Порошок никелевого сплава HX
Порошок никелевого сплава HX может использоваться для изготовления деталей сложной формы с использованием процессов аддитивного производства с порошковым слоем, таких как селективное лазерное плавление (SLM) и электронно-лучевое плавление (EBM). Благодаря своим свойствам он подходит для изготовления деталей, требующих высокой прочности, жаропрочности и коррозионной стойкости в различных отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, нефтегазовая, автомобильная и общепромышленная.
Система сплавов позволяет изменять свойства путем термической обработки. Отжиг с последующим старением позволяет оптимизировать прочность, пластичность и трещиностойкость в соответствии с требованиями применения.
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
Порошок никелевого сплава HX - это порошок сплава никель-хром-железо-молибден, предназначенный для аддитивного производства, требующего высокой прочности, коррозионной стойкости и способности выдерживать высокие температуры. Некоторые ключевые свойства порошка никелевого сплава HX включают:
Основные свойства порошка никелевого сплава HX
| Недвижимость | Описание |
|---|---|
| Состав | Никель, хром, железо, молибден |
| Температура плавления | 1390-1440°C |
| Плотность | 8,2 г/см3 |
| Прочность | Отличная прочность при температурах от криогенных до 1095°C |
| Коррозионная стойкость | Устойчивость к различным агрессивным средам |
| Термическая стабильность | Сохраняет прочность и коррозионную стойкость при повышенных температурах |
| Аддитивная технологичность | Оптимизация распределения частиц по размерам и морфологии для процессов AM |
Порошок никелевого сплава HX может использоваться для изготовления деталей сложной формы с использованием процессов аддитивного производства с порошковым слоем, таких как селективное лазерное плавление (SLM) и электронно-лучевое плавление (EBM). Благодаря своим свойствам он подходит для изготовления деталей, требующих высокой прочности, жаропрочности и коррозионной стойкости в различных отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, нефтегазовая, автомобильная и общепромышленная.
Система сплавов позволяет изменять свойства путем термической обработки. Отжиг с последующим старением позволяет оптимизировать прочность, пластичность и трещиностойкость в соответствии с требованиями применения.
В целом, никелевый сплав HX представляет собой передовую инженерную систему материалов, позволяющую создавать компоненты нового поколения с помощью аддитивного производства.
Состав
Состав порошка никелевого сплава HX обеспечивает оптимальный баланс свойств для высокоэффективных инженерных компонентов:
Состав порошка никелевого сплава HX
| Элемент | Вес % | Роль |
|---|---|---|
| Никель | 50-55% | Основной элемент, обеспечивающий коррозионную стойкость и прочность при высоких температурах |
| Хром | 15-20% | Повышает устойчивость к окислению и коррозии |
| Железо | Баланс | Обеспечивает высокую прочность и твердость |
| Молибден | 8-10% | Упрочнитель твердых растворов, улучшает сопротивление ползучести |
| Титан + алюминий | 3-4% всего | Карбидообразователи для упрочнения осадков |
| Углерод | <0,05% | Твердосплавный наконечник |
Высокое содержание никеля и хрома обеспечивает превосходную стойкость к коррозии и окислению. Упрочняющие элементы в твердом растворе, такие как молибден, а также осадки титана, алюминия и углерода обеспечивают прочность в широком диапазоне температур от криогенных до 1095°C.
Индивидуальная настройка уровней титана и алюминия позволяет регулировать объемную долю и тип осадка для оптимизации прочности и трещиностойкости в соответствии с конкретными требованиями к компонентам.
Свойства
Порошок никелевого сплава HX обладает уникальным сочетанием механических свойств, коррозионной стойкости и термостойкости, что делает его пригодным для изготовления критически важных компонентов:
Свойства порошка никелевого сплава HX
| Недвижимость | Описание |
|---|---|
| Плотность | 8,2 г/см3 |
| Диапазон плавления | 1390-1440°C |
| Прочность | Предельная прочность на разрыв 130-160 ksi<br>Предел текучести 115-130 ksi |
| Удлинение | 15-25% |
| Твердость | 32-36 HRC |
| Ударная вязкость | 50-80 фунт-футов |
| Теплопроводность | 9-12 Вт/м-К |
| Коэффициент теплового расширения | 12-13 x 10-6/°C |
| Максимальная температура эксплуатации | 1095°C |
| Коррозионная стойкость | Отлично работает в различных условиях |
| Устойчивость к окислению | Устойчивость до 1095°C |
| Сопротивление термической усталости | Превосходный срок службы при термической усталости |
| Термическая стабильность | Сохраняет прочность при повышенных температурах |
| Чувствительность к насечкам | Низкая чувствительность к насечкам |
Тонкая морфология порошка и оптимизированный гранулометрический состав позволяют печатать детали высокой плотности (>99,5%) с использованием порошка никелевого сплава HX. Это позволяет полностью реализовать потенциал сплава с точки зрения механических свойств и производительности.
Термическая обработка раствором с последующей термической обработкой при старении позволяет подобрать уровни прочности и пластичности в соответствии с конкретными требованиями к конструкции детали. Для достижения максимальной прочности обычно используется старение при 720°C в течение 16 часов.
Приложения
Сочетание свойств порошка никелевого сплава HX позволяет использовать его в различных отраслях промышленности:
Отрасли, использующие порошок никелевого сплава HX
- Аэрокосмическая промышленность
- Нефть и газ
- Автомобильная промышленность
- Промышленность
Применение компонентов
- Контейнеры для сжигания
- Корпуса втулок
- Клапаны и корпуса клапанов
- Детали поршня
- Насосные компоненты
- Печатные теплообменники
- Детали для обработки жидкостей
- Инструментальные вставки
Превосходная высокотемпературная прочность позволяет облегчить вес компонентов, расположенных ближе к источнику тепла, таких как камеры сгорания, компоненты сопел, выпускные клапаны и т.д. в аэрокосмических двигателях нового поколения.
Устойчивость к коррозии позволяет использовать его в таких компонентах нефтяных месторождений, как клапаны, насосы и скважинные инструменты. Устойчивость к кислой среде расширяет возможности применения в нефтегазовой отрасли.
В автомобилестроении высокотемпературные клапаны, насосы, компоненты турбонагнетателей обеспечиваются благодаря термическим свойствам сплава и стабильности размеров.
Аддитивное производство с использованием порошка никелевого сплава HX также позволяет создавать оптимизированные теплообменники, легкие фланцы, корпуса с интегрированными каналами и охлаждающими элементами в различных отраслях промышленности.
Технические характеристики
Порошок из никелевого сплава HX поставляется такими ведущими производителями, как Carpenter Additive, Sandvik Osprey, Erasteel, Praxair Surface Technologies и др. Он соответствует следующим спецификациям порошка:
Технические характеристики порошка никелевого сплава HX
| Параметр | Спецификация |
|---|---|
| Состав порошка | <2% отклонение от номинала |
| Размер частиц | 15-53 микрон |
| Кажущаяся плотность | Обычно > 4,0 г/см3 |
| Скорость потока в зале | <30s/50g |
| Содержание влаги | <0,1 wt% |
Гранулометрический состав позволяет наносить тонкие слои порошка и получать после плавления практически полностью плотные детали. Высокая текучесть и кажущаяся плотность порошка обеспечивают удобство работы с ним при загрузке и повторном использовании.
Стандарты
Хотя в настоящее время не существует специального стандарта, спецификации порошка никелевого сплава HX соответствуют ограничениям по составу в стандартах для деформируемых форм, таких как:
- AMS 5754
- AMS 5844
- AMS 5845
- UNS N06002
Эквивалентные деформируемые сплавы включают Haynes 214, Inconel 718, Waspaloy и т.д. По мере роста использования аддитивного производства будут появляться специальные стандарты на порошки из никелевых сплавов.
Поставщики и ценообразование
Порошок никелевого сплава HX можно приобрести у ведущих поставщиков металлических порошков и OEM-производителей оборудования для аддитивного производства:
Поставщики порошка никелевого сплава HX
| Поставщик | Описание |
|---|---|
| Столярная присадка | Самый широкий ассортимент порошков никелевых сплавов для AM |
| Sandvik Osprey | Широкий ассортимент нишевых порошков сплавов для AM |
| Erasteel | Специалист по порошковой металлургии с широким опытом работы с порошковыми сплавами |
| Praxair Surface Technologies | Ведущий поставщик металлических порошков для AM-индустрии |
| Решения SLM | Обеспечивает оптимизированные порошки сплавов для своих систем AM |
| GE Additive | Поставляет порошки сплавов для здравоохранения, авиации и промышленности AM |
Типичные цены на порошок никелевого сплава HX находятся в диапазоне $$$/кг. Высокий уровень чистоты, тщательный контроль качества и оптимизированные характеристики частиц обуславливают премиальную цену на порошок этого передового сплава.
Сравнение стоимости с альтернативными вариантами
| Порошок сплава | Ориентировочное ценообразование |
|---|---|
| Никелевый сплав HX | $$$/кг |
| Титан Ti64 | $$/кг |
| Алюминий AlSi10Mg | $/кг |
| Нержавеющая сталь 316L | $$/кг |
Цены у разных поставщиков варьируются в зависимости от количества заказа, требований к качеству и географических факторов. При заказе свыше 500-1000 кг могут применяться скидки на оптовые заказы.
Преимущества и ограничения
Никелевый сплав HX имеет ряд очевидных преимуществ наряду с определенными ограничениями:
Преимущества
- Отличные механические свойства при температурах от криогенных до 1095°C
- Сохраняет прочность и коррозионную стойкость при повышенных температурах
- Устойчивость к различным агрессивным средам
- Стойкость к термической усталости и окислению до 1095°C
- Низкий коэффициент теплового расширения
- Аддитивная технологичность с использованием процессов PBF
- Детали можно подвергать термической обработке для придания им нужных свойств
Ограничения
- Высокая стоимость материала по сравнению со сталями
- Низкое удлинение при растяжении ограничивает пластичность
- Требуется горячее изостатическое прессование (HIP) для устранения внутренней пористости
- В настоящее время существует ограниченное число поставщиков порошка сплава
- Необходима разработка параметров для новых систем добавок
Для компонентов, требующих работы при термических и механических нагрузках в коррозионных средах, преимущества никелевого сплава HX перевешивают ограничения по стоимости и пластичности.
Квалификация и печать
Квалификация новых материалов, таких как порошок никелевого сплава HX, для аддитивного производства требует тщательного определения характеристик и разработки процессов:
Квалификация порошка никелевого сплава HX
- Химический анализ - подтверждение соответствия состава спецификации с помощью мокрой химии или OES
- Распределение частиц по размерам - проверка параметров сферичности и размера порошка с помощью лазерной дифракции
- Измерение кажущейся плотности и расхода - проверка пригодности для нанесения порошка с помощью расходомера Холла в соответствии со стандартом ASTM B213
- Оценка внутренней пористости - анализ однородности плотности и внутренних дефектов с помощью микроКТ-сканирования
- Характеристика микроструктуры - использование SEM и EDS для оценки однородности сплава, осадков и дефектов
- Разработка параметров процесса - оптимизация мощности лазера, скорости, расстояния между штриховками для плотности >99,5% с помощью тестовых кубиков
- Механические испытания - Проведение испытаний на растяжение, усталость, вязкость разрушения, ползучесть на деталях AM и сравнение с деформируемыми свойствами.
- Неразрушающая оценка - использование таких методов, как тестирование с помощью красящего карандаша, для выявления поверхностных/подповерхностных дефектов
- Коррозионные испытания - оценка скорости коррозии в соответствующих средах с помощью испытаний на погружение или стандартов ASTM
- Постобработка - изучение влияния горячего изостатического прессования (HIP) и термообработки на свойства
- Демонстрация применения - изготовление прототипов реальных компонентов и измерение функциональных характеристик в сравнении с проектными целями
Эти обширные испытания подтверждают качество порошка сплава и его пригодность для печати компонентов, отвечающих требуемым свойствам.
Указания по параметрам печати
Типовые параметры для печати порошка никелевого сплава HX на системе SLM 125HL от SLM Solutions:
| Параметр | Типовое значение |
|---|---|
| Толщина слоя | 30-50 мкм |
| Мощность лазера | 175-350 W |
| Скорость сканирования | 125-250 мм/с |
| Расстояние между люками | 80-120 мкм |
| Перекрытие полос | 50% |
| Температура порошкового слоя | 80-100°C |
Параметры варьируются в зависимости от таких факторов, как желаемые свойства, качество обработки поверхности, приоритеты скорости сборки и возможности AM-системы. Наборы параметров постоянно уточняются с помощью строгих подходов DOE для расширения геометрии и диапазона свойств печатаемых деталей.
Постобработка
Общие этапы последующей обработки компонентов из никелевого сплава HX, изготовленных аддитивным способом, включают:
- Снятие с монтажной плиты - Проволочная электроэрозионная обработка или резка ленточной пилой для удаления деталей из пластины
- Удаление опоры - Осторожно удалите автоматически сгенерированные опоры механическим способом или с помощью EDM
- Снятие стресса - Равномерно нагрейте компонент до 620°C в течение 1-2 часов для снятия остаточных напряжений.
- Горячее изостатическое прессование - HIP при 1160°C/100-200 МПа в течение 4 часов для устранения внутренней пористости >98% плотность
- Обработка поверхности - Обработка абразивным потоком и дробеструйная обработка улучшают качество поверхности
- Измерение размеров - Подтверждение критических размеров с помощью КИМ и сканирование для обеспечения геометрической точности
- Испытание с использованием красителя-пенетранта - Проверьте наличие дефектов на поверхности, требующих ремонта, используя флуоресцентные или видимые красители.
- Термическая обработка - Обработка раствором 1120°C, быстрое воздушное охлаждение + выдержка 720°C/16 часов для получения желаемых свойств
Автоматизация операций постобработки крайне важна, учитывая геометрическую сложность компонентов, изготовленных методом аддитивного производства с использованием порошка никелевого сплава HX.
Тщательно продуманные стратегии проектирования и поддержки также важны при предварительной обработке для повышения эффективности последующего производства. Периодические проверки должны подтверждать выполнение всех требований к конструкции и сертификации.
Приложения и тематические исследования
Никелевый сплав HX применяется в самых сложных областях:
Аэрокосмическая промышленность
- Контейнеры для сжигания топлива - снижение веса 40%, выдерживает более высокие температуры на 100°C
- Корпус выпускного клапана коммерческой струи - Встроенные каналы охлаждения, оптимизированный поток жидкости
- Камеры для спутниковых движителей - высокое соотношение прочности и веса, многоразовое использование
Нефть и газ
- Корпуса клапанов для кислых газов - коррозионностойкий никелевый сплав выдерживает воздействие среды H2S
- Компоненты скважинных предохранительных клапанов - Выдерживают температуру 150°C и эрозию
- Крыльчатка морского насоса - легкая и эффективная перекачка жидкости под морской водой
Автомобильная промышленность
- Колесо компрессора турбонагнетателя - возможность работы на высокой скорости до 110 000 об/мин
- Клапан управления выхлопными газами - температура выхлопных газов до 1050°C
- Корона поршня - конформные каналы охлаждения обеспечивают более высокую плотность мощности двигателя
Промышленность
- Форсунка для непрерывной разливки - устройство для подачи высокотемпературной жидкости повышает производительность сталелитейного завода
- Оснастка для экструзионного пресса - повышенная прочность и удвоенный срок службы
- Нагревательный элемент для печатных машин - встроенный контур из никелевого сплава выдерживает температуру 700°C
Эти примеры применения демонстрируют потенциал никелевого сплава HX для расширения границ производительности в различных отраслях промышленности с помощью аддитивных технологий. Более широкое распространение данных о параметрах и демонстраций будет способствовать дальнейшему расширению применения.
Вопросы и ответы
В: Каковы основные преимущества никелевого сплава HX по сравнению с обычными материалами?
Никелевый сплав HX обеспечивает исключительное сочетание высокой прочности до 1095°C, а также вязкости и коррозионной стойкости, недостижимых при использовании обычных сплавов. Аддитивная технология производства позволяет создавать конструкции, недостижимые при использовании субтрактивных методов.
Вопрос: Какая термообработка используется для деталей AM из никелевого сплава HX?
Обработка раствором при 1120°C с последующим старением при 720°C в течение 16 часов обеспечивает превосходный баланс прочности (>150 ksi UTS) и пластичности (>16% эл.). HIP наносится после сборки и перед термообработкой.
Вопрос: Какой процесс AM идеально подходит для порошка никелевого сплава HX?
Селективное лазерное плавление (SLM) предпочтительнее электронно-лучевого плавления для никелевого сплава HX, чтобы лучше контролировать термические напряжения и растрескивание. SLM обеспечивает более высокую плотность при контроле направленных свойств.
Вопрос: Какие отрасли предлагают наилучшие возможности для внедрения никелевого сплава HX AM?
Аэрокосмическая, нефтегазовая, автомобильная и промышленная отрасли термообработки используют никелевый сплав HX для изготовления деталей, требующих термической стабильности, прочности и коррозионных характеристик.
В: Требует ли никелевый сплав HX каких-либо особых мер предосторожности при обращении с порошком или его хранении?
Порошки из никелевых сплавов не опасны, однако, как и в случае с любым мелкодисперсным металлическим порошком, необходимо соблюдать меры предосторожности при дыхании и взрыве. Хранение в инертном аргоне с контролем влажности сохраняет возможность повторного использования в течение длительного времени.
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.
