Hastelloy X-pulver för additiv tillverkning (3D-utskrift)
Hastelloy X-pulver är ett nickelbaserat superlegeringspulver med exceptionell hållfasthet vid höga temperaturer och enastående oxidations- och korrosionsbeständighet.
| Metallpulver | Storlek | Kvantitet | Pris/kg |
| Hastelloy X | 15-45um | 1KG | 107 |
| 10KG | 79 | ||
| 100KG | 70 |
Låg MOQ
Tillhandahålla låg minsta orderkvantitet för att möta olika behov.
OEM & ODM
Tillhandahålla kundanpassade produkter och designtjänster för att tillgodose unika kundbehov.
Tillräckligt lager
Säkerställa snabb orderhantering och tillhandahålla tillförlitlig och effektiv service.
Kundtillfredsställelse
Tillhandahålla högkvalitativa produkter med kundnöjdhet i fokus.
dela denna produkt
Innehållsförteckning
Hastelloy X pulver - översikt
Hastelloy X-pulver är ett nickelbaserat superlegeringspulver med exceptionell högtemperaturhållfasthet och enastående oxidations- och korrosionsbeständighet. Den behåller sina mekaniska egenskaper upp till 1150°C, vilket gör den lämplig för kritiska komponenter i flygmotorer, industriella gasturbiner, kemisk bearbetning och hantering av smält metall.
Hastelloy X-pulver kan användas för att tillverka delar av denna högpresterande legering via additiva tillverkningsprocesser med pulverbäddfusion, t.ex. laserpulverbäddfusion (LPBF) och elektronstrålepulverbäddfusion (EBM). Detta gör det möjligt att skriva ut komplexa geometrier direkt från CAD-data utan de begränsningar som traditionell gjutning och maskinbearbetning medför.
Jämfört med konventionella nickel-superlegeringar har Hastelloy X överlägsen kryphållfasthet tack vare strategiska tillsatser av andra element som kobolt och molybden. Den står emot oxiderande, reducerande och neutrala atmosfärer upp till extrema temperaturer, vilket förlänger komponenternas livslängd.
Med additiv tillverkning kan konstruktörer tillverka lättare Hastelloy X-delar med konforma kylkanaler och integrerade enheter som tidigare inte varit möjliga. I den här guiden beskrivs Hastelloy X-pulversammansättningar, egenskapsdata, tillämpningar, skrivarparametrar och leverantörer för att utnyttja fördelarna med denna legering.
Sammansättning av Hastelloy X-pulver
Hastelloy X är en Ni-Cr-Fe-Co-Mo legering med spårtillsatser av andra element för att förbättra specifika egenskaper. Den nominella sammansättningen i viktsprocent är:
| Element | Ni | Cr | Fe | Co | Mo | W | Mn | Si |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Vikt % | bal. | 21.5 | 18.5 | 12.5 | 9.0 | 0.6 | 0.5 | 0.5 |
- Nickel är det viktigaste baselementet som ger en FCC-kristallmatris. Det sänker värmeutvidgningskoefficienten.
- Krom bidrar till oxidations- och korrosionsbeständighet genom att ett skyddande kromoxidskikt bildas på ytan.
- Järn, kobolt och molybden stärker materialet med hjälp av fastlösningsmekanismer. Kobolt bibehåller också duktiliteten.
- Volfram förbättrar ytterligare hållfastheten vid höga temperaturer genom karbidbildning.
- Spårämnen som mangan och kisel förbättrar gjutbarheten och varmbearbetbarheten.
Modifieringar utöver denna standardsammansättning syftar till att skräddarsy legeringen för specifika krav som högre hållfasthet eller tillverkningsbarhet eller att minimera vissa element.
Egenskaper hos Hastelloy X-pulver
Hastelloy X har en utmärkt kombination av hållfasthet vid höga temperaturer, korrosionsbeständighet, tillverknings- och svetsbarhet. Viktiga egenskaper är:
| Fastighet | Värde |
|---|---|
| Täthet | 8,22 g/cm3 |
| Smältpunkt | 1350°C |
| Draghållfasthet | 760 MPa (vid 20°C)<br>140 MPa (vid 1090°C) |
| Förlängning % | 50% (vid 20°C) |
| Termisk konduktivitet | 11,3 W/m-K |
| Koefficient för termisk expansion | 13,0 μm/m-°C |
| Elasticitetsmodul | 196-214 GPa |
| Poissonförhållande | 0.29-0.32 |
- Bibehåller 55% av rumstemperaturhållfastheten upp till 900°C. Krypbrotthållfastheten överstiger 100 MPa i över 1000 timmar vid 980°C.
- Motstår varmkorrosion och oxidation i höghastighetsgaser upp till extrema temperaturer. Skyddande Cr2O3-oxidskikt bildas.
- Bearbetbarheten är god tack vare 45-55% kallbearbetbarhet och varmbearbetbarhet vid höga temperaturer. Maskinbearbetbarheten är klassad 35% för 303 rostfritt stål.
- Utmärkta svetsningsegenskaper. Låg kolhalt minimerar karbidutfällning under svetsning.
Tryckta egenskaper för Hastelloy X
Mekaniska egenskaper hos AM Hastelloy X-delar beror på byggnadsorientering, bearbetningsparametrar och värmebehandlingar. Isotropiska egenskaper kan uppnås i glödgat tillstånd. Exempel på data:
| Fastighet | Som tryckt EBMF | Som tryckt LPBF |
|---|---|---|
| Draghållfasthet | 330 - 470 MPa | 500 - 660 MPa |
| Utbyteshållfasthet (0,2%) | 230 MPa | 320 MPa |
| Töjning vid brott | 37% | 35% |
Användningsområden för Hastelloy X
Hastelloy X används ofta i:
Aerospace: Förbränningskammare, sprutramper, rör, höljen, fästelement och hus i flygplansmotorer och landbaserade kraftgenereringsturbiner på grund av dess extrema temperatur- och miljötålighet.
Kemisk bearbetning: Reformerrör, krackningsspolar, värmeväxlare, ventildelar som utsätts för kolvätebearbetning och blandade industriella atmosfärer vid förhöjda temperaturer som kräver korrosionsbeständighet.
Bearbetning av smält metall: Smältdeglar, termoelementmantlar, fästelement och pump-/ventilkomponenter som kommer i kontakt med smält glas, aluminium, zink, bly, koppar, stål och superlegeringar under gjutning, beläggning och smältning.
Kontroll av föroreningar: Kanaler, skorstenar, skrubbrar, fläktar, spjäll som hanterar heta, sura avgaser i avfallsförbränningsanläggningar och koleldade kraftverk som orsakar oxidation och korrosion.
Metallbearbetning: Varmformningsverktyg, extruderingsbehållare och verktyg som håller superlegeringar, titan och eldfasta metaller vid höga temperaturer under termomekanisk bearbetning där värme- och slitstyrka är avgörande.
Hastelloy X-delar tillverkade med additiv tillverkning
Fördelarna med additiv tillverkning av komponenter i Hastelloy X är bland annat
- Tillverkning av intrikata kylkanaler och bioniska geometrier som förbättrar funktionaliteten
- Konsolidering av monteringar för att minska antalet delar
- Anpassning av legeringar för att ytterligare förbättra egenskaperna
- Snabbare iteration av design och delar på begäran
- Kortare ledtider och mindre lager
- Konstruktion av komplexa sandwichstrukturer med gitter
- Lättviktskomponenter genom topologioptimering
Processparametrar för tryckning av Hastelloy X-pulver
LPBF och EBM innebär att tunna lager av metallpulver med en tjocklek på ca 20-100 mikrometer sprids ut och selektivt smälter områden baserat på 3D CAD-data med hjälp av en laserstråle respektive elektronstråle. Viktiga parametrar för Hastelloy X är bl.a:
LPBF-inställningar
| Parameter | Räckvidd |
|---|---|
| Lasereffekt (W) | 195 - 380 W |
| Skanningshastighet (mm/s) | 600-1550 mm/s |
| Strålens storlek (μm) | 50-200 μm |
| Skiktets tjocklek (μm) | 20-50 μm |
| Avstånd mellan luckor (μm) | 80-140 μm |
| Skärmande gas | Argon |
EBM-inställningar
| Parameter | Räckvidd |
|---|---|
| Strålningseffekt (W) | 2,0-3,5 kW |
| Strålens hastighet (m/s) | 1000-3000 m/s |
| Strålens storlek (μm) | 200 |
| Skiktets tjocklek (μm) | 50-200 μm |
| Linjeförskjutning (μm) | 100 |
| Förvärmningstemperatur (°C) | 1000°C |
Deldensitet över 99% uppnås i båda processerna efter avspänning och varm isostatisk pressning. Minsta detaljstorlek på ~100-200 mikrometer är möjlig.
Leverantörer av Hastelloy X-pulver för AM
| Företag | Produktbeteckning | Partikelstorlek |
|---|---|---|
| Met3DP | Hastelloy X Pulver | 15-45 μm |
| Snickare Tillsats | Hastelloy X MicroMelt sfäriskt pulver | 10-45 μm |
| AP&C | Hastelloy X45 AM Pulver | D10 45 μm |
| Amerika gör | Hastelloy X Gasatomiserat pulver | D50 17 μm |
| Metallpulver | Specialanpassade Hastelloy X-legeringar | 10-53 μm |
| Atlantic utrustning | Hastelloy X 3D-utskriftspulver | 22-71 μm |
Kostnad för Hastelloy X-pulver
Som ett nischat superlegeringspulver för högpresterande applikationer är Hastelloy X-pulverpriserna högre:
- Materialkostnaden för metallpulver är $500-$1000 per kg
- Ledtider för specialbeställningar kan variera från 2 till 16 veckor
Met3DP Hastelloy X pulver prislista:
| Metallpulver | Storlek | Kvantitet | Pris/kg |
| Hastelloy X | 15-45um | 1KG | 107 |
| 10KG | 79 | ||
| 100KG | 70 |
Standarder för mekanisk provning
Viktiga testmetoder som används för att utvärdera drag-, utmattnings-, brottseghets- och krypbrottsegenskaperna hos Hastelloy X-material och -pulver inkluderar
| Standard | Titel | Organisation |
|---|---|---|
| ASTM E8 | Dragprovning av metalliska material | ASTM |
| ASTM E23 | Slagprovning med snedställd stång | ASTM |
| ISO 6892 | Dragprovning av metalliska material | ISO |
| AMS 2633A | Värmebehandling av delar av Hastelloy X | SAE |
Efterbearbetning av additivt tillverkade Hastelloy X-komponenter
Efter tryckning måste Hastelloy X-delar genomgå följande efterbehandlingssteg innan de tas i bruk:
Borttagning av stöd
- Offerstöden lossas med hjälp av trådgnistning eller kemisk upplösning där det är möjligt.
Stresslindring
- För att eliminera restspänningar från den skiktvisa uppbyggnaden, värm försiktigt under vakuum eller inert gas till 760-980°C i 1-2 timmar.
Isostatisk varmpressning
- HIP hela trycket vid 1120°C temperatur och 100-200 MPa tryck under 3-6 timmar för att stänga inre hålrum och mikroporositet.
Värmebehandling
- Lösningsglödgning mellan 1150-1210°C säkerställer jämviktsmikrostruktur och önskad hårdhet.
Ytbehandling
- Ytterligare ytbehandlingar omfattar slipning, fräsning, polering och kulblästring för att uppnå önskad ytjämnhet och finish.
Kvalitetstestning
- Testa delar som uppfyller specifikationerna för mått, materialintegritet, mikrostruktur och mekaniska egenskaper enligt gällande standarder. Utför skiktvis skanning.
Köparens guide - 3D-skrivare med pulverbädd för Hastelloy X
Viktiga skrivaraspekter vid arbete med reaktiva legeringar som Hastelloy X-pulver är bl.a:
Precision - noggranna processkontroller för dimensionsnoggrannhet och repeterbarhet vid tillverkning
Inert atmosfär - Skyddsgas med mycket hög renhet för att förhindra materialkontaminering
Automatisering - pulverhanteringssystem för att minimera exponering för syre
Kvalitetssäkring - inline-övervakning, återkoppling med sluten slinga av smältbassänger och mikrostruktur
Smart programvara - speciella skanningsstrategier som anpassas till termisk historia och geometri
Produktivitet - snabbare bygghastigheter genom högre lasereffekt och stora byggvolymer
Ledande modeller inkluderar:
- 3D Systems DMP Factory 500
- GE Additive Concept Laser Xline 2000R
- EOS M 400-4 4-lasersystem
- SLM Solutions Next Generation-serien
- Renishaw RenAM 500 Quad lasermaskin
Framtidsutsikter för Hastelloy X och Metal AM
Användningsområdena för Hastelloy X-komponenter kommer att utvidgas inom befintliga sektorer i takt med att additiv teknik ger nya möjligheter i kombination med ökad ekonomisk lönsamhet:
- Mer vanlig användning är direkt 3D-printning av förbränningskammare till raketer, delar till kommersiella jetmotorer, heta sektioner till industriella gasturbiner och hårdvara för kraftgenerering med förbättrade geometriska, kylnings- och viktmässiga fördelar.
- Ytterligare kemiutrustning som värmeväxlarinteriörer och processtankar med konforma kanaler som är tryckta som en kropp i stället för svetsade plåtsammansättningar.
- Konsolidering av modulenheter och traditionellt lödda fogar för flyg- och halvledarproduktionsutrustning som utsätts för vakuum och korrosiva atmosfärer med hög renhet.
- Kundanpassade, enhetliga bränsleinsprutningsenheter och kylplattor för effusion skräddarsydda för specifika termiska miljöer i vätskeframdrivningssystem och turbiner.
- Ökad användning av patientanpassade implantat som tandbroar och tandkronor som drar nytta av biokompatibiliteten.
Framtiden för AM i metall är i sig mycket positiv på grund av högre prisvärdhet tillsammans med snabbare bygghastigheter och genomloppstider. Tillverkningstillämpningar av tekniken fortsätter att expandera.
Vanliga frågor
F: Vad är Hastelloy X mest känt för när det gäller dess legeringsegenskaper?
A: Hastelloy X är mest känd för att behålla hög hållfasthet vid extrema temperaturer upp till 1150°C tillsammans med enastående korrosionsbeständighet som gör att den kan uthärda heta oxiderande och reducerande atmosfärer i krävande miljöer.
F: Vilka branscher använder Hastelloy X och dess relaterade superlegeringar mest?
S: Flyg- och rymdindustrin är den ledande användaren av Hastelloy X och utnyttjar dess värmebeständighet - över 50% användning. Därefter kommer kemisk bearbetning som förlitar sig på korrosionsbeständighet, följt av metallbearbetning och applikationer för föroreningskontroll.
F: Vad gör Hastelloy X bättre än andra Ni-baserade superlegeringar för extrema miljöer?
S: Strategiska tillsatser av järn, kobolt och molybden ger Hastelloy X den högsta hållfastheten bland nickellegeringar upp till 1150°C. Andra superlegeringar av nickel klarar antingen inte denna maxtemperatur eller blir så småningom utkonkurrerade när det gäller brotthållfasthetens varaktighet.
F: Vad är den typiska kostnaden per kg Hastelloy X-pulver som är lämpligt för AM-pulverbäddsprocesser?
S: Eftersom Hastelloy X är ett specialpulver som är skräddarsytt för krävande tillämpningar, varierar priset normalt mellan $500 och $1000 per kg. Detta är 5-10X kostnaden för rostfritt stål till exempel. Det finns ytterligare påslag för beställningar av lägre kvantiteter.
Fråga: Vilken 3D-utskriftsprocess fungerar bättre för Hastelloy X - DMLS eller EBM?
S: Både LPBF och EBM kan skriva ut helt täta Hastelloy X-komponenter. Laserbaserade processer kan erbjuda bättre ytfinish och dimensionell precision ner till ~50 mikrometer detalj. Men EBM:s snabbare bygghastighet gör att den är att föredra för produktionsapplikationer med högre volymer.
F: Vilken värmebehandling används för Hastelloy X-delar efter metall AM-konstruktion?
S: Den typiska värmebehandlingscykeln omfattar 1-2 timmars blötläggning mellan 1150°C och 1210°C efter en första avspänning på 1080°C. Detta homogeniserar elementen i matrisen och ger önskad fasbalans och egenskaper.
F: Är Hastelloy X svårare eller lättare att bearbeta än standard 304 eller 316 rostfritt stål?
S: Hastelloy X har nästan 50% lägre bearbetbarhet än vanliga rostfria stål i 300-serien på grund av dess högre hållfasthet och arbetshärdande egenskaper. Mer rigida inställningar och lämpliga verktyg krävs.
F: Kan man svetsa superlegeringen Hastelloy X med konventionella fusionssvetsmetoder?
S: Ja, Hastelloy X har utmärkt svetsbarhet via GTAW (gas tungsten arc welding), plasma- eller laserstråleteknik på grund av låg kolhalt och avsaknad av förstärkande utfällningar längs korngränserna som kan bilda spröda intermetalliska faser. Använd matchande tillsatslegering.
Q: Vilka branscher kommer att driva på framtida användning av metall AM med legeringar som Hastelloy X?
S: Flyg-, medicin-, fordons- och energiindustrin har några av de mest värdefulla tillämpningarna för tryckta metalldelar tillverkade av legeringar som balanserar egenskaper som temperaturbeständighet, korrosionsbeständighet och hög hållfasthet där lättviktskonstruktioner ger betydande fördelar.
Få det senaste priset
Om Xmetto
Produktkategori
HOT SALE
KONTAKTA OSS
Har du några frågor? Skicka oss meddelande nu! Vi kommer att betjäna din begäran med ett helt team efter att ha fått ditt meddelande.
