Порошок Hastelloy X для аддитивного производства (3D-печати)
Порошок Hastelloy X - это порошок суперсплава на основе никеля, обладающий исключительной высокотемпературной прочностью и выдающимися свойствами стойкости к окислению и коррозии.
| Металлический порошок | Размер | Количество | Цена/кг |
| Хастеллой X | 15-45um | 1 КГ | 107 |
| 10 КГ | 79 | ||
| 100 КГ | 70 |
Низкая стоимость заказа
Обеспечиваем низкую минимальную партию заказа для удовлетворения различных потребностей.
OEM И ODM
Предоставление индивидуальных продуктов и услуг по проектированию для удовлетворения уникальных потребностей заказчиков.
Достаточный запас
Обеспечить быструю обработку заказов и предоставить надежный и эффективный сервис.
Удовлетворенность клиентов
Обеспечивать высокое качество продукции, ставя во главу угла удовлетворение потребностей клиентов.
поделиться этим продуктом
Оглавление
Обзор порошка Hastelloy X
Порошок Hastelloy X - это порошок суперсплава на основе никеля, обладающий исключительной высокотемпературной прочностью и выдающимися свойствами устойчивости к окислению и коррозии. Он сохраняет механические свойства при температуре до 1150°C, что делает его пригодным для использования в критических компонентах аэрокосмических двигателей, промышленных газовых турбин, химической обработки и обработки расплавленного металла.
Порошок Hastelloy X можно использовать для изготовления деталей из этого высокоэффективного сплава с помощью процессов аддитивного производства с порошковым наплавлением, таких как лазерное порошковое наплавление (LPBF) и электронно-лучевое порошковое наплавление (EBM). Это позволяет печатать сложные геометрические формы непосредственно на основе данных САПР без ограничений, связанных с традиционным литьем и механической обработкой.
По сравнению с обычными никелевыми суперсплавами, Hastelloy X обладает повышенной прочностью на разрыв при ползучести благодаря стратегическим добавкам других элементов, таких как кобальт и молибден. Он устойчив к окислительным, восстановительным и нейтральным атмосферам вплоть до экстремальных температур, что продлевает срок службы компонентов.
Благодаря аддитивному производству конструкторы могут создавать более легкие детали из сплава Hastelloy X с конформными каналами охлаждения и интегрированными узлами, которые ранее были недостижимы. В данном руководстве рассматриваются составы порошка Hastelloy X, данные о свойствах, области применения, параметры принтера и поставщики, чтобы использовать преимущества этого сплава.
Состав порошка Хастеллой Х
Хастеллой X представляет собой сплав Ni-Cr-Fe-Co-Mo с незначительными добавками других элементов для улучшения специфических свойств. Номинальный состав в весовых процентах составляет:
| Элемент | Ni | Cr | Fe | Co | Mo | W | Mn | Si |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Вес % | бальзам. | 21.5 | 18.5 | 12.5 | 9.0 | 0.6 | 0.5 | 0.5 |
- Никель является основным базовым элементом, обеспечивающим кристаллическую матрицу FCC. Он снижает коэффициент теплового расширения.
- Хром помогает противостоять окислению и коррозии благодаря образованию на поверхности защитного слоя оксида хрома.
- Железо, кобальт и молибден укрепляют материал с помощью механизмов твердого раствора. Кобальт также поддерживает пластичность.
- Вольфрам дополнительно повышает высокотемпературную прочность за счет образования карбидов.
- Микроэлементы, такие как марганец и кремний, улучшают литейные свойства и способность к горячей обработке.
Модификации, выходящие за рамки стандартного состава, направлены на то, чтобы придать сплаву особые свойства, например, повысить прочность или технологичность, или свести к минимуму содержание определенных элементов.
Свойства порошка Hastelloy X
Хастеллой X обладает превосходным сочетанием высокотемпературной прочности, коррозионной стойкости, технологичности и свариваемости. Ключевыми характеристиками являются:
| Недвижимость | Значение |
|---|---|
| Плотность | 8,22 г/см3 |
| Температура плавления | 1350°C |
| Прочность на разрыв | 760 МПа (при 20°C)<br>140 МПа (при 1090°C) |
| Удлинение % | 50% (при 20°C) |
| Теплопроводность | 11,3 Вт/м-К |
| Коэффициент теплового расширения | 13,0 мкм/м-°C |
| Модуль упругости | 196-214 ГПа |
| Коэффициент Пуассона | 0.29-0.32 |
- Сохраняет прочность 55% при комнатной температуре до 900°C. Предел прочности при разрыве при ползучести превышает 100 МПа в течение более 1000 часов при температуре 980°C.
- Противостоит горячей коррозии и окислению в высокоскоростных газах вплоть до экстремальных температур. Образуется защитный оксидный слой Cr2O3.
- Хорошая обрабатываемость благодаря возможности холодной обработки 45-55% и горячей обработки при высоких температурах. Обрабатываемость составляет 35% по сравнению с нержавеющей сталью 303.
- Обладает отличной свариваемостью. Низкое содержание углерода минимизирует выпадение карбидов во время сварки.
Печатные свойства хастеллоя X
Механические свойства деталей AM Hastelloy X зависят от ориентации сборки, параметров обработки и термообработки. Изотропные свойства достигаются в отожженном состоянии. Пример данных:
| Недвижимость | Напечатанный EBMF | LPBF с печатью |
|---|---|---|
| Прочность на разрыв | 330 - 470 МПа | 500 - 660 МПа |
| Предел текучести (0,2%) | 230 МПа | 320 МПа |
| Удлинение при разрыве | 37% | 35% |
Области применения хастеллоя X
Хастеллой X находит широкое применение в:
Аэрокосмическая промышленность: Камеры сгорания, распылители, трубки, корпуса, крепежи и кожухи в авиационных двигателях и турбинах наземных электростанций благодаря своей устойчивости к экстремальным температурам и воздействию окружающей среды.
Химическая обработка: Трубы реформеров, крекинг-змеевики, теплообменники, детали клапанов, подвергающиеся воздействию углеводородной переработки и смешанной промышленной атмосферы при повышенных температурах, требующие коррозионной стойкости.
Обработка расплавленного металла: Клещи, оболочки термопар, крепежные детали и компоненты насосов/клапанов, контактирующие с расплавленным стеклом, алюминием, цинком, свинцом, медью, сталью и сверхпрочными сплавами во время операций литья, нанесения покрытий и выплавки.
Контроль загрязнения окружающей среды: Воздуховоды, трубы, скрубберы, вентиляторы, заслонки, работающие с горячими кислыми выхлопными газами на мусоросжигательных заводах и угольных электростанциях, которые вызывают окисление и коррозию.
Металлообработка: Штампы для горячей штамповки, экструзионные контейнеры и оснастка, удерживающая суперсплавы, титан и тугоплавкие металлы при высоких температурах во время термомеханической обработки, где тепло- и износостойкость имеют решающее значение.
Детали из хастеллоя X, изготовленные с помощью аддитивного производства
Преимущества аддитивного производства компонентов из сплава Hastelloy X включают:
- Изготовление сложных каналов охлаждения и бионических геометрий, улучшающих функциональность
- Консолидация узлов для сокращения количества деталей
- Персонализация сплавов для дальнейшего улучшения свойств
- Ускоренная итерация дизайна и детали по требованию
- Сокращение сроков изготовления и складских запасов
- Строительство сложных сэндвич-структур с решетками
- Облегчение компонентов за счет оптимизации топологии
Параметры процесса печати порошка хастеллоя X
LPBF и EBM подразумевают нанесение тонких слоев металлического порошка толщиной ~20-100 мкм и выборочное оплавление участков на основе данных 3D CAD с помощью лазерного или электронного луча соответственно. Ключевые параметры для Hastelloy X включают:
Настройки LPBF
| Параметр | Диапазон |
|---|---|
| Мощность лазера (Вт) | 195 - 380 W |
| Скорость сканирования (мм/с) | 600-1550 мм/с |
| Размер луча (мкм) | 50-200 мкм |
| Толщина слоя (мкм) | 20-50 мкм |
| Расстояние между люками (мкм) | 80-140 мкм |
| Защитный газ | Аргон |
Настройки EBM
| Параметр | Диапазон |
|---|---|
| Мощность луча (Вт) | 2,0-3,5 кВт |
| Скорость луча (м/с) | 1000-3000 м/с |
| Размер луча (мкм) | 200 |
| Толщина слоя (мкм) | 50-200 мкм |
| Смещение линии (мкм) | 100 |
| Температура предварительного нагрева (°C) | 1000°C |
Плотность деталей выше 99% достигается в обоих процессах после снятия напряжения и горячего изостатического прессования. Минимальные размеры деталей составляют ~100-200 микрон.
Поставщики порошка хастеллоя X для AM
| Компания | Назначение изделия | Размер частиц |
|---|---|---|
| Met3DP | Порошок хастеллоя X | 15-45 мкм |
| Столярная присадка | Сферический порошок Hastelloy X MicroMelt | 10-45 мкм |
| AP&C | Порошок Hastelloy X45 AM | D10 45 мкм |
| Америка делает | Газовый распыляемый порошок Hastelloy X | D50 17 мкм |
| Металлические порошки | Нестандартные сплавы Hastelloy X | 10-53 мкм |
| Атлантическое оборудование | Порошок для 3D-печати Hastelloy X | 22-71 мкм |
Стоимость порошка Хастеллой Х
Цены на порошок Hastelloy X, являющийся нишевым суперсплавом для высокопроизводительных применений, выше:
- Стоимость металлического порошка составляет $500-$1000 за кг
- Сроки выполнения индивидуальных заказов могут составлять от 2 до 16 недель
Прайс-лист на порошок Met3DP Hastelloy X:
| Металлический порошок | Размер | Количество | Цена/кг |
| Хастеллой X | 15-45um | 1 КГ | 107 |
| 10 КГ | 79 | ||
| 100 КГ | 70 |
Стандарты механических испытаний
Основные методы испытаний, используемые для оценки свойств материала и порошков Hastelloy X при растяжении, усталости, вязкости разрушения и разрыва при ползучести, включают:
| Стандарт | Название | Организация |
|---|---|---|
| ASTM E8 | Испытание металлических материалов на растяжение | ASTM |
| ASTM E23 | Испытание на ударное воздействие с помощью бруса с насечками | ASTM |
| ISO 6892 | Испытания металлических материалов на растяжение | ISO |
| AMS 2633A | Термическая обработка деталей из хастеллоя X | SAE |
Постобработка деталей из хастеллоя X, изготовленных аддитивным способом
После печати детали из сплава Hastelloy X должны пройти следующие этапы обработки перед вводом в эксплуатацию:
Удаление опоры
- Жертвенные опоры отсоединяются с помощью проволочной электроэрозионной резки или химического растворения, если это возможно.
Снятие стресса
- Для устранения остаточных напряжений, возникающих при послойном наращивании, осторожно нагрейте под вакуумом или в инертном газе до 760-980°C в течение 1-2 часов.
Горячее изостатическое прессование
- Проведите HIP-печать при температуре 1120°C и давлении 100-200 МПа в течение 3-6 часов, чтобы закрыть внутренние пустоты и микропористость.
Термообработка
- Отжиг в растворе при температуре 1150-1210°C обеспечивает равновесную микроструктуру и необходимую твердость.
Обработка поверхности
- Дополнительные виды обработки поверхности включают шлифование, фрезерование, полировку и упрочнение для достижения требуемой шероховатости и чистоты поверхности.
Испытание качества
- Проверка соответствия деталей техническим условиям по размерам, целостности материала, микроструктуре и механическим свойствам в соответствии с действующими стандартами. Проведение послойного сканирования.
Руководство покупателя - 3D-принтеры с порошковым покрытием из сплава Hastelloy X
При работе с реактивными сплавами, такими как порошок Hastelloy X, необходимо учитывать следующие критические моменты:
Точность - жесткий контроль технологического процесса для обеспечения точности размеров и повторяемости при сборке
Инертная атмосфера - защитный газ очень высокой чистоты для предотвращения загрязнения материала
Автоматизация - системы обработки порошка для минимизации воздействия кислорода
Обеспечение качества - поточный мониторинг, замкнутая обратная связь по бассейнам расплава и микроструктуре
Smart Software - специальные стратегии сканирования, адаптирующиеся к тепловой истории и геометрии
Производительность - Более высокая скорость сборки за счет более высокой мощности лазера и больших объемов сборки
Ведущие модели включают:
- 3D Systems DMP Factory 500
- GE Additive Concept Laser Xline 2000R
- Четырехлазерная система EOS M 400-4
- Серия SLM Solutions Next Generation
- Лазерный станок Renishaw RenAM 500 Quad
Перспективы развития сплава Хастеллой Х и металла AM
Области применения компонентов из хастеллоя X будут расширяться в существующих секторах, поскольку аддитивные технологии открывают новые возможности в сочетании с растущей экономической целесообразностью:
- Более распространено прямое использование 3D-печати камер сгорания ракет, деталей коммерческих реактивных двигателей, горячих секций промышленных газовых турбин и оборудования для производства электроэнергии с учетом улучшенных геометрических характеристик, охлаждения и веса.
- Дополнительное химическое оборудование, например, внутренние части теплообменников и технологических резервуаров с конформными каналами, напечатанными как единый корпус, а не как сварные узлы из листового металла.
- Консолидация модульных сборок и традиционных паяных соединений для аэрокосмического и полупроводникового оборудования, подверженного воздействию вакуума и агрессивных сред высокой чистоты.
- Индивидуальные, унифицированные узлы топливных форсунок и охлаждающие пластины для эффузионного охлаждения, разработанные с учетом специфических тепловых условий в жидкостных силовых установках и турбинах.
- Все большее распространение получают имплантаты, адаптированные под пациента, такие как зубные мосты и коронки, использующие преимущества биосовместимости.
Будущее металлического AM очень позитивно, так как он становится все более доступным по цене, а также ускоряет скорость изготовления и время выполнения заказа. Сферы применения технологии в производстве продолжают расширяться.
Вопросы и ответы
Вопрос: Чем наиболее известен сплав Hastelloy X с точки зрения его свойств?
О: Хастеллой X наиболее известен тем, что сохраняет высокую прочность при экстремальных температурах до 1150°C, а также превосходной коррозионной стойкостью, позволяющей ему выдерживать горячие окислительные и восстановительные атмосферы в сложных условиях.
В: В каких отраслях промышленности больше всего используются сплавы Hastelloy X и родственные им суперсплавы?
О: Аэрокосмическая промышленность является ведущим потребителем хастеллоя X, используя его жаропрочность - более 50%. Далее следует химическая промышленность, полагающаяся на коррозионную стойкость, затем металлообработка и контроль загрязнения окружающей среды.
В: Что делает Hastelloy X лучше других суперсплавов на основе никеля для работы в экстремальных условиях?
О: Стратегические добавки железа, кобальта и молибдена придают сплаву Hastelloy X самую высокую прочность среди никелевых сплавов вплоть до 1150°C. Другие никелевые суперсплавы либо не дотягивают до этой максимальной температуры, либо в конечном итоге превосходят ее по длительности прочности на разрыв.
Вопрос: Какова типичная стоимость одного кг порошка Hastelloy X, пригодного для процессов AM с порошковым слоем?
О: Поскольку Hastelloy X является специализированным порошком, предназначенным для сложных применений, его цена обычно варьируется от $500 до $1000 за кг. Это в 5-10 раз выше, чем, например, стоимость нержавеющей стали. При заказе меньшего количества существует дополнительная наценка.
Вопрос: Какой процесс 3D-печати лучше подходит для хастеллоя X - DMLS или EBM?
О: И LPBF, и EBM могут печатать полностью плотные компоненты из сплава Hastelloy X. Процессы на основе лазера могут предложить лучшую обработку поверхности и точность размеров вплоть до ~50 микрон. Однако более высокая скорость печати EBM делает ее более предпочтительной для крупносерийного производства.
Вопрос: Какая термообработка используется для деталей из сплава Hastelloy X после изготовления методом AM?
О: Типичный цикл термообработки включает 1-2 часа выдержки при температуре от 1150°C до 1210°C после предварительного снятия напряжения при 1080°C. Это гомогенизирует элементы в матрице, обеспечивая необходимый фазовый баланс и свойства.
Вопрос: Hastelloy X труднее или легче поддается обработке, чем стандартные марки нержавеющей стали 304 или 316?
О: Хастеллой X имеет почти 50% более низкую степень обрабатываемости по сравнению с обычными нержавеющими сталями 300-й серии из-за более высокой прочности и характеристик упрочнения. Требуется более жесткая настройка и соответствующая оснастка.
Вопрос: Можно ли сваривать сверхпрочный сплав Hastelloy X обычными методами сварки плавлением?
О: Да, хастеллой X демонстрирует отличную свариваемость при дуговой сварке вольфрамовым электродом (GTAW), плазменной или лазерной сварке благодаря низкому содержанию углерода и отсутствию упрочняющих преципитатов по границам зерен, которые могут образовывать хрупкие интерметаллические фазы. Используйте подходящий присадочный сплав.
Вопрос: Какие отрасли промышленности будут способствовать внедрению в будущем технологии AM с использованием таких сплавов, как Hastelloy X?
О: Аэрокосмическая, медицинская, автомобильная и энергетическая отрасли являются одними из самых дорогостоящих сфер применения печатных металлических деталей, изготовленных из сплавов, в которых сбалансированы такие свойства, как термостойкость, коррозионная стойкость и высокая прочность, а легкие конструкции дают значительные преимущества.
Получить последнюю цену
О компании Xmetto
Категория продукта
ГОРЯЧАЯ РАСПРОДАЖА
CONTACT US
Есть вопросы? Отправьте нам сообщение прямо сейчас! После получения Вашего сообщения мы всей командой выполним Ваш запрос.
