Superlegierungen Metallpulver ermöglichen die additive Herstellung hochfester, hitzebeständiger Legierungskomponenten, die von herkömmlichen Metallen nicht erreicht werden. Dieser Leitfaden enthält Zusammensetzungen von Superlegierungen, Pulverspezifikationen, Eigenschaftsdaten, Preisinformationen und Vergleiche, um Entscheidungen über die Beschaffung von Pulvermetallurgie zu treffen.
Einführung in Superlegierungen Metallpulver
Die wichtigsten Eigenschaften von Superlegierungspulvern:
- Widersteht extremen Temperaturen bis zu einem Schmelzpunkt von 85%
- Beibehaltung der Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Stabilität in rauen Umgebungen
- Erleichterung innovativer komplexer Teilegeometrien durch AM
Gemeinsame Klassifizierungsgruppen:
- Nickelbasis - Inconel, Waspaloy, Rene-Legierungen
- Kobaltbasis - Haynes, HS-Legierungen
- Eisenbasis - A286, 901, 304 Varianten
Dieser Leitfaden enthält Überlegungen zur Auswahl von Superlegierungspulver:
- Legierungszusammensetzungen und Pulverherstellungsverfahren
- Mechanische Eigenschaften, Prüfverfahren und Datenblätter
- Spezifikationen zur Partikelgrößenverteilung
- Morphologische Merkmale und Konsistenz des Pulvers
- Preismodelle auf der Grundlage des Auftragsvolumens
- Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit
- Pro und Contra: Pulver und fester Riegel
- FAQs zu Qualitätskontrolle und Bewerbungen
Lassen Sie uns speziell Superlegierungspulver untersuchen...
Superlegierungen Metallpulver Kompositionen
Tabelle 1 zeigt die nominellen Zusammensetzungen gängiger Superlegierungen auf Nickel- und Kobaltbasis, die von Pulverhersteller zu Pulverhersteller etwas variieren.
| Legierung | Wichtige Legierungselemente |
|---|---|
| Inconel 718 | Ni, Fe, Nb, Mo, Al |
| Inconel 625 | Ni, Cr, Mo, Nb |
| Rene 41 | Ni, Co, Cr, Mo, Ti, Al |
| Waspaloy | Ni, Co, Cr, Mo, Ti, Al |
| Haynes 282 | Co, Cr, W, Mo, Ti, Al |
Geringe Zusätze von Bor, Kohlenstoff, Zirkonium und Silizium passen die Kornstruktur an, verstärken die Grenzflächen und verbessern das Hochtemperaturverhalten durch Ausscheidungsbildung.
Mechanische Eigenschaften und Prüfverfahren
Tabelle 2 zeigt typische Mindestwerte für die mechanischen Eigenschaften gängiger Superlegierungspulver, wobei die tatsächlichen Werte je nach Geometrie, Nachbearbeitung und Wärmebehandlung variieren.
| Legierung | Streckgrenze | Zugfestigkeit | Prüfverfahren |
|---|---|---|---|
| Inconel 718 | 1035 MPa | 1275 MPa | ASTM E8 |
| Rene 41 | 760 MPa | 1035 MPa | ASTM E8 |
| Haynes 282 | 830 MPa | 1035 MPa | ASTM E8 |
Prüfen Sie die Prüfberichte sorgfältig, um sicherzustellen, dass die beschafften Pulverchargen den Zertifizierungsanforderungen und den Anwendungsanforderungen entsprechen.
Superlegierungen Metallpulver Partikelgröße Specs
Tabelle 3 zeigt die Kategorien der Partikelgrößenverteilung, die im Allgemeinen zur Klassifizierung von Superlegierungspulvern verwendet werden:
| Größenbereich | Typische Masche |
|---|---|
| Submikron | -100 +325 Maschen |
| Fein | -140 +325 Maschen |
| Extra fein | -200 +325 Maschen |
Andere wichtige Partikeleigenschaften:
- Sphärische Morphologie
- Satellitenfreie glatte Oberflächen
- Kontrollierte Größenverteilung
- Durchflussraten >30s im Hall-Trichter
Für den Druck bieten mittlere Größen von 25-45 Mikron ein gutes Gleichgewicht von Auflösung und Fließfähigkeit. Passen Sie die Größe an die spezifischen Maschinenkapazitäten und die erforderliche Mindestgröße der Merkmale an.
Superlegierungen Metallpulver Preisgestaltung
Tabelle 4 liefert grobe Preisschätzungen für Superlegierungspulver unter typischen Marktbedingungen:
| Menge bestellen | Kostenvoranschlag |
|---|---|
| 10 kg | $450+/kg |
| 100 kg | $275+/kg |
| 500 kg | $225+/kg |
| 1000+ kg | Unterschlüssel-Rabatte |
- Sonderlegierungen erfordern einen höheren Grundpreis
- Großaufträge im Bereich von 500-1000+ kg ermöglichen >50% Nachlässe gegenüber den Listenpreisen durch die Hebelwirkung von Großeinkäufen
- Tatsächliche Marktpreise, die an Schwankungen der Rohstoffpreise gebunden sind
Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit
Superlegierungen behalten ihre außergewöhnliche Stabilität auch dann bei, wenn sie extremen Bedingungen ausgesetzt sind:
Tabelle 5
| Legierung | Typische Betriebstemperatur. | Korrosionsbeständigkeit |
|---|---|---|
| Inconel 718 | 700°C | Ausgezeichnet |
| Rene 41 | 760°C | Ausgezeichnet |
| Haynes 282 | 1095°C | Ausgezeichnet |
Sorgfältig entwickelte Zusammensetzungen mit Nickel, Chrom und Aluminium bilden hartnäckige passivierende Oxidbarrieren, die Oberflächen bis zu sehr hohen Schmelzpunktanteilen vor Angriffen schützen.
Elemente wie Molybdän erhöhen die Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion zusätzlich.
Pro und Contra: Pulver und fester Riegel
Tabelle 6
| Vorteile | Benachteiligungen | |
|---|---|---|
| Superlegierungsmetall-Pulver | Komplexe Formen | Höhere Kosten |
| Überlegene Eigenschaften | Nachbearbeitung | |
| Gewichtsreduzierung | Optimierung der Parameter | |
| Superlegierung Vollstab | Niedrigere Kosten | Grenzen der Form |
| Verfügbarkeit | Viel schwerer | |
| Bearbeitbarkeit | Materialverschwendung |
Im Allgemeinen rechtfertigt Superlegierungspulver den Preisaufschlag für komplexe Bauteile in kleinen Mengen, bei denen fortschrittliche Eigenschaften entscheidend sind. Standardfräsformen sind erschwinglich für einfache Formen in der Großproduktion.
FAQs
Tabelle 7 - Allgemeine Fragen:
| FAQ | Antwort |
|---|---|
| Sollte ich Prüfberichte überprüfen? | Ja, prüfen Sie alle Zertifikate gründlich, um die Qualität des Pulvers sicherzustellen. |
| Mit welcher Größe von Pulverpartikeln sollte ich beginnen? | 25-45u bietet eine solide Ausgangsbasis |
| Welche Faktoren beeinflussen die Konsistenz? | Die Methode der Rohpulverherstellung beeinflusst die Variabilität |
| Wie viel Pulver sollte ich anfangs kaufen? | Beginnen Sie in kleinem Maßstab, um die Druckprozesskontrolle zu validieren |
Tabelle 8 - Anwendungsspezifische Beratung:
| FAQ | Antwort |
|---|---|
| Welche Nachbearbeitung sollte ich für Turbinenschaufeln mit heißem Schnitt verwenden? | Isostatisches Heißpressen zur Entfernung von Poren und zur Verbesserung der Ermüdungsleistung |
| Welche Legierung maximiert die Streckgrenze bei hohen Temperaturen? | Erwägen Sie Rene 41 oder Haynes 282-Legierungen |
| Wie kann ich die Auswirkungen der Anisotropie von Teilen minimieren? | Wärmebehandlungen bei erhöhter Temperatur zum Abbau von Spannungen anwenden |
| Was ist besser für kryogene Teile - Pulver oder Guss? | Pulver ermöglicht komplexe konforme Kanäle im Gegensatz zu Gussteilen |