Sekilas tentang Bubuk Inconel
Serbuk inconel mengacu pada bentuk metalurgi serbuk berbasis nikel-kromium superalloy merek dagang dengan nama Inconel. Serbuk Inconel digunakan untuk pembuatan aditif, cetakan injeksi logam, dan aplikasi metalurgi serbuk lainnya.
Beberapa sifat utama bubuk Inconel meliputi:
- Kekuatan dan kekerasan tinggi pada suhu tinggi
- Ketahanan korosi dan oksidasi yang sangat baik
- Kemampuan las dan kemampuan mesin yang baik
- Kekuatan pecah creep yang tinggi
- Mempertahankan kekuatan dan ketangguhan pada suhu kriogenik
Serbuk Inconel tersedia dalam berbagai tingkat paduan seperti Inconel 625, 718, dan 939 dengan komposisi dan karakteristik yang bervariasi. Mereka dapat digunakan untuk membuat komponen untuk aplikasi di industri kedirgantaraan, pemrosesan kimia, minyak & gas, otomotif, dan pembangkit listrik.
Bentuk produk utamanya adalah serbuk bulat yang dikabutkan dengan gas dan serbuk yang diaglomerasi & disinter. Spesifikasi meliputi distribusi ukuran partikel, laju alir, densitas semu, dan komposisi.
Jenis-jenis Bubuk Inconel
Bubuk Inconel 625
Inconel 625 adalah paduan nikel-kromium-molibdenum dengan ketahanan korosi yang sangat baik dan sifat kekuatan tinggi.
Komposisi Khas (berat %)
| Nikel | Kromium | Molibdenum | Niobium | Besi | Lainnya |
|---|---|---|---|---|---|
| 58 menit | 20-23 | 8-10 | 3.15-4.15 | 5 maks | 1 maks |
Properti Utama:
- Mempertahankan kekuatan tarik dan mulur pada suhu tinggi hingga 980°C
- Tahan terhadap korosi lubang dan celah pada klorida dan lingkungan agresif lainnya
- Ketahanan oksidasi hingga 980°C
Aplikasi:
- Komponen kedirgantaraan seperti engine cowling, pembalik dorong
- Komponen kelautan seperti poros, pengencang
- Peralatan pemrosesan kimia
- Ekstraksi dan penyulingan minyak & gas
Bubuk Inconel 718
Inconel 718 adalah paduan nikel-kromium pengerasan presipitasi dengan sifat tarik, fatik, dan mulur yang luar biasa pada suhu hingga 700°C.
Komposisi Khas (berat %):
| Nikel | Kromium | Besi | Niobium | Molibdenum | Titanium | Aluminium | Lainnya |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50-55 | 17-21 | Bal. | 4.75-5.5 | 2.8-3.3 | 0.65-1.15 | 0.2-0.8 | 1 maks |
Properti Utama:
- Mempertahankan kekuatan pada suhu hingga 700°C
- Ketahanan korosi yang sangat baik
- Kemampuan las yang baik
- Kekuatan dan ketangguhan kelelahan yang tinggi
Aplikasi:
- Komponen kedirgantaraan seperti cakram turbin, spacer, poros
- Selubung motor roket, rangka, pengencang
- Reaktor nuklir
- Tangki penyimpanan kriogenik
Bubuk Inconel 939
Inconel 939 adalah superalloy berbasis nikel yang dapat dikeraskan dengan presipitasi yang dirancang untuk meningkatkan kekuatan mulur pada suhu tinggi.
Komposisi Khas (berat %):
| Nikel | Kobalt | Kromium | Tungsten | Titanium | Aluminium | Lainnya |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Bal. | 19-23 | 14.7-17 | 3.8-4.9 | 0.9-1.5 | 1.3-1.7 | 1,5 maks |
Properti Utama:
- Kekuatan mulur yang sangat baik hingga 1095°C
- Ketahanan oksidasi dalam layanan berkelanjutan hingga 980°C
- Ketahanan korosi dalam gas panas
- Mempertahankan kekuatan tarik pada suhu tinggi
Aplikasi:
- Komponen turbin gas seperti kaleng pembakar, transisi
- Baut turbin uap, casing
- Peralatan perlakuan panas
- Suku cadang mesin pesawat terbang
Sifat-sifat Bubuk Inconel
Sifat Fisik
| Properti | Deskripsi |
|---|---|
| Kepadatan | Berkisar antara 8,1-8,4 g/cc |
| Titik Leleh | 1315-1370°C |
| Konduktivitas Termal | 11-12,4 W/mK pada 24°C |
| Ekspansi Termal | 12,5-13,5 x 10-6/°C pada 20-100°C |
| Panas Spesifik | 0,435 J/g/°C pada 20°C |
| Tahanan Listrik | 1,24-1,4 μΩ.m pada suhu 20°C |
Sifat Mekanis
| Properti | Deskripsi |
|---|---|
| Kekuatan Tarik | 760-1275 MPa |
| Kekuatan Hasil | 550-1100 MPa |
| Perpanjangan | 15-35% |
| Kekerasan | 25-50 HRC |
| Modulus Elastisitas | 205-210 GPa |
| Rasio Poisson | 0.29-0.31 |
| Kekuatan Kelelahan | 310-690 MPa |
Sifat Kimia
- Ketahanan korosi yang sangat baik dalam berbagai asam, alkali, air laut
- Ketahanan yang baik terhadap oksidasi dan karburisasi hingga 1095°C
- Tahan terhadap asam sulfat, fosfat, dan asam organik
Aplikasi dan Penggunaan Bubuk Inconel
| Industri | Komponen |
|---|---|
| Dirgantara | Komponen mesin, bagian badan pesawat, pengencang, bushing |
| Minyak & Gas | Pipa lubang bawah, katup, bagian kepala sumur, pompa |
| Bahan kimia | Bejana reaktor, penukar panas, kondensor, perpipaan |
| Otomotif | Katup, komponen knalpot, komponen turbocharger |
| Daya | Suku cadang turbin gas, suku cadang penanganan batu bara/abu |
| Medis | Implan bedah, prostetik |
Spesifikasi Bubuk Inconel
Distribusi Ukuran
| Jaring | Mikrometer |
|---|---|
| -140 | kurang dari 106 |
| -100 | 150-106 |
| -325 | kurang dari 45 |
| -500 | kurang dari 32 |
Kepadatan Nyata
- Kisaran tipikal adalah 2,5-4,5 g/cc
Laju Aliran
- Pengukuran seberapa bebas bubuk mengalir
- Dinyatakan dalam s/50g
- Nilai 25-35 s/50g mengalir bebas
Komposisi
- Sesuai dengan spesifikasi AMS untuk tingkat paduan
- Analisis meliputi Ni, Cr, Fe, Nb, Mo, Ti, Al
Kontaminasi
- Kandungan oksigen di bawah 0,1%
- Kadar sulfur, selenium, timbal yang rendah
Pemasok dan Harga
| Pemasok | Nilai yang Tersedia | Kisaran Harga Rata-rata |
|---|---|---|
| Sandvik | 625, 718, 939 | $50-$150/kg |
| Met3dp | in625, in718, in939, in738 | $75-$200/kg |
| Bubuk Tukang Kayu | 625, 718, 939 | $60-$180/kg |
| Hoganas | 625, 718 | $70-$250/kg |
- Harga bervariasi berdasarkan tingkat paduan, kualitas, ukuran lot
- Skala ekonomis untuk volume produksi yang besar
- Pemrosesan ekstra seperti pengepresan isostatik panas, degas menambah biaya
Bagaimana Memilih Bubuk Inconel
Faktor yang Perlu Dipertimbangkan
Kelas Paduan
- Sesuaikan paduan dengan suhu operasi dan sifat yang dibutuhkan
- 625 untuk ketahanan korosi, 718 untuk kekuatan pada suhu 700°C, 939 untuk kekuatan mulur 1095°C
Ukuran bubuk
- Serbuk yang lebih halus untuk resolusi dan hasil akhir permukaan yang lebih baik
- Serbuk yang lebih besar untuk tingkat deposisi yang lebih tinggi
Metode produksi
- Gas yang dikabutkan, proses elektroda yang diputar plasma (PREP), atau lainnya
Baku mutu
- Analisis kimia, bentuk partikel, tingkat kontaminasi
- Bersertifikat ISO 9001 atau AS9100
Ukuran Lot dan Waktu Tunggu
- Jeda harga pada volume besar
- Rencanakan terlebih dahulu untuk pesanan khusus
Metode Aplikasi
- Pilih bubuk yang kompatibel dengan proses AM atau MIM tertentu
Pasca Pemrosesan
- Perlakuan panas tambahan, HIP dapat mengubah properti
Rekomendasi
- Untuk pembuatan aditif, bubuk kurang dari 45 mikron
- Untuk MIM, gunakan distribusi ukuran partikel yang lebih besar
- Dapatkan sampel dan uji coba cetakan sebelum membeli dalam jumlah besar
- Bekerja sama dengan pemasok bubuk Anda untuk mencocokkan produk dengan persyaratan suku cadang
- Kontrol penanganan dan penyimpanan dengan hati-hati untuk menghindari kontaminasi atau perubahan bubuk
Pro dan Kontra dari Bubuk Inconel
Keuntungan
- Kekuatan tinggi pada suhu tinggi
- Ketahanan korosi dan oksidasi yang sangat baik
- Kemampuan las dan kemampuan mesin yang baik
- Mempertahankan ketangguhan pada suhu kriogenik
- Dapat digunakan untuk membuat geometri yang kompleks dengan AM
- Pemrosesan metalurgi serbuk menghasilkan struktur mikro halus yang konsisten
Kekurangan
- Lebih mahal dari baja dan paduan aluminium
- Menantang untuk dikerjakan dan diproses
- Rentan terhadap keretakan akibat tekanan termal
- Sulit untuk dilemparkan tanpa teknik khusus
- Jumlah pemasok yang terbatas untuk bubuk berkualitas tinggi
Pertanyaan Umum
Untuk apa bubuk Inconel digunakan?
Serbuk inconel digunakan untuk membuat komponen dengan sifat mekanik suhu tinggi yang luar biasa dan ketahanan terhadap korosi dengan menggunakan manufaktur aditif atau cetakan injeksi logam. Aplikasi yang umum digunakan adalah di industri kedirgantaraan, pemrosesan kimia, pembangkit listrik, minyak dan gas, dan otomotif.
Apa perbedaan antara bubuk Inconel 625, 718 dan 939?
Perbedaan utama berkaitan dengan komposisi yang menghasilkan kemampuan suhu yang bervariasi:
- Inconel 625 memiliki ketahanan korosi yang sangat baik hingga 980°C
- Inconel 718 menawarkan kekuatan tertinggi hingga 700°C
- Inconel 939 dirancang untuk kekuatan mulur pada suhu ekstrem hingga 1095°C
Ukuran partikel apa yang terbaik untuk AM?
Kisaran ukuran partikel 15-45 mikron direkomendasikan untuk pembuatan aditif fusi unggun serbuk dengan bubuk Inconel. Partikel yang lebih halus di bawah 15 mikron dapat menyebabkan tantangan dengan aliran dan penyebaran. Partikel di atas 45 mikron dapat mengurangi resolusi dan hasil akhir permukaan.
Apakah bubuk Inconel memerlukan penyimpanan atau penanganan khusus?
Ya, bubuk Inconel mudah teroksidasi dan menyerap kelembapan yang dapat mengubah sifat dan karakteristik alirannya. Mereka membutuhkan penyimpanan dalam wadah tertutup dengan gas inert atau ruang hampa udara. Teknik penanganan harus meminimalkan kontak dengan udara.
Pemrosesan pasca apa yang diperlukan setelah AM dengan Inconel?
Proses pasca seperti pengepresan isostatik panas (HIP), perlakuan panas, dan permesinan biasanya diperlukan setelah pembuatan aditif dengan serbuk Inconel. Hal ini membantu meningkatkan struktur mikro dan sifat material untuk memenuhi persyaratan aplikasi.
Apakah bubuk Inconel dapat digunakan kembali setelah AM?
Ya, bubuk Inconel dapat dipulihkan setelah pembuatan aditif dan digunakan kembali. Namun, bubuk yang digunakan kembali harus dicampur dengan bubuk murni segar dengan rasio 30% digunakan kembali atau kurang untuk menjaga kualitas yang konsisten.