Serbuk paduan GH3536 dirancang khusus untuk pembuatan aditif, menggunakan optimasi komposisi dan teknik atomisasi serbuk untuk mencapai sifat yang lebih unggul dibandingkan dengan superalloy nikel konvensional. Fitur utama dari bubuk paduan GH3536 meliputi:

• Kekuatan tinggi pada suhu hingga 760°C (1400°F)
• Ketahanan oksidasi dan korosi di lingkungan yang keras
• Umur kelelahan termal yang sangat baik dan ketahanan terhadap pertumbuhan retak
• Kemampuan cetak yang baik dan porositas rendah pada bagian yang dicetak
• Dapat dikeraskan sesuai usia untuk mengoptimalkan kekuatan dan keuletan

Kombinasi sifat-sifatnya membuat GH3536 cocok untuk kedirgantaraan, pembangkit listrik, minyak & gas, dan komponen pemrosesan kimia yang terpapar pada suhu dan tekanan ekstrem. Fabrikasi komponen baru dan perbaikan komponen yang sudah aus dapat memperoleh manfaat dari penggunaan bubuk canggih ini.

 

 

Komposisi Serbuk Paduan GH3536

GH3536 memiliki komposisi kompleks yang didesain untuk memberikan keseimbangan properti yang optimal. Komposisi nominal ditunjukkan di bawah ini:

Elemen	Berat %
Nikel (Ni)	Keseimbangan
Kromium (Cr)	13.5 – 16.0
Kobalt (Co)	12.0 – 15.0
Tungsten (W)	5.0 – 7.0
Tantalum (Ta)	3.0 – 5.0
Aluminium (Al)	2.8 – 3.8
Titanium (Ti)	0.5 – 1.5
Niobium (Nb)	0.5 – 1.5
Hafnium (Hf)	0.2 – 0.8
Karbon (C)	0.05 – 0.15
Boron (B)	0.01 – 0.03
Zirkonium (Zr)	0.01 – 0.05

Nikel membentuk matriks, sementara elemen seperti kromium, kobalt, dan aluminium meningkatkan ketahanan oksidasi. Elemen tahan api tantalum, tungsten, niobium, dan hafnium berkontribusi pada kekuatan pada suhu tinggi. Titanium dan niobium memperkuat paduan melalui pembentukan karbida. Sejumlah kecil karbon, boron, dan zirkonium meningkatkan pengerasan presipitasi.

Komposisi serbuk didesain untuk membatasi pemisahan dan mempertahankan keseragaman komposisi selama pencetakan, memastikan sifat yang konsisten pada bagian akhir. Morfologi bubuk bulat juga meningkatkan kemampuan alir dan densitas kemasan untuk kemampuan cetak yang baik.

Properti Bubuk Paduan GH3536

GH3536 menunjukkan kombinasi yang sangat baik antara kekuatan, keuletan, dan ketahanan lingkungan berkat komposisi yang disesuaikan dan proses produksi yang dioptimalkan. Sifat-sifat utama dirangkum di bawah ini:

Sifat Mekanis

Properti	Seperti yang dicetak	Berumur
Kekuatan Tarik	1050 - 1250 MPa (152 - 181 ksi)	1275 - 1400 MPa (185 - 203 ksi)
Kekuatan Hasil (offset 0,2%)	900 - 1100 MPa (131 - 160 ksi)	1150 - 1300 MPa (167 - 189 ksi)
Perpanjangan	25 – 35%	16 – 22%
Kekerasan	32 - 38 HRC	36 - 43 HRC

Sifat Fisik

Properti	Nilai Khas
Kepadatan	8,3 g/cm3
Titik Leleh	1310°C (2390°F)

Sifat termal

Properti	Suhu
Koefisien Ekspansi Termal	12,8 x 10-6 / ° C pada 20-100 ° C
Konduktivitas Termal	11,4 W/m-K pada 20°C
Panas Spesifik	0,43 J/g-°C pada 20°C

Ketahanan Oksidasi

• Menahan oksidasi di udara hingga ~980°C. Bentuk kerak oksida Cr2O3 pelindung.
• Ketahanan oksidasi yang lebih baik daripada Inconel 718 dan banyak paduan Ni lainnya.

Ketahanan Korosi

• Ketahanan yang sangat baik terhadap korosi panas dan sulfidasi.
• Tahan terhadap banyak asam organik, klorida, kaustik.

Properti Lainnya

• Mempertahankan kekuatan dan keuletan setelah terpapar dalam waktu lama hingga 760°C.
• Umur kelelahan termal yang sangat baik. Menahan pertumbuhan retak.
• Koefisien gesekan yang rendah dan resistensi yang menyakitkan.

Kekuatan GH3536 dalam kondisi tua melebihi superalloy nikel konvensional seperti Inconel 718 dengan tetap mempertahankan keuletan yang kuat. Paduan ini lebih kuat dari banyak baja tahan karat pada suhu tinggi. Ketahanan oksidasi mendekati paduan nikel-kromium seperti Inconel 601. Secara keseluruhan, GH3536 memberikan keseimbangan properti yang luar biasa untuk aplikasi kritis.

Aplikasi Bubuk Paduan GH3536

Kombinasi kekuatan, ketahanan terhadap lingkungan, kemampuan cetak, dan kemudahan pasca-pemrosesan membuat GH3536 cocok untuk:

Komponen Kedirgantaraan

• Bilah turbin, baling-baling, pembakar
• Bagian struktural, roda pendaratan
• Nozel mesin roket, pendorong
• Struktur panas kendaraan hipersonik

Pembangkit Listrik

• Bagian-bagian bagian panas turbin gas
• Penukar panas, penyembuh
• Pelindung panas, thermowell

Minyak & Gas

• Perkakas lubang bawah, bagian kepala sumur
• Katup, pompa untuk layanan korosif

Otomotif

• Roda dan rumah turbocharger
• Komponen knalpot

Pengolahan Kimia

• Katup, pompa, bejana reaksi
• Tabung penukar panas

Perkakas

• Cetakan injeksi dengan pendinginan konformal
• Die casting mati, alat hot stamping

Lainnya

• Elemen pemanas
• Wadah limbah radioaktif
• Pengencang dan pegas khusus

GH3536 dapat menggantikan komponen yang sudah ada yang terbuat dari bahan berkinerja lebih rendah untuk meningkatkan daya tahan dan efisiensi. Serbuk ini juga ideal untuk membuat desain baru yang tidak mungkin dilakukan dengan manufaktur konvensional. Baik produksi komponen baru maupun perbaikan/perbaikan komponen yang sudah usang dapat dilakukan.

Mencetak Bubuk Paduan GH3536

Serbuk GH3536 dapat berhasil dicetak menggunakan proses fusi unggun serbuk laser (L-PBF) dan fusi unggun serbuk berkas elektron (E-PBF). Morfologi bubuk bulat memberikan aliran dan pengemasan yang baik. Pertimbangan utama meliputi:

Proses Pencetakan

• Teknologi tempat tidur serbuk sinar laser dan elektron dapat diterapkan.
• Parameter proses memerlukan pengembangan untuk mesin baru.
• Atmosfer ruang gas inert (argon atau nitrogen).

Spesifikasi bubuk

• Kisaran ukuran partikel 10-45 μm, tipikal D50 ~ 25 μm.
• Kepadatan yang tampak 2,5-3,5 g/cm3.
• Laju aliran 25-35 detik (Hall flowmeter).

Rekomendasi Pencetakan

• Pemanasan awal pelat dasar hingga ~150°C mengurangi tekanan termal.
• Kecepatan pemindaian dari 400-1000 mm/s adalah tipikal.
• Jarak palka 0,08-0,12 mm untuk densifikasi yang baik.
• 100% bubuk segar untuk digunakan kembali.

Pasca Pemrosesan

• Menghilangkan stres: 1080°C/2 jam, udara dingin.
• Penuaan: 760°C/8-16 jam, udara dingin.
• Pengepresan isostatik panas dapat mengurangi porositas lebih lanjut.

Dengan optimasi parameter, kepadatan lebih dari 99,8% dimungkinkan. Struktur mikro terdiri dari butiran halus dan seragam yang cocok untuk aplikasi penting.

Spesifikasi Bubuk GH3536

Serbuk paduan GH3536 tersedia secara komersial dalam distribusi ukuran standar dan kelas yang dirangkum di bawah ini. Variasi khusus juga dapat diproduksi.

Distribusi Ukuran Serbuk
D10	10 μm
D50	25 μm
D90	45 μm

Kelas Bedak	Laju Aliran Nominal	Kepadatan Nyata
Kelas I	25 s	2,5 g/cm3
Kelas II	28 s	2,8 g/cm3
Kelas III	32 s	3,2 g/cm3

Spesifikasi lainnya:

• Morfologi bulat dengan fraksi satelit di bawah 1%.
• Kandungan oksigen di bawah 100 ppm.
• Tidak ada pengikat atau pelumas yang ditambahkan.

Setiap lot serbuk dilengkapi dengan Sertifikat Analisis yang merinci komposisi, karakteristik partikel, laju aliran, dan parameter lainnya.

Penanganan dan Penyimpanan GH3536

Untuk menjaga kualitas bubuk selama penanganan dan penyimpanan:

• Simpan wadah bubuk yang tertutup rapat di tempat yang sejuk dan kering. Disarankan untuk menggunakan pengering.
• Hindari memaparkan bedak pada kelembapan yang dapat menyebabkan masalah penggumpalan dan aliran.
• Batasi kenaikan suhu selama pengangkutan dan penyimpanan.
• Buka wadah hanya di dalam kotak sarung tangan atmosfer inert atau ruang argon.
• Segera proses wadah terbuka untuk membatasi oksidasi. Jangan gunakan kembali bubuk yang sudah terpapar.
• Gunakan APD yang sesuai dan hindari penghirupan atau kontak dengan kulit dan mata.

Dengan penanganan yang tepat, bubuk GH3536 memiliki masa simpan lebih dari satu tahun sejak tanggal pembuatan. Manajemen inventaris FIFO direkomendasikan.

Data Keselamatan untuk GH3536

Sebagai bubuk paduan yang mengandung nikel dan elemen lainnya, tindakan pencegahan keselamatan standar harus dilakukan selama penanganan:

• Gunakan APD: Respirator yang sesuai dengan bedak, sarung tangan, pelindung mata, pakaian pelindung.
• Hindari kontak dengan kulit atau menghirup debu selama penanganan.
• Giling semua peralatan penanganan bubuk dengan benar. Kotak sarung tangan gas inert direkomendasikan.
• Gunakan pengumpul debu selama pembersihan. Hindari menghasilkan debu di udara.
• Buanglah sisa bubuk dan kotoran pembersih dengan benar.
• Lihat dokumen SDS untuk informasi keselamatan tambahan.

Serbuk nikel diklasifikasikan sebagai karsinogen yang dicurigai. Patuhi semua undang-undang dan peraturan untuk penanganan serbuk logam yang aman.

Pemeriksaan Bubuk GH3536

Untuk memastikan bubuk GH3536 memenuhi persyaratan aplikasi, prosedur pemeriksaan berikut dapat digunakan:

Distribusi Ukuran Partikel

• Analisis difraksi laser (ISO 13320)
• Analisis saringan (ASTM B214)

Morfologi & Struktur Mikro

• Memindai mikroskop elektron
• Mikroskop optik dari spesimen yang dipasang dan dipoles

Komposisi Bubuk

• Spektrometri massa plasma yang digabungkan secara induktif (ASTM E1097)
• Fusi gas inert untuk O dan N (ASTM E1019)

Kepadatan Bubuk

• Kepadatan yang tampak (Pengukur aliran Hall)
• Kerapatan keran (ASTM B527)

Kemampuan Aliran Serbuk

• Pengukur aliran aula (ASTM B213)
• Penganalisis bubuk revolusi

Penerimaan Lot

• Pengambilan sampel sesuai ASTM B215
• Verifikasi bubuk memenuhi spesifikasi ukuran, komposisi, dan morfologi

Pengujian harus dilakukan untuk setiap lot bubuk untuk memverifikasi kesesuaian dengan standar ASTM yang berlaku. Hal ini memastikan bahan baku bubuk berkualitas tinggi yang konsisten untuk pencetakan.

Pertanyaan Umum

T: Apa yang membuat GH3536 lebih baik daripada superalloy Ni lainnya untuk AM?

J: GH3536 memiliki kekuatan yang lebih tinggi daripada paduan pekerja keras seperti Inconel 718 dengan tetap mempertahankan keuletan. Komposisi serbuk dan proses atomisasi meminimalkan pemisahan dan porositas.

T: Apakah GH3536 memerlukan pengepresan isostatik panas (HIP) setelah pencetakan?

J: HIP dapat mengurangi porositas internal lebih lanjut, tetapi tidak diperlukan untuk mencapai kepadatan tinggi (>99.5%) dengan parameter AM yang dioptimalkan. HIP dapat memungkinkan suhu servis yang lebih tinggi.

T: Pemrosesan pasca apa yang diperlukan setelah mencetak GH3536?

J: Perlakuan panas pelepas stres sederhana dapat digunakan setelah pencetakan. Untuk kekuatan optimal, dianjurkan untuk melakukan perlakuan panas penuaan.

T: Berapa lama waktu tunggu untuk membeli bubuk GH3536?

A: Lot kecil dapat dikirim dalam 2-4 minggu. Biarkan 3-5 bulan untuk volume produksi yang besar tergantung pada ketersediaan.

T: Apakah GH3536 mengandung aluminium atau titanium yang dapat menyebabkan masalah selama pencetakan?

J: Konsentrasi Al dan Ti diseimbangkan untuk menghindari oksidasi serbuk atau reaksi berlebihan dengan kolam lelehan selama pencetakan.

T: Distribusi ukuran partikel apa yang direkomendasikan untuk mencetak GH3536?

J: Distribusi dengan D10 10 μm, D50 25 μm, dan D90 45 μm memberikan keseimbangan yang baik antara kemampuan alir dan pencetakan.

T: Dapatkah GH3536 digunakan untuk mencetak komponen dengan overhang dan geometri yang rumit?

J: Ya, GH3536 telah menunjukkan kemampuan cetak yang istimewa untuk komponen dengan overhang melebihi sudut overhang 45°.

Kesimpulan

Serbuk superalloy nikel GH3536 menawarkan kombinasi luar biasa dari kekuatan tinggi, kemampuan suhu, ketahanan oksidasi, kemampuan cetak, dan respons pasca-pemrosesan untuk aplikasi manufaktur aditif yang menuntut di industri kedirgantaraan, pembangkit listrik, minyak & gas, otomotif, dan pemrosesan kimia. Komposisi yang disesuaikan, karakteristik serbuk yang dioptimalkan, dan potensi untuk perlakuan panas memungkinkan sifat yang dapat disetel untuk desain baru yang tidak mungkin dilakukan dengan manufaktur konvensional. Dengan prosedur penanganan dan pencetakan yang tepat, GH3536 memungkinkan komponen logam yang kompleks dan berkinerja tinggi yang menggabungkan bobot dan daya tahan yang rendah yang belum pernah ada sebelumnya.