Nikkellegering HX poeder
Nikkellegering HX-poeder kan worden gebruikt om complexe netvormige componenten te maken met behulp van poederbedfusie-additieve fabricageprocessen zoals selectief lasersmelten (SLM) en elektronenbundelsmelten (EBM). De eigenschappen maken het geschikt voor onderdelen die een hoge sterkte, hittebestendigheid en corrosiebestendigheid vereisen in een reeks industrieën zoals lucht- en ruimtevaart, olie & gas, auto's en algemene industrie.
Het legeringensysteem maakt het op maat maken van eigenschappen door warmtebehandeling mogelijk. Oplosgegloeid gevolgd door veroudering maakt het mogelijk om sterkte, vervormbaarheid en scheurvastheid te optimaliseren volgens de eisen van de toepassing.
Lage MOQ
Zorg voor een lage minimale bestelhoeveelheid om aan verschillende behoeften te voldoen.
OEM & ODM
Bied op maat gemaakte producten en ontwerpdiensten om aan de unieke behoeften van de klant te voldoen.
Voldoende voorraad
Zorg voor een snelle orderverwerking en bied een betrouwbare en efficiënte service.
Klanttevredenheid
Producten van hoge kwaliteit leveren waarbij klanttevredenheid centraal staat.
deel dit product
Inhoudsopgave
Overzicht
Nikkellegering HX-poeder is een poeder van een nikkel-chroom-ijzer-molybdeenlegering, ontworpen voor additieve productietoepassingen die een hoge sterkte, corrosiebestendigheid en hoge temperatuur vereisen. Enkele belangrijke eigenschappen van nikkellegering HX poeder zijn:
Nikkellegering HX poeder belangrijkste eigenschappen
| Eigendom | Beschrijving |
|---|---|
| Samenstelling | Nikkel, chroom, ijzer, molybdeen |
| Smeltpunt | 1390-1440°C |
| Dikte | 8,2 g/cm3 |
| Kracht | Uitstekende sterkte van cryogene tot 1095°C temperaturen |
| Corrosieweerstand | Bestand tegen verschillende corrosieve omgevingen |
| Thermische stabiliteit | Behoudt sterkte en corrosiebestendigheid bij verhoogde temperaturen |
| Additieve maakbaarheid | Geoptimaliseerde deeltjesgrootteverdeling en morfologie voor AM processen |
Nikkellegering HX-poeder kan worden gebruikt om complexe netvormige componenten te maken met behulp van poederbedfusie-additieve fabricageprocessen zoals selectief lasersmelten (SLM) en elektronenbundelsmelten (EBM). De eigenschappen maken het geschikt voor onderdelen die een hoge sterkte, hittebestendigheid en corrosiebestendigheid vereisen in een reeks industrieën zoals lucht- en ruimtevaart, olie & gas, auto's en algemene industrie.
Het legeringensysteem maakt het op maat maken van eigenschappen door warmtebehandeling mogelijk. Oplosgegloeid gevolgd door veroudering maakt het mogelijk om sterkte, vervormbaarheid en scheurvastheid te optimaliseren volgens de eisen van de toepassing.
Over het geheel genomen is nikkellegering HX een geavanceerd technisch materiaalsysteem dat ontwerpen van componenten van de volgende generatie mogelijk maakt via additieve productie.
Samenstelling
De samenstelling van het poeder van nikkellegering HX biedt een optimale balans van eigenschappen voor hoogwaardige technische componenten:
Nikkellegering HX poedersamenstelling
| Element | Gewicht % | Rol |
|---|---|---|
| Nikkel | 50-55% | Primair element dat corrosiebestendigheid en sterkte bij hoge temperaturen biedt |
| Chroom | 15-20% | Verbetert de weerstand tegen oxidatie en corrosie |
| Ijzer | Evenwicht | Draagt bij aan hoge sterkte en hardheid |
| Molybdeen | 8-10% | Versteviger in vaste oplossing, verbetert de kruipweerstand |
| Titanium + Aluminium | 3-4% totaal | Hardmetalen vormers voor precipitatieversterking |
| Koolstof | <0,05% | Carbidevormer |
Het hoge nikkel- en chroomgehalte zorgt voor een uitstekende weerstand tegen corrosie en oxidatie. Versterkende elementen in vaste oplossing zoals molybdeen, samen met precipitaten van titanium, aluminium en koolstof, maken sterkte mogelijk over een breed temperatuurbereik van cryogeen tot 1095 °C.
Door het titaan- en aluminiumgehalte op maat te maken, kunnen de volumefractie en het type precipitaten worden aangepast om de sterkte en scheurvastheid te optimaliseren volgens de specifieke vereisten van het onderdeel.
Eigenschappen
Het poeder van nikkellegering HX heeft een unieke combinatie van mechanische eigenschappen, corrosiebestendigheid en thermisch vermogen, waardoor het geschikt is voor kritische toepassingscomponenten:
Nikkellegering HX poeder Eigenschappen
| Eigendom | Beschrijving |
|---|---|
| Dikte | 8,2 g/cm3 |
| Smeltbereik | 1390-1440°C |
| Kracht | Uiteindelijke treksterkte 130-160 ksi<br>Opbrengststerkte 115-130 ksi |
| Verlenging | 15-25% |
| Hardheid | 32-36 HRC |
| Impactsterkte | 50-80 ft-lbs |
| Warmtegeleiding | 9-12 W/m-K |
| Uitzettingscoëfficiënt | 12-13 x 10-6/°C |
| Max. diensttemperatuur | 1095°C |
| Corrosieweerstand | Uitstekend in verschillende omgevingen |
| Oxidatie weerstand | Bestand tegen 1095°C |
| Weerstand tegen thermische vermoeidheid | Superieure thermische vermoeiingslevensduur |
| Thermische stabiliteit | Behoudt sterkte bij hoge temperaturen |
| Nokgevoeligheid | Lage gevoeligheid voor inkepingen |
Dankzij de fijne poedermorfologie en geoptimaliseerde deeltjesgrootteverdeling kunnen componenten met een hoge dichtheid (>99,5%) worden geprint met nikkellegering HX-poeder. Hierdoor kan het volledige potentieel van de legering op het gebied van mechanische eigenschappen en prestaties worden benut.
Oploswarmtebehandeling gevolgd door verouderingswarmtebehandeling maakt het mogelijk om de sterkte- en vervormbaarheidsniveaus af te stemmen op de specifieke ontwerpvereisten van het onderdeel. Voor maximale sterkte wordt meestal veroudering bij 720 °C gedurende 16 uur gebruikt.
Toepassingen
De combinatie van eigenschappen van het poeder van nikkellegering HX maakt het geschikt voor verschillende veeleisende toepassingen in verschillende industrieën:
Industrieën die nikkellegering HX poeder gebruiken
- Lucht- en ruimtevaart
- Olie en gas
- Automobiel
- Industrieel
Componenttoepassingen
- Verbrandingsblikken
- Busbehuizingen
- Kleppen en klephuizen
- Zuiger onderdelen
- Pomponderdelen
- Gedrukte warmtewisselaars
- Onderdelen voor vloeistofverwerking
- Gereedschap inzetstukken
De uitstekende sterkte bij hoge temperaturen maakt lichtere componenten mogelijk die dichter bij de hittebron zitten, zoals verbrandingsbuizen, straalpijpcomponenten, ontluchtingskleppen enz. in de volgende generatie ruimtevaartmotoren.
De corrosiebestendigheid maakt gebruik mogelijk in olieveldcomponenten zoals kleppen, pompen en downhole tools. De bestendigheid tegen zure omgevingen breidt de toepasbaarheid in olie- en gastoepassingen uit.
In de auto-industrie worden kleppen, pompen en onderdelen van turboladers bij hoge temperaturen mogelijk gemaakt door de thermische capaciteit en maatvastheid van de legering.
Additive manufacturing met behulp van nikkellegering HX-poeder maakt ook geoptimaliseerde warmtewisselaars, lichtgewicht flenzen, behuizingen met geïntegreerde kanalen en koelfuncties in verschillende industrieën mogelijk.
Specificaties
Nikkellegering HX poeder wordt geleverd door toonaangevende fabrikanten zoals Carpenter Additive, Sandvik Osprey, Erasteel, Praxair Surface Technologies enz. Het voldoet aan de volgende poederspecificaties:
Nikkellegering HX poeder specificaties
| Parameter | Specificatie |
|---|---|
| Poeder samenstelling | <2% afwijking van nominaal |
| Deeltjesgrootte | 15-53 micron |
| Schijnbare dichtheid | Gewoonlijk > 4,0 g/cm3 |
| Hall Doorstroomsnelheid | <30/50g |
| Vochtgehalte | <0,1 wt% |
De deeltjesgrootteverdeling maakt het mogelijk om dunne poederlagen te verspreiden en bijna volledig dichte onderdelen te maken na het smelten. De hoge stroombaarheid van het poeder en de schijnbare dichtheid zorgen voor een gemakkelijke poederverwerking tijdens het laden en hergebruik.
Normen
Hoewel er momenteel geen specifieke standaard bestaat, liggen de specificaties voor nikkellegering HX-poeder op één lijn met de samenstellingslimieten in standaarden voor smeedproducten zoals:
- AMS 5754
- AMS 5844
- AMS 5845
- UNS N06002
Gelijkwaardige smeedlegeringen zijn Haynes 214, Inconel 718, Waspaloy enz. Naarmate het gebruik van additive manufacturing toeneemt, zullen er speciale normen voor nikkellegeringen in poedervorm komen.
Leveranciers en prijzen
Nikkellegering HX-poeder is verkrijgbaar bij toonaangevende leveranciers van metaalpoeder en OEM's van additieve productieapparatuur:
Nikkellegering HX poeder leveranciers
| Leverancier | Beschrijving |
|---|---|
| Timmerman additief | Breedste portfolio van nikkellegeringpoeders voor AM |
| Sandvik Visarend | Breed assortiment niche-legeringspoeders voor AM |
| Erasteel | Poedermetallurgiespecialist met brede expertise in gelegeerd poeder |
| Praxair Oppervlaktetechnologieën | Toonaangevende leverancier van metaalpoeders voor de AM-industrie |
| SLM-oplossingen | Levert geoptimaliseerde legeringspoeders voor zijn AM-systemen |
| GE-additief | Levert legeringspoeders voor de gezondheidszorg, luchtvaart en industriële AM |
Typische prijzen voor nikkellegering HX-poeder liggen in de orde van grootte van $$$/kg. Hoge zuiverheidsniveaus, uitgebreide kwaliteitscontrole en geoptimaliseerde deeltjeskenmerken verklaren de topprijs van dit geavanceerde legeringspoeder.
Kostenvergelijking met alternatieven
| Legeringspoeder | Indicatieve prijzen |
|---|---|
| Nikkellegering HX | $$$/kg |
| Titaan Ti64 | $$/kg |
| Aluminium AlSi10Mg | $/kg |
| Roestvrij staal 316L | $$/kg |
De prijzen verschillen per leverancier op basis van de bestelde hoeveelheid, kwaliteitseisen en geografische factoren. Bulkbestelkortingen kunnen van toepassing zijn op bestellingen van meer dan 500-1000 kg.
Voordelen en beperkingen
Nikkellegering HX biedt een aantal duidelijke voordelen, samen met bepaalde beperkingen:
Voordelen
- Uitstekende mechanische eigenschappen van cryogene tot 1095°C temperaturen
- Behoudt sterkte en corrosiebestendigheid bij verhoogde temperaturen
- Bestand tegen verschillende corrosieve omgevingen
- Weerstand tegen thermische vermoeidheid en oxidatie tot 1095°C
- Lage thermische uitzettingscoëfficiënt
- Additieve maakbaarheid met PBF-processen
- Onderdelen kunnen een warmtebehandeling ondergaan om eigenschappen op maat te maken
Beperkingen
- Hoge materiaalkosten vergeleken met staal
- Lagere trekrek beperkt vervormbaarheid
- Heet isostatisch persen (HIP) vereist om interne porositeit te elimineren
- Beperkt aantal leveranciers van legeringspoeder op dit moment
- Parameterontwikkeling nodig voor nieuwe additieve systemen
Voor componenten die prestaties vereisen onder thermische en mechanische belastingen in corrosieve omgevingen, wegen de voordelen van nikkellegering HX op tegen de beperkingen van kosten en vervormbaarheid.
Kwalificatie en afdrukken
Het kwalificeren van nieuwe materialen zoals nikkellegering HX-poeder voor additieve productie vereist uitgebreide karakterisering en procesontwikkeling:
Nikkellegering HX poeder kwalificatie
- Chemische analyse - Bevestig samenstelling conform specificatie via natte chemie of OES
- Deeltjesgrootteverdeling - Poedersfericiteit en grootteparameters valideren met laserdiffractie
- Schijnbare dichtheid en stroommetingen - Geschiktheid voor poederspreiding controleren met Hall stroommeter volgens ASTM-norm B213
- Beoordeling van interne porositeit - Analyseer dichtheidsuniformiteit en interne defecten met microCT-scans
- Karakterisering van de microstructuur - Gebruik SEM en EDS om de uniformiteit van de legering, precipitatie en defecten te evalueren.
- Ontwikkeling van procesparameters - Optimaliseren van laservermogen, snelheid, arceringafstand voor dichtheid >99,5% met behulp van testkubussen
- Mechanische testen - trek, vermoeidheid, breuktaaiheid, kruip uitvoeren op AM testonderdelen en vergelijken met gesmede eigenschappen.
- Niet-destructieve evaluatie - technieken zoals kleurstofpenetratietesten gebruiken om defecten aan oppervlakken en onderlagen te identificeren.
- Corrosietests - evalueer de corrosiesnelheid in relevante omgevingen door onderdompelingstests of ASTM-standaarden
- Nabewerking - Studie effect van heet isostatisch persen (HIP) en warmtebehandeling op eigenschappen
- Toepassingsdemonstratie - prototypes van echte onderdelen maken en de functionele prestaties meten ten opzichte van de ontwerpdoelen
Deze uitgebreide tests valideren de kwaliteit van het poeder van de legering en de geschiktheid ervan voor het printen van applicatiecomponenten die voldoen aan de vereiste eigenschappen.
Richtlijnen voor afdrukparameters
Typische parameters voor het printen van nikkellegering HX poeder op het SLM 125HL systeem van SLM Solutions:
| Parameter | Typische waarde |
|---|---|
| Laagdikte | 30-50 µm |
| Laserkracht | 175-350 W |
| Scansnelheid | 125-250 mm/s |
| Hatch-afstand | 80-120 µm |
| Streep overlap | 50% |
| Temperatuur poederbed | 80-100°C |
Parameters variëren op basis van factoren zoals gewenste eigenschappen, oppervlakteafwerking, bouwsnelheid en mogelijkheden van het AM-systeem. Parametersets worden voortdurend verfijnd door middel van rigoureuze DOE-benaderingen om het bereik van bedrukbare geometrieën en eigenschappen uit te breiden.
Nabewerking
Gangbare nabewerkingsstappen voor additief vervaardigde componenten van nikkellegering HX zijn onder andere:
- Verwijdering van de bouwplaat - Zagen met draadvonkmachine of lintzaag om onderdelen van de plaat te verwijderen
- Ondersteuning verwijderen - Verwijder automatisch gegenereerde steunen voorzichtig mechanisch of met EDM
- Verlichting van stress - Verwarm het onderdeel gelijkmatig tot 620°C gedurende 1-2 uur om de restspanningen te verlichten.
- Heet isostatisch persen - HIP bij 1160°C/100-200 MPa gedurende 4 uur om interne porositeit te elimineren >98% dichtheid
- Oppervlaktebehandeling - Schuren en stralen verbetert de oppervlakteafwerking
- Afmeting meten - Kritische afmetingen bevestigen met CMM-inspectie en scannen op geometrische nauwkeurigheid
- Testen met kleurstofpenetrant - Controleer op breuken in het oppervlak die gerepareerd moeten worden met fluorescerende of zichtbare kleurstofpenetranten
- Hittebehandeling - Oplosbehandeling 1120°C, snelle luchtkoeling + veroudering 720°C/16 uur voor gewenste eigenschappen
Het automatiseren van nabewerkingen is cruciaal gezien de geometrische complexiteit van additief vervaardigde componenten die gebruikmaken van nikkellegering HX-poeder.
Zorgvuldige ontwerp- en ondersteuningsstrategieën zijn ook van vitaal belang tijdens de voorbewerking om de efficiëntie stroomafwaarts te verbeteren. Periodieke inspectie moet bevestigen dat aan alle ontwerp- en certificeringsvereisten wordt voldaan.
Toepassingen en casestudies
Nikkellegering HX wordt toegepast in veeleisende toepassingsgebieden:
Lucht- en ruimtevaart
- Verbrandingsblikken - 40% gewichtsvermindering, verwerkt 100°C hogere temperaturen
- Commerciële jet ontluchtingsklepbehuizing - Geïntegreerde koelkanalen, geoptimaliseerde vloeistofstroom
- Satelliet stuwraketten - Hoge sterkte-gewichtsverhouding, herbruikbaar
Olie en gas
- Zuurgasklephuizen - Corrosiebestendige nikkellegering bestand tegen H2S-omgeving
- Onderdelen voor downhole-veiligheidskleppen - Bestand tegen temperaturen van 150°C en erosie
- Offshore pompwaaier - Lichtgewicht, efficiënte vloeistofoverbrenging onder zeewater
Automobiel
- Turbocompressorwiel - Hoog toerental mogelijk tot 110.000 tpm
- Uitlaatregelklep - Geschikt voor uitlaatgastemperaturen tot 1050°C
- Zuigerkop - Conforme koelkanalen maken motor met hogere vermogensdichtheid mogelijk
Industrieel
- Vloeistofmondstuk voor continugieten - Vloeistofstroomapparaat voor hoge temperaturen verhoogt de productiviteit van staalfabrieken
- Extrusiepersgereedschap - Verbeterde duurzaamheid en dubbele levensduur
- Drukpersverwarmingselement - Geïntegreerd circuit van nikkellegering verwerkt temperaturen van 700°C
Deze toepassingsvoorbeelden tonen het potentieel van nikkellegering HX om de prestatiegrenzen in verschillende industrieën te verleggen door middel van additieve technieken. Een bredere beschikbaarheid van parametergegevens en demonstraties zal de adoptie verder uitbreiden.
Veelgestelde vragen
V: Wat zijn de belangrijkste voordelen van nikkellegering HX ten opzichte van conventionele materialen?
Nikkellegering HX biedt een uitzonderlijke combinatie van hoge sterkte tot 1095°C samen met taaiheid en corrosieweerstand die niet haalbaar is met typische legeringen. De additieve maakbaarheid maakt ontwerpen mogelijk die niet mogelijk zijn met subtractieve technieken.
V: Welke warmtebehandeling wordt gebruikt voor AM-onderdelen van nikkellegering HX?
Oplosbehandeling bij 1120°C gevolgd door veroudering bij 720°C gedurende 16 uur zorgt voor een uitstekende balans tussen sterkte (>150 ksi UTS) en vervormbaarheid (>16% El.). HIP wordt aangebracht na de productie en vóór de warmtebehandeling.
V: Welk AM-proces is ideaal voor nikkellegering HX-poeder?
Selectief lasersmelten (SLM) verdient de voorkeur boven elektronenstraalsmelten voor nikkellegering HX om thermische spanningen en scheuren beter onder controle te houden. SLM maakt een hogere dichtheid mogelijk terwijl de richtingseigenschappen onder controle blijven.
V: Welke industrieën bieden de beste kansen voor de toepassing van nikkellegering HX AM?
De ruimtevaart-, olie- en gas-, automobiel- en industriële warmtebehandelingsindustrie gebruikt nikkellegering HX voor componenten die thermische stabiliteit, sterkte en corrosieprestaties vereisen.
V: Vereist nikkellegering HX speciale voorzorgsmaatregelen voor poederbehandeling of opslag?
Poeders van nikkellegeringen zijn niet gevaarlijk, hoewel ademhalings- en explosievoorzorgsmaatregelen verstandig zijn, zoals bij elk fijn metaalpoeder. Argon inerte opslag met vochtbeheersing zorgt voor langdurige herbruikbaarheid.
Laatste prijs krijgen
Over Xmetto
product categorie
HETE VERKOOP
NEEM CONTACT MET ONS OP
Nog vragen? Stuur ons nu een bericht! Na ontvangst van uw bericht behandelen wij uw verzoek met een heel team.
