GH3536-legeringspoeder is speciaal ontworpen voor additieve productie, waarbij gebruik wordt gemaakt van samenstellingsoptimalisatie en poederverstuivingstechnieken om superieure eigenschappen te bereiken in vergelijking met conventionele nikkel-superlegeringen. De belangrijkste kenmerken van GH3536-legeringspoeder zijn onder meer:

• Hoge sterkte bij temperaturen tot 760°C (1400°F)
• Oxidatie- en corrosiebestendigheid in ruwe omgevingen
• Uitstekende thermische vermoeiingslevensduur en weerstand tegen scheurgroei
• Goede bedrukbaarheid en lage porositeit in geprinte delen
• Kan door de tijd worden gehard om de sterkte en ductiliteit te optimaliseren

De combinatie van eigenschappen maakt de GH3536 geschikt voor componenten in de lucht- en ruimtevaart, energieopwekking, olie & gas en chemische verwerking die worden blootgesteld aan extreme temperaturen en spanningen. Zowel de fabricage van nieuwe onderdelen als de reparatie van versleten onderdelen kunnen profiteren van het gebruik van dit geavanceerde poeder.

 

 

GH3536 Samenstelling van legeringspoeder

GH3536 heeft een complexe samenstelling die is ontworpen om een optimale balans tussen eigenschappen te bieden. De nominale samenstelling is hieronder weergegeven:

Element	Gewicht %
Nikkel (Ni)	Evenwicht
Chroom (Cr)	13.5 – 16.0
Kobalt (Co)	12.0 – 15.0
Wolfraam (W)	5.0 – 7.0
Tantaal (Ta)	3.0 – 5.0
Aluminium (Al)	2.8 – 3.8
Titaan (Ti)	0.5 – 1.5
Niobium (Nb)	0.5 – 1.5
Hafnium (Hf)	0.2 – 0.8
Koolstof (C)	0.05 – 0.15
Borium (B)	0.01 – 0.03
Zirkonium (Zr)	0.01 – 0.05

Nikkel vormt de matrix, terwijl elementen als chroom, kobalt en aluminium de oxidatieweerstand verbeteren. Vuurvaste elementen tantaal, wolfraam, niobium en hafnium dragen bij aan de sterkte bij verhoogde temperaturen. Titanium en niobium versterken de legering door carbidevorming. Sporen van koolstof, boor en zirkonium bevorderen de verharding van de neerslag.

De poedersamenstelling is ontworpen om segregatie te beperken en de uniformiteit van de samenstelling tijdens het printen te behouden, waardoor consistente eigenschappen in het uiteindelijke onderdeel worden gegarandeerd. De bolvormige poedermorfologie verbetert ook de stroombaarheid en pakkingsdichtheid voor een goede bedrukbaarheid.

GH3536 legeringspoedereigenschappen

GH3536 vertoont een uitstekende combinatie van sterkte, ductiliteit en omgevingsbestendigheid dankzij de op maat gemaakte samenstelling en het geoptimaliseerde productieproces. De belangrijkste eigenschappen zijn hieronder samengevat:

Mechanische eigenschappen

Eigendom	Zoals afgedrukt	Op leeftijd
Treksterkte	1050 – 1250 MPa (152 – 181 ksi)	1275 – 1400 MPa (185 – 203 ksi)
Opbrengststerkte (0,2% offset)	900 – 1100 MPa (131 – 160 ksi)	1150 – 1300 MPa (167 – 189 ksi)
Verlenging	25 – 35%	16 – 22%
Hardheid	32 – 38 HRC	36 – 43 HRC

Fysieke eigenschappen

Eigendom	Typische waarde
Dikte	8,3 g/cm3
Smeltpunt	1310°C (2390°F)

Thermische eigenschappen

Eigendom	Temperatuur
Uitzettingscoëfficiënt	12,8 x 10-6/°C bij 20-100°C
Warmtegeleiding	11,4 W/mK bij 20°C
Specifieke hitte	0,43 J/g-°C bij 20°C

Oxidatie weerstand

• Bestand tegen oxidatie in lucht tot ~980°C. Er vormt zich beschermende Cr2O3-oxideaanslag.
• Betere oxidatieweerstand dan Inconel 718 en vele andere Ni-legeringen.

Corrosieweerstand

• Uitstekende weerstand tegen hete corrosie en sulfidatie.
• Bestand tegen vele organische zuren, chloriden en bijtende stoffen.

Andere eigenschappen

• Behoudt sterkte en ductiliteit na langdurige blootstelling tot 760°C.
• Uitstekende levensduur bij thermische vermoeiing. Bestand tegen scheurgroei.
• Lage wrijvingscoëfficiënt en weerstand tegen vreten.

De sterkte van GH3536 in verouderde toestand overtreft die van conventionele nikkel-superlegeringen zoals Inconel 718, terwijl de robuuste ductiliteit behouden blijft. De legering is bij hoge temperaturen sterker dan veel roestvaste staalsoorten. De oxidatieweerstand benadert die van nikkel-chroomlegeringen zoals Inconel 601. Over het geheel genomen biedt GH3536 een uitzonderlijke balans van eigenschappen voor kritische toepassingen.

Toepassingen van GH3536-legeringspoeder

De combinatie van sterkte, milieubestendigheid, bedrukbaarheid en gemak van nabewerking maakt GH3536 geschikt voor:

Lucht- en ruimtevaartcomponenten

• Turbinebladen, schoepen, branders
• Structurele onderdelen, landingsgestel
• Raketmotorsproeiers, stuwraketten
• Hypersonische hete structuren van voertuigen

Stroomopwekking

• Onderdelen van het hete gedeelte van de gasturbine
• Warmtewisselaars, recuperatoren
• Hitteschilden, thermowells

Olie gas

• Boorgatgereedschappen, putmondonderdelen
• Kleppen, pompen voor corrosieve diensten

Automobiel

• Turbocompressorwielen en behuizingen
• Uitlaatcomponenten

Chemische verwerking

• Kleppen, pompen, reactievaten
• Warmtewisselaarbuizen

Gereedschap

• Spuitgietmatrijzen met conforme koeling
• Spuitgietmatrijzen, gereedschappen voor heet stempelen

Anderen

• Verwarmingselementen
• Radioactieve afvalcontainers
• Speciale bevestigingsmiddelen en veren

GH3536 kan bestaande onderdelen vervangen die zijn gemaakt van materialen met lagere prestaties om de duurzaamheid en efficiëntie te verbeteren. Het poeder is ook ideaal voor het vervaardigen van nieuwe ontwerpen die bij conventionele productie niet mogelijk zijn. Zowel de productie van nieuwe onderdelen als de reparatie/renovatie van versleten componenten zijn mogelijk.

GH3536 legeringspoeder afdrukken

GH3536-poeder kan met succes worden geprint met behulp van laserpoederbedfusie (L-PBF) en elektronenbundelpoederbedfusie (E-PBF). De bolvormige poedermorfologie zorgt voor een goede vloei en pakking. Belangrijke overwegingen zijn onder meer:

Afdrukproces

• Laser- en elektronenstraal-poederbedtechnologieën toepasbaar.
• Procesparameters vereisen ontwikkeling voor nieuwe machines.
• Inerte gaskameratmosfeer (argon of stikstof).

Poederspecificatie

• Deeltjesgroottebereik 10-45 μm, typisch D50 ~25 μm.
• Schijnbare dichtheid 2,5-3,5 g/cm3.
• Debiet 25-35 s (haldebietmeter).

Aanbevelingen voor afdrukken

• Het voorverwarmen van de grondplaat tot ~150°C vermindert thermische spanningen.
• Scansnelheden van 400-1000 mm/s zijn typisch.
• Hatchafstand 0,08-0,12 mm voor goede verdichting.
• 100% vers poeder voor hergebruik.

Nabewerking

• Stressverlichtend: 1080°C/2 uur, luchtgekoeld.
• Veroudering: 760°C/8-16 uur, luchtkoeling.
• Heet isostatisch persen kan de porositeit verder verminderen.

Met parameteroptimalisatie zijn dichtheden van meer dan 99,8% mogelijk. De microstructuur bestaat uit fijne, uniforme korrels die geschikt zijn voor kritische toepassingen.

Specificaties van GH3536-poeder

GH3536-legeringspoeder is in de handel verkrijgbaar in de standaardgrootteverdeling en klassen die hieronder worden samengevat. Aangepaste variaties kunnen ook worden geproduceerd.

Poedergrootteverdeling
D10	10 μm
D50	25 µm
D90	45 µm

Poeder klassen	Nominaal debiet	Schijnbare dichtheid
Klasse I	25 sec	2,5 g/cm3
Klasse II	28 sec	2,8 g/cm3
Klasse III	32 sec	3,2 g/cm3

Overige specificaties:

• Sferische morfologie met satellietfractie onder 1%.
• Zuurstofgehalte onder 100 ppm.
• Er zijn geen bindmiddelen of smeermiddelen toegevoegd.

Elke poederpartij wordt voorzien van een analysecertificaat waarin de samenstelling, deeltjeskarakteristieken, stroomsnelheid en andere parameters worden vermeld.

Hantering en opslag van GH3536

Om de poederkwaliteit tijdens hantering en opslag te behouden:

• Bewaar afgesloten poedercontainers in een koele, droge omgeving. Droogmiddel wordt aanbevolen.
• Vermijd blootstelling van het poeder aan vocht, omdat dit klontering en vloeiproblemen kan veroorzaken.
• Beperk temperatuurschommelingen tijdens transport en opslag.
• Open containers alleen in een handschoenenkast met inerte atmosfeer of in een argonkamer.
• Open containers onmiddellijk verwerken om oxidatie te beperken. Gebruik blootgesteld poeder niet opnieuw.
• Gebruik geschikte PBM's en vermijd inademing of contact met huid en ogen.

Bij juiste behandeling heeft GH3536-poeder een houdbaarheid van meer dan een jaar vanaf de productiedatum. FIFO-inventarisbeheer wordt aanbevolen.

Veiligheidsgegevens voor GH3536

Omdat het een legeringspoeder is dat nikkel en andere elementen bevat, moeten bij het hanteren standaardveiligheidsmaatregelen worden genomen:

• Gebruik PBM: Poedergeschikt ademhalingstoestel, handschoenen, oogbescherming, beschermende kleding.
• Vermijd huidcontact of inademing van stof tijdens het hanteren.
• Aard alle apparatuur voor het hanteren van poeder goed. Handschoenkasten met inert gas aanbevolen.
• Gebruik stofopvang tijdens het opruimen. Vermijd het genereren van stof in de lucht.
• Gooi overtollig poeder weg en ruim puin op de juiste manier op.
• Raadpleeg het SDS-document voor aanvullende veiligheidsinformatie.

Nikkelpoeder is geclassificeerd als vermoedelijk kankerverwekkend. Volg alle wetten en voorschriften voor het veilig omgaan met metaalpoeder.

Inspectie van GH3536-poeder

Om ervoor te zorgen dat het GH3536-poeder aan de toepassingsvereisten voldoet, kunnen de volgende inspectieprocedures worden gebruikt:

Deeltjesgrootteverdeling

• Laserdiffractieanalyse (ISO 13320)
• Zeefanalyse (ASTM B214)

Morfologie en microstructuur

• Scanning-elektronenmicroscopie
• Optische microscopie van gemonteerde en gepolijste preparaten

Poeder samenstelling

• Inductief gekoppelde plasmamassaspectrometrie (ASTM E1097)
• Inertgasfusie voor O en N (ASTM E1019)

Poederdichtheid

• Schijnbare dichtheid (Hall-debietmeter)
• Tapdichtheid (ASTM B527)

Poeder vloeibaarheid

• Hall-debietmeter (ASTM B213)
• Revolution poederanalysator

Acceptatie van kavels

• Bemonstering volgens ASTM B215
• Controleer of het poeder voldoet aan de specificaties voor grootte, samenstelling en morfologie

Voor elke poederpartij moeten tests worden uitgevoerd om de conformiteit met de toepasselijke ASTM-normen te verifiëren. Dit zorgt voor een consistente, hoogwaardige poedergrondstof voor het printen.

Veelgestelde vragen

Vraag: Wat maakt GH3536 beter dan andere Ni-superlegeringen voor AM?

A: GH3536 heeft een hogere sterkte dan werkpaardlegeringen zoals Inconel 718, terwijl de ductiliteit behouden blijft. De poedersamenstelling en het vernevelingsproces minimaliseren segregatie en porositeit.

Vraag: Heeft de GH3536 na het printen heet isostatisch persen (HIP) nodig?

A: HIP kan de interne porositeit verder verminderen, maar is niet vereist om hoge dichtheden (>99,5%) te bereiken met geoptimaliseerde AM-parameters. HIP kan hogere bedrijfstemperaturen toestaan.

Vraag: Welke nabewerking is nodig na het printen van de GH3536?

A: Na het printen kan een eenvoudige warmtebehandeling worden toegepast. Voor optimale sterkte wordt een verouderingswarmtebehandeling aanbevolen.

Vraag: Wat zijn de doorlooptijden voor de aankoop van GH3536-poeder?

A: Kleine partijen kunnen binnen 2-4 weken worden verzonden. Houd rekening met 3-5 maanden voor grote productievolumes, afhankelijk van beschikbaarheid.

Vraag: Bevat de GH3536 aluminium of titanium, wat problemen veroorzaakt tijdens het afdrukken?

A: De Al- en Ti-concentraties zijn uitgebalanceerd om poederoxidatie of overmatige reactie met het smeltbad tijdens het printen te voorkomen.

Vraag: Welke deeltjesgrootteverdeling wordt aanbevolen voor het printen van GH3536?

A: Een verdeling met D10 van 10 μm, D50 van 25 μm en D90 van 45 μm zorgt voor een goede balans tussen vloeibaarheid en printen.

Vraag: Kan GH3536 worden gebruikt voor het printen van onderdelen met uitsteeklengtes en complexe geometrieën?

A: Ja, de GH3536 heeft een uitstekende bedrukbaarheid aangetoond voor onderdelen met uitsteeklengtes groter dan 45°.

Conclusie

GH3536 nikkel-superlegeringspoeder biedt een uitzonderlijke combinatie van hoge sterkte, temperatuurbestendigheid, oxidatieweerstand, bedrukbaarheid en nabewerkingsrespons voor veeleisende additieve productietoepassingen in de lucht- en ruimtevaart, energieopwekking, olie- en gas-, automobiel- en chemische verwerkingsindustrieën. De op maat gemaakte samenstelling, geoptimaliseerde poedereigenschappen en het potentieel voor warmtebehandeling maken afstembare eigenschappen voor nieuwe ontwerpen mogelijk die niet mogelijk zijn bij conventionele productie. Met de juiste verwerkings- en printprocedures maakt de GH3536 complexe, hoogwaardige metalen onderdelen mogelijk die een laag gewicht en duurzaamheid combineren als nooit tevoren.