Proszek Hastelloy X do produkcji addytywnej (druk 3D)
Proszek Hastelloy X to superstop na bazie niklu o wyjątkowej wytrzymałości w wysokich temperaturach oraz wyjątkowej odporności na utlenianie i korozję.
| Metalowy proszek | Rozmiar | Ilość | Cena/kg |
| Hastelloy X | 15-45um | 1 KG | 107 |
| 10 KG | 79 | ||
| 100 KG | 70 |
Niskie MOQ
Zapewnij niską minimalną ilość zamówienia, aby spełnić różne potrzeby.
OEM I ODM
Dostarczanie niestandardowych produktów i usług projektowych w celu zaspokojenia unikalnych potrzeb klientów.
Odpowiednie zapasy
Zapewnienie szybkiego przetwarzania zamówień oraz niezawodnej i wydajnej obsługi.
Zadowolenie klienta
Dostarczanie wysokiej jakości produktów, których podstawą jest zadowolenie klienta.
Udostępnij ten produkt
Spis treści
Przegląd proszków Hastelloy X
Proszek Hastelloy X to superstop na bazie niklu o wyjątkowej wytrzymałości w wysokich temperaturach oraz wyjątkowej odporności na utlenianie i korozję. Zachowuje właściwości mechaniczne do temperatury 1150°C, dzięki czemu nadaje się do krytycznych komponentów w silnikach lotniczych, przemysłowych turbinach gazowych, przetwórstwie chemicznym i obróbce stopionego metalu.
Proszek Hastelloy X może być wykorzystywany do produkcji części z tego wysokowydajnego stopu w procesach wytwarzania przyrostowego metodą fuzji w złożu proszku, takich jak laserowa fuzja w złożu proszku (LPBF) i fuzja w złożu proszku wiązką elektronów (EBM). Umożliwia to drukowanie złożonych geometrii bezpośrednio z danych CAD bez ograniczeń związanych z tradycyjnym odlewaniem i obróbką skrawaniem.
W porównaniu do konwencjonalnych superstopów niklu, Hastelloy X charakteryzuje się wyższą wytrzymałością na pełzanie dzięki strategicznym dodatkom innych pierwiastków, takich jak kobalt i molibden. Jest odporny na utleniające, redukujące i neutralne atmosfery aż do ekstremalnych temperatur, co wydłuża żywotność komponentów.
Dzięki produkcji addytywnej projektanci mogą konstruować lżejsze części ze stopu Hastelloy X z konforemnymi kanałami chłodzenia i zintegrowanymi zespołami, co wcześniej nie było możliwe. Niniejszy przewodnik obejmuje skład proszku Hastelloy X, dane dotyczące właściwości, zastosowania, parametry drukarek i dostawców, aby wykorzystać zalety tego stopu.
Skład proszku Hastelloy X
Hastelloy X to stop Ni-Cr-Fe-Co-Mo ze śladowymi dodatkami innych pierwiastków w celu poprawy określonych właściwości. Skład nominalny według procentów wagowych wynosi:
| Element | Ni | Cr | Fe | Co | Mo | W | Mn | Si |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Waga % | bal. | 21.5 | 18.5 | 12.5 | 9.0 | 0.6 | 0.5 | 0.5 |
- Nikiel jest głównym pierwiastkiem bazowym zapewniającym matrycę krystaliczną FCC. Obniża współczynnik rozszerzalności cieplnej.
- Chrom wspomaga odporność na utlenianie i korozję dzięki ochronnej warstwie tlenku chromu tworzącej się na powierzchni.
- Żelazo, kobalt i molibden wzmacniają materiał za pomocą mechanizmów roztworu stałego. Kobalt utrzymuje również plastyczność.
- Wolfram dodatkowo poprawia wytrzymałość w wysokich temperaturach poprzez tworzenie węglików.
- Pierwiastki śladowe, takie jak mangan i krzem, zwiększają podatność na odlewanie i obróbkę na gorąco.
Modyfikacje wykraczające poza ten standardowy skład mają na celu dostosowanie stopu do określonych wymagań, takich jak wyższa wytrzymałość lub podatność na obróbkę, lub zminimalizowanie niektórych elementów.
Właściwości proszku Hastelloy X
Hastelloy X charakteryzuje się doskonałym połączeniem wytrzymałości na wysokie temperatury, odporności na korozję, podatności na obróbkę i spawalności. Kluczowe atrybuty to:
| Nieruchomość | Wartość |
|---|---|
| Gęstość | 8,22 g/cm3 |
| Temperatura topnienia | 1350°C |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 760 MPa (przy 20°C)<br>140 MPa (przy 1090°C) |
| Wydłużenie % | 50% (przy 20°C) |
| Przewodność cieplna | 11,3 W/m-K |
| Współczynnik rozszerzalności cieplnej | 13,0 μm/m-°C |
| Moduł sprężystości | 196-214 GPa |
| Współczynnik Poissona | 0.29-0.32 |
- Zachowuje wytrzymałość 55% w temperaturze pokojowej do 900°C. Wytrzymałość na pełzanie przekracza 100 MPa przez ponad 1000 godzin w temperaturze 980°C.
- Odporność na gorącą korozję i utlenianie w gazach o wysokiej prędkości do ekstremalnych temperatur. Tworzy ochronną warstwę tlenku Cr2O3.
- Podatność na obróbkę plastyczną jest dobra dzięki obrabialności na zimno 45-55% i obrabialności na gorąco w wysokiej temperaturze. Obrabialność jest oceniana na 35% stali nierdzewnej 303.
- Wykazuje doskonałą spawalność. Niska zawartość węgla minimalizuje wytrącanie węglików podczas spawania.
Właściwości drukowanego stopu Hastelloy X
Właściwości mechaniczne części AM Hastelloy X zależą od orientacji budowy, parametrów przetwarzania i obróbki cieplnej. Właściwości izotropowe są osiągalne w stanie wyżarzonym. Przykładowe dane:
| Nieruchomość | EBMF z nadrukiem | LPBF z nadrukiem |
|---|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie | 330 - 470 MPa | 500 - 660 MPa |
| Granica plastyczności (0,2%) | 230 MPa | 320 MPa |
| Wydłużenie przy zerwaniu | 37% | 35% |
Zastosowania Hastelloy X
Hastelloy X jest intensywnie wykorzystywany:
Aerospace: Komory spalania, pręty natryskowe, rury, obudowy, elementy złączne i obudowy w silnikach lotniczych i lądowych turbinach energetycznych ze względu na ekstremalną odporność na temperaturę i środowisko.
Przetwarzanie chemiczne: Rury reformera, wężownice krakingowe, wymienniki ciepła, części zaworów narażone na przetwarzanie węglowodorów i mieszane atmosfery przemysłowe w podwyższonych temperaturach poszukują odporności na korozję.
Przetwarzanie stopionego metalu: Tygle, osłony termopar, elementy złączne i elementy pomp/zaworów stykające się ze stopionym szkłem, aluminium, cynkiem, ołowiem, miedzią, stalą i nadstopami podczas odlewania, powlekania i wytapiania.
Kontrola zanieczyszczeń: Kanały, kominy, płuczki, wentylatory, przepustnice obsługujące gorące kwaśne gazy spalinowe w spalarniach odpadów i elektrowniach węglowych, które powodują utlenianie i korozję.
Obróbka metali: Matryce do formowania na gorąco, pojemniki do wyciskania i oprzyrządowanie utrzymujące nadstopy, tytan i metale ogniotrwałe w wysokich temperaturach podczas obróbki termomechanicznej, gdzie odporność na ciepło i zużycie ma kluczowe znaczenie.
Części Hastelloy X wykonane w procesie produkcji addytywnej
Zalety produkcji addytywnej komponentów z Hastelloy X obejmują:
- Wytwarzanie skomplikowanych kanałów chłodzących i bionicznych geometrii poprawiających funkcjonalność
- Konsolidacja zespołów w celu zmniejszenia liczby części
- Dostosowywanie stopów w celu dalszej poprawy właściwości
- Przyspieszona iteracja projektu i części na żądanie
- Skrócenie czasu realizacji i zapasów
- Budowa złożonych struktur warstwowych z siatkami
- Lekkie komponenty dzięki optymalizacji topologii
Parametry procesu drukowania proszku Hastelloy X
LPBF i EBM obejmują rozprowadzanie cienkich warstw proszku metalowego o grubości ~20-100 mikronów i selektywne topienie obszarów w oparciu o dane 3D CAD przy użyciu odpowiednio wiązki laserowej lub wiązki elektronów. Kluczowe parametry dla Hastelloy X obejmują:
Ustawienia LPBF
| Parametr | Zasięg |
|---|---|
| Moc lasera (W) | 195 - 380 W |
| Prędkość skanowania (mm/s) | 600-1550 mm/s |
| Rozmiar wiązki (μm) | 50-200 μm |
| Grubość warstwy (μm) | 20-50 μm |
| Rozstaw włazów (μm) | 80-140 μm |
| Gaz osłonowy | Argon |
Ustawienia EBM
| Parametr | Zasięg |
|---|---|
| Moc wiązki (W) | 2,0-3,5 kW |
| Prędkość wiązki (m/s) | 1000-3000 m/s |
| Rozmiar wiązki (μm) | 200 |
| Grubość warstwy (μm) | 50-200 μm |
| Przesunięcie linii (μm) | 100 |
| Temperatura podgrzewania (°C) | 1000°C |
Gęstość części powyżej 99% jest osiągana w obu procesach po odprężeniu i prasowaniu izostatycznym na gorąco. Możliwe są minimalne rozmiary elementów ~100-200 mikronów.
Dostawcy proszku Hastelloy X dla AM
| Firma | Oznaczenie produktu | Wielkość cząstek |
|---|---|---|
| Met3DP | Hastelloy X Powder | 15-45 μm |
| Carpenter Additive | Sferyczny proszek Hastelloy X MicroMelt | 10-45 μm |
| AP&C | Proszek Hastelloy X45 AM | D10 45 μm |
| Ameryka tworzy | Proszek Hastelloy X rozpylany gazowo | D50 17 μm |
| Proszki metali | Niestandardowe stopy Hastelloy X | 10-53 μm |
| Atlantic Equipment | Proszek do druku 3D Hastelloy X | 22-71 μm |
Koszt proszku Hastelloy X
Jako niszowy superstop w proszku do zastosowań o wysokiej wydajności, ceny proszku Hastelloy X są wyższe:
- Koszt materiału proszku metalowego wynosi $500-$1000 za kg
- Czas realizacji zamówień niestandardowych może wynosić od 2 do 16 tygodni
Cennik proszku Met3DP Hastelloy X:
| Metalowy proszek | Rozmiar | Ilość | Cena/kg |
| Hastelloy X | 15-45um | 1 KG | 107 |
| 10 KG | 79 | ||
| 100 KG | 70 |
Standardy testów mechanicznych
Kluczowe metody testowe stosowane do oceny właściwości materiału i proszków Hastelloy X w zakresie rozciągania, zmęczenia, odporności na pękanie i pełzania obejmują:
| Standard | Tytuł | Organizacja |
|---|---|---|
| ASTM E8 | Próba rozciągania materiałów metalowych | ASTM |
| ASTM E23 | Próba udarności z prętem karbowanym | ASTM |
| ISO 6892 | Próba rozciągania materiałów metalowych | ISO |
| AMS 2633A | Obróbka cieplna części Hastelloy X | SAE |
Przetwarzanie części Hastelloy X wytwarzanych addytywnie
Po wydrukowaniu, części Hastelloy X muszą zostać poddane następującym etapom obróbki przed oddaniem do użytku:
Usuwanie wsparcia
- Wsporniki protektorowe są odłączane za pomocą cięcia drutem EDM lub rozpuszczania chemicznego, jeśli jest to możliwe.
Łagodzenie stresu
- Aby wyeliminować naprężenia szczątkowe powstałe w wyniku warstwowego narastania, należy delikatnie podgrzać w próżni lub gazie obojętnym do temperatury 760-980°C przez 1-2 godziny.
Tłoczenie izostatyczne na gorąco
- HIP całego wydruku w temperaturze 1120°C i ciśnieniu 100-200 MPa przez 3-6 godzin w celu zamknięcia wewnętrznych pustek i mikroporowatości.
Obróbka cieplna
- Wyżarzanie w temperaturze 1150-1210°C zapewnia równowagę mikrostruktury i pożądaną twardość.
Przetwarzanie powierzchni
- Dodatkowa obróbka powierzchni obejmuje szlifowanie, frezowanie, polerowanie i śrutowanie w celu uzyskania wymaganej chropowatości i wykończenia powierzchni.
Testowanie jakości
- Testowanie części pod kątem zgodności ze specyfikacjami dotyczącymi wymiarów, integralności materiału, mikrostruktury i właściwości mechanicznych zgodnie z obowiązującymi normami. Przeprowadzanie skanowania warstwowego.
Przewodnik dla kupujących - Drukarki 3D ze złożem proszkowym Hastelloy X
Krytyczne kwestie dotyczące drukarek podczas pracy ze stopami reaktywnymi, takimi jak proszek Hastelloy X, obejmują:
Precyzja - ścisła kontrola procesu w celu zapewnienia dokładności wymiarowej i powtarzalności w konstrukcjach
Atmosfera obojętna - gaz osłonowy o bardzo wysokiej czystości zapobiegający zanieczyszczeniu materiału
Automatyzacja - systemy przenoszenia proszków minimalizujące ekspozycję na tlen
Zapewnienie jakości - monitorowanie na linii produkcyjnej, sprzężenie zwrotne w pętli zamkniętej basenów stopu i mikrostruktury
Inteligentne oprogramowanie - specjalne strategie skanowania dostosowujące się do historii termicznej i geometrii
Wydajność - szybsze tempo budowania dzięki wyższej mocy lasera i dużej objętości budowania
Wiodące modele obejmują:
- 3D Systems DMP Factory 500
- GE Additive Concept Laser Xline 2000R
- 4-laserowy system EOS M 400-4
- Seria SLM Solutions Next Generation
- Maszyna laserowa Renishaw RenAM 500 Quad
Perspektywy na przyszłość dla Hastelloy X i Metal AM
Zastosowania komponentów Hastelloy X będą się rozszerzać w istniejących sektorach, ponieważ techniki addytywne umożliwiają nowe możliwości w połączeniu z rosnącą opłacalnością ekonomiczną:
- Bardziej powszechnym zastosowaniem jest bezpośrednie drukowanie 3D komór spalania rakiet, komercyjnych części silników odrzutowych, przemysłowych sekcji gorących turbin gazowych i sprzętu do wytwarzania energii, dzięki zwiększonym korzyściom geometrycznym, chłodzeniu i wadze.
- Dodatkowy sprzęt chemiczny, taki jak wewnętrzne wymienniki ciepła i zbiorniki procesowe z kanałami konforemnymi drukowanymi jako jeden korpus zamiast spawanych zespołów blach.
- Konsolidacja zespołów modułów i tradycyjnie lutowanych połączeń dla sprzętu lotniczego i półprzewodnikowego podatnego na działanie próżni i atmosfer korozyjnych o wysokiej czystości.
- Niestandardowe, jednostkowe zespoły wtryskiwaczy paliwa i płyty chłodzące dostosowane do specyficznych warunków termicznych w układach napędowych i turbinach.
- Większe zastosowanie implantów dopasowanych do pacjenta, takich jak mosty i korony dentystyczne, wykorzystujących biokompatybilność.
Przyszłość samej technologii AM jest bardzo korzystna ze względu na większą przystępność cenową oraz szybsze tempo budowy i czas realizacji. Zastosowania produkcyjne tej technologii wciąż się rozwijają.
Najczęściej zadawane pytania
P: Z czego najbardziej znany jest stop Hastelloy X, jeśli chodzi o jego właściwości?
O: Hastelloy X jest najbardziej znany z tego, że zachowuje wysoką wytrzymałość w ekstremalnych temperaturach do 1150°C wraz z doskonałą odpornością na korozję, co pozwala mu wytrzymać gorące utleniające i redukujące atmosfery w wymagających środowiskach.
P: Jakie branże najczęściej wykorzystują Hastelloy X i pokrewne superstopy?
O: Przemysł lotniczy i kosmiczny jest głównym odbiorcą Hastelloy X wykorzystującym jego odporność na ciepło - ponad 50%. Na kolejnym miejscu znajduje się przetwórstwo chemiczne oparte na odporności na korozję, a następnie obróbka metali i zastosowania związane z kontrolą zanieczyszczeń.
P: Co sprawia, że Hastelloy X jest lepszy od innych superstopów na bazie niklu do pracy w ekstremalnych warunkach?
O: Strategiczne dodatki żelaza, kobaltu i molibdenu zapewniają Hastelloy X najwyższą wytrzymałość wśród stopów niklu do 1150°C. Inne superstopy niklu albo nie osiągają tej maksymalnej temperatury, albo ostatecznie uzyskują lepsze wyniki w zakresie wytrzymałości na zerwanie.
P: Jaki jest typowy koszt kilograma proszku Hastelloy X odpowiedniego do procesów z użyciem złoża proszkowego AM?
O: Ponieważ Hastelloy X jest specjalnym proszkiem dostosowanym do wymagających zastosowań, jego ceny wahają się zwykle od $500 do $1000 za kg. Jest to na przykład 5-10 razy więcej niż w przypadku stali nierdzewnej. W przypadku zamówień o mniejszej ilości występuje dalszy narzut.
P: Który proces druku 3D sprawdza się lepiej w przypadku Hastelloy X - DMLS czy EBM?
O: Zarówno LPBF, jak i EBM mogą drukować w pełni zwarte komponenty Hastelloy X. Procesy laserowe mogą oferować lepsze wykończenie powierzchni i precyzję wymiarową do ~50 mikronów. Jednak szybsze tempo drukowania EBM sprawia, że jest on preferowany do zastosowań produkcyjnych o większej objętości.
P: Jaką obróbkę cieplną stosuje się w przypadku części Hastelloy X po konstrukcji metalowej AM?
Typowy cykl obróbki cieplnej obejmuje 1-2 godziny wygrzewania w temperaturze od 1150°C do 1210°C po uprzednim odprężeniu w temperaturze 1080°C. Powoduje to homogenizację elementów w matrycy, zapewniając pożądaną równowagę faz i właściwości.
P: Czy Hastelloy X jest trudniejszy lub łatwiejszy w obróbce niż standardowe gatunki stali nierdzewnej 304 lub 316?
O: Hastelloy X ma prawie 50% niższy wskaźnik skrawalności w stosunku do zwykłych stali nierdzewnych serii 300 ze względu na wyższą wytrzymałość i charakterystykę utwardzania podczas pracy. Wymagane są sztywniejsze ustawienia i odpowiednie oprzyrządowanie.
P: Czy można spawać superstop Hastelloy X przy użyciu konwencjonalnych metod spawania?
O: Tak, Hastelloy X wykazuje doskonałą spawalność przy spawaniu łukiem wolframowym (GTAW), plazmą lub wiązką laserową ze względu na niską zawartość węgla i brak wzmacniających osadów wzdłuż granic ziaren, które mogą tworzyć kruche fazy międzymetaliczne. Należy użyć odpowiedniego stopiwa.
P: Jakie branże będą w przyszłości napędzać wdrażanie technologii AM z wykorzystaniem stopów takich jak Hastelloy X?
O: Przemysł lotniczy, medyczny, motoryzacyjny i energetyczny mają jedne z najbardziej wartościowych zastosowań dla drukowanych części metalowych wykonanych ze stopów, które równoważą właściwości takie jak odporność na temperaturę, odporność na korozję i wysoką wytrzymałość, a lekkie konstrukcje zapewniają znaczące korzyści.
Uzyskaj najnowszą cenę
Informacje o Xmetto
Kategoria produktu
GORĄCA WYPRZEDAŻ
KONTAKT
Masz pytania? Wyślij nam wiadomość teraz! Po otrzymaniu wiadomości obsłużymy Twoją prośbę całym zespołem.
