複雑な組成を有する。公称組成を以下に示す：

エレメント	重量 %
ニッケル（Ni）	バランス
クロム（Cr）	13.5 – 16.0
コバルト	12.0 – 15.0
タングステン（W）	5.0 – 7.0
タンタル (Ta)	3.0 – 5.0
アルミニウム（Al）	2.8 – 3.8
チタン（Ti）	0.5 – 1.5
ニオブ	0.5 – 1.5
ハフニウム（Hf）	0.2 – 0.8
カーボン（C）	0.05 – 0.15
ホウ素（B）	0.01 – 0.03
ジルコニウム（Zr）	0.01 – 0.05

ニッケルがマトリックスを形成し、クロム、コバルト、アルミニウムなどの元素が耐酸化性を向上させる。耐火性元素のタンタル、タングステン、ニオブ、ハフニウムは高温での強度に寄与する。チタンとニオブは炭化物の形成を通じて合金を強化する。微量の炭素、ホウ素、ジルコニウムは析出硬化を促進する。

パウダー組成は、偏析を抑制し、印刷中に組成の均一性を維持するように設計されており、最終部品の一貫した特性を保証します。球状粉末の形態はまた、良好な印刷適性のための流動性と充填密度を向上させます。

GH3536 合金粉末の特性

GH3536は、その調整された組成と最適化された製造プロセスにより、強度、延性、耐環境性の優れた組み合わせを示します。主な特性を以下に要約する：

機械的特性

プロパティ	印刷済み	エイジド
引張強度	1050 - 1250 MPa (152 - 181 ksi)	1275 - 1400 MPa (185 - 203 ksi)
降伏強さ（0.2%オフセット）	900 - 1100 MPa (131 - 160 ksi)	1150 - 1300 MPa (167 - 189 ksi)
伸び	25 – 35%	16 – 22%
硬度	32 - 38 HRC	36 - 43 HRC

物理的性質

プロパティ	代表値
密度	8.3 g/cm3
融点	1310度C（2390度F）

熱特性

プロパティ	温度
熱膨張係数	12.8×10-6/℃（20～100℃にて
熱伝導率	11.4 W/m-K at 20°C
比熱	20℃で0.43 J/g-°C

耐酸化性

• 980℃までの空気中で酸化しにくい。保護的なCr2O3酸化スケールが形成される。
• インコネル718や他の多くのNi合金よりも耐酸化性に優れている。

耐食性

• 高温腐食と硫化に対する優れた耐性。
• 多くの有機酸、塩化物、腐食剤に耐性がある。

その他の物件

• 760℃まで長時間暴露しても強度と延性を保持。
• 優れた熱疲労寿命亀裂が進展しにくい。
• 摩擦係数が低く、カジリに強い。

GH3536の時効状態での強度は、堅牢な延性を維持したまま、インコネル718のような従来のニッケル超合金を上回ります。この合金は高温では多くのステンレス鋼よりも強い。耐酸化性は、インコネル601のようなニッケルクロム合金に近づきます。全体として、GH3536は重要な用途に卓越した特性のバランスを提供します。

GH3536合金粉末の用途

強度、耐環境性、印刷適性、後処理の容易さを兼ね備えたGH3536は、以下の用途に適している：

航空宇宙部品

• タービンブレード、ベーン、燃焼器
• 構造部品、着陸装置
• ロケットエンジンのノズル、スラスター
• 極超音速機ホットストラクチャー

発電

• ガスタービン高温部部品
• 熱交換器、レキュペレーター
• ヒートシールド、サーモウェル

石油・ガス

• ダウンホールツール、坑口部品
• 腐食性サービス用バルブ、ポンプ

自動車

• ターボチャージャーのホイールとハウジング
• 排気部品

化学処理

• バルブ、ポンプ、反応容器
• 熱交換器用チューブ

工具

• コンフォーマル冷却射出成形金型
• ダイカスト金型、ホットスタンピングツール

その他

• 発熱体
• 放射性廃棄物容器
• 特殊ファスナーとスプリング

GH3536は、耐久性と効率を向上させるために、低性能材料で作られた既存の部品を置き換えることができます。また、このパウダーは、従来の製造では不可能であった新しいデザインの製造にも最適です。新しい部品の製造と摩耗した部品の修理/改修の両方が可能です。

GH3536合金粉末の印刷

GH3536粉末は、レーザー粉末床溶融法（L-PBF）および電子ビーム粉末床溶融法（E-PBF）を用いて印刷することができる。球状粉末の形態は、良好な流動性とパッキングを提供します。主な検討事項は以下の通りです：

印刷工程

• レーザーおよび電子ビーム粉末床技術が適用可能。
• 新しい機械には、プロセスパラメーターの開発が必要だ。
• 不活性ガスチャンバー雰囲気（アルゴンまたは窒素）。

パウダー仕様

• 粒子径範囲10～45μm、D50～25μmが典型的。
• 見掛け密度2.5～3.5g/cm3。
• 流量25～35秒（ホール流量計）。

印刷に関する推奨事項

• ベースプレートを〜150℃に予熱することで、熱応力を低減。
• スキャン速度は400-1000mm/sが一般的。
• ハッチ間隔0.08～0.12mmで良好な緻密性を実現。
• 100%新鮮なパウダーを再利用。

ポスト処理

• ストレス解消：1080℃/2時間、空冷。
• 熟成：760℃/8-16時間、空冷。
• 熱間静水圧プレスは、気孔率をさらに低下させることができる。

パラメータの最適化により、99.8%を超える密度も可能である。微細構造は、重要な用途に適した微細で均一な結晶粒で構成されています。

GH3536パウダーの仕様

GH3536 合金粉末は、以下に示す標準的なサイズ分布とクラスで市販されています。カスタムバリエーションも製造可能です。

粒度分布
D10	10 μm
D50	25 μm
D90	45 μm

パウダークラス	公称流量	見かけ密度
クラスI	25 s	2.5 g/cm3
クラスII	28 s	2.8 g/cm3
クラスIII	32 s	3.2 g/cm3

その他の仕様

• 1%下での球状形態とサテライト率。
• 酸素含有量100ppm以下。
• バインダーや潤滑剤は無添加。

各粉末ロットには、組成、粒子特性、流量、その他のパラメータを詳述した分析証明書が添付される。

GH3536の取り扱いおよび保管

取り扱い中および保管中の粉体の品質を維持する：

• 密封した粉末容器を涼しく乾燥した環境で保管する。乾燥剤の使用を推奨する。
• パウダーを湿気にさらすと、ダマになったり、流れが悪くなったりするので避ける。
• 輸送中および保管中の温度上昇を抑える。
• 不活性雰囲気のグローブボックスまたはアルゴンチャンバーでのみ容器を開ける。
• 酸化を防ぐため、開封した容器は直ちに処理すること。露出した粉末は再使用しないこと。
• 適切なPPEを使用し、吸入または皮膚や目との接触を避ける。

GH3536パウダーは、適切な取り扱いにより、製造日から1年を超える保存可能期間があります。先入先出法による在庫管理を推奨する。

GH3536の安全性データ

ニッケルおよびその他の元素を含む合金粉末であるため、取り扱いには標準的な安全注意を払う必要がある：

• PPEの使用： 適切な粉末呼吸マスク、手袋、保護眼鏡、保護衣。
• 取り扱い中は、皮膚との接触や粉塵の吸入を避けること。
• 粉体を取り扱うすべての機器を適切に接地すること。不活性ガス用グローブボックスの使用を推奨する。
• 清掃中は集塵機を使用すること。浮遊粉塵の発生を避ける。
• 余分な粉や清掃くずは適切に処理する。
• その他の安全情報については、SDS文書を参照のこと。

ニッケル粉は発癌性の疑いがある物質として分類されています。金属粉を安全に取り扱うための法律や規則に従ってください。

GH3536パウダーの検査

GH3536パウダーがアプリケーション要件を満たしていることを確認するために、以下の検査手順を使用することができます：

粒度分布

• レーザー回折分析 (ISO 13320)
• ふるい分析（ASTM B214）

形態学と微細構造

• 走査型電子顕微鏡
• マウントされ研磨された試料の光学顕微鏡検査

粉体組成

• 誘導結合プラズマ質量分析 (ASTM E1097)
• OとNの不活性ガス融合（ASTM E1019）

粉体密度

• 見掛け密度（ホール流量計）
• タップ密度（ASTM B527）

粉体の流動性

• ホール流量計（ASTM B213）
• レボリューション粉体分析計

ロット・アクセプタンス

• ASTM B215によるサンプリング
• 粉体のサイズ、組成、形態が仕様に適合していることを確認する。

パウダーのロットごとに試験を実施し、ASTM規格への適合性を確認する。これにより、一貫した高品質の印刷用粉末原料が確保される。

よくあるご質問

Q: GH3536が他のAM用Ni超合金より優れているのはなぜですか？

A: GH3536は延性を維持しながら、インコネル718のような主力合金よりも高い強度を有しています。粉末組成とアトマイズプロセスにより、偏析や気孔を最小限に抑えています。

Q: GH3536は、印刷後に熱間静水圧プレス（HIP）が必要ですか？

A: HIPは内部気孔率をさらに低下させるが、最適化されたAMパラメータで高密度（>99.5%）を達成するためには必要ない。HIPはより高い使用温度を可能にする。

Q: GH3536を印刷した後、どのような後処理が必要ですか？

A: 印刷後に簡単な応力除去熱処理を施すことができます。最適な強度を得るためには、エージング熱処理をお勧めします。

Q: GH3536パウダーの購入リードタイムはどのくらいですか？

A: 小ロットであれば2～4週間で出荷可能です。在庫状況にもよりますが、大量生産の場合は3～5ヶ月かかります。

Q: GH3536はアルミニウムやチタンを含んでいて、印刷中に問題を起こしますか？

A: AlとTiの濃度は、粉末の酸化や印刷中のメルトプールとの過度の反応を避けるためにバランスされています。

Q: GH3536の印刷には、どのような粒度分布が推奨されますか？

A：D10が10μm、D50が25μm、D90が45μmの分布は、流動性と印刷のバランスが良い。

Q: GH3536は、オーバーハングや複雑な形状の部品の印刷に使用できますか？

A: はい、GH3536はオーバーハング角が45°を超える部品に対して優れた印刷適性を実証しています。

結論

GH3536ニッケル超合金粉末は、航空宇宙、発電、石油・ガス、自動車、化学処理産業における要求の厳しい積層造形用途向けに、高強度、温度耐性、耐酸化性、印刷適性、後処理応答性の優れた組み合わせを提供します。調整された組成、最適化された粉末特性、および熱処理の可能性により、従来の製造では不可能だった新しい設計のための調整可能な特性が可能になる。適切な取り扱いと印刷手順により、GH3536はこれまでにない低重量と耐久性を兼ね備えた複雑で高性能な金属部品を可能にします。