Bubuk logam Superalloys memungkinkan manufaktur aditif untuk komponen paduan berkekuatan tinggi dan tahan panas yang tidak tertandingi oleh logam konvensional. Panduan ini mencakup komposisi superalloy, spesifikasi serbuk, data properti, wawasan harga, dan perbandingan untuk menginformasikan keputusan pengadaan metalurgi serbuk.
Pengantar bubuk logam superalloy
Kemampuan utama serbuk superalloy:
- Tahan terhadap suhu ekstrem hingga titik leleh 85%
- Mempertahankan kekuatan, ketahanan terhadap korosi, dan stabilitas di lingkungan yang keras
- Memfasilitasi geometri bagian kompleks yang inovatif melalui AM
Kelompok klasifikasi umum:
- Berbasis nikel - paduan Inconel, Waspaloy, Rene
- Berbasis kobalt - Haynes, paduan HS
- Berbahan dasar besi - varian A286, 901, 304
Panduan ini memberikan pertimbangan saat memilih bubuk superalloy:
- Komposisi Paduan dan Metode Produksi Serbuk
- Sifat Mekanis, Metode Pengujian dan Lembar Data
- Spesifikasi Distribusi Ukuran Partikel
- Karakteristik dan Konsistensi Morfologi Serbuk
- Model Penetapan Harga Berdasarkan Volume Pesanan
- Ketahanan Oksidasi dan Korosi
- Pro vs Kontra: Bedak vs Batang Padat
- Tanya Jawab tentang Kontrol Kualitas dan Aplikasi
Mari kita jelajahi serbuk superalloy secara khusus...
Bubuk logam Superalloys Komposisi
Tabel 1 menunjukkan komposisi nominal superalloy berbasis nikel dan kobalt yang umum dengan beberapa variasi di antara produsen serbuk.
| Paduan | Elemen Paduan Utama |
|---|---|
| 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 |
Penambahan kecil boron, karbon, zirkonium, dan silikon juga menyesuaikan struktur butiran, memperkuat batas-batas, dan meningkatkan perilaku suhu tinggi melalui pembentukan endapan.
Sifat Mekanis dan Metode Pengujian
Meja 2 menunjukkan sifat mekanik minimum tipikal yang dipenuhi oleh serbuk superalloy pada umumnya, dengan nilai aktual yang bervariasi berdasarkan geometri pembuatan, pasca-pemrosesan, dan perlakuan panas.
| Paduan | Kekuatan Hasil | Kekuatan Tarik | Metode pengujian |
|---|---|---|---|
| Inconel 718 | 1035 MPa | 1275 MPa | ASTM E8 |
| Rene 41 | 760 MPa | 1035 MPa | ASTM E8 |
| Haynes 282 | 830 MPa | 1035 MPa | ASTM E8 |
Tinjau laporan pengujian dengan cermat untuk memastikan lot bubuk yang dibeli memenuhi persyaratan sertifikasi dan kebutuhan aplikasi.
Spesifikasi Ukuran Partikel bubuk logam superalloys
Tabel 3 menunjukkan kategori distribusi ukuran partikel yang umumnya digunakan untuk mengklasifikasikan serbuk superalloy:
| Kisaran Ukuran | Jaring Khas |
|---|---|
| Submikron | -100 + 325 mesh |
| Baik. | -140 + 325 mesh |
| Ekstra Halus | -200 + 325 mesh |
Karakteristik partikel utama lainnya:
- Morfologi bulat
- Permukaan halus bebas satelit
- Distribusi ukuran yang terkendali
- Laju aliran> 30-an di corong Hall
Untuk pencetakan, ukuran rata-rata 25-45 mikron memberikan keseimbangan yang baik antara resolusi dan kemampuan mengalir. Sesuaikan berdasarkan kemampuan mesin tertentu dan ukuran fitur minimum yang diperlukan.
Bubuk logam Superalloys Harga
Tabel 4 memberikan perkiraan harga bubuk superalloy secara kasar dalam kondisi pasar pada umumnya:
| Jumlah Pesanan | Perkiraan Harga |
|---|---|
| 10 kg | $450 + / kg |
| 100 kg | $275 + / kg |
| 500 kg | $225 + / kg |
| 1000+ kg | Diskon subkunci |
- Paduan khusus menetapkan harga dasar premium
- Pesanan dalam jumlah besar dalam kisaran 500-1000+ kg memungkinkan diskon >50% dari titik harga daftar melalui leverage pembelian dalam jumlah besar
- Harga pasar aktual yang terkait dengan fluktuasi harga input bahan baku
Ketahanan Oksidasi dan Korosi
Superalloy mempertahankan stabilitas yang luar biasa bahkan ketika terpapar pada lingkungan yang ekstrem:
Tabel 5
| Paduan | Suhu Layanan Khas. | Ketahanan Korosi |
|---|---|---|
| Inconel 718 | 700°C | Luar biasa |
| Rene 41 | 760°C | Luar biasa |
| Haynes 282 | 1095°C | Luar biasa |
Komposisi yang direkayasa secara hati-hati dengan nikel, kromium, dan aluminium membentuk penghalang oksida pasif yang kuat yang melindungi permukaan dari serangan hingga proporsi titik leleh yang sangat tinggi.
Elemen seperti molibdenum semakin meningkatkan ketahanan terhadap korosi lubang dan celah.
Pro vs Kontra: Bedak vs Batang Padat
Tabel 6
| Keuntungan | Kekurangan | |
|---|---|---|
| Bubuk Logam Superalloy | Bentuk yang kompleks | Biaya lebih tinggi |
| Properti yang unggul | Pengolahan pasca | |
| Pengurangan berat badan | Optimalisasi parameter | |
| Batang Padat Superalloy | Biaya lebih rendah | Batas bentuk |
| Ketersediaan | Jauh lebih berat | |
| Kemampuan mesin | Limbah material |
Secara umum, serbuk superalloy membenarkan harga premium untuk komponen kompleks bervolume rendah di mana sifat-sifat canggih sangat penting. Bentuk pabrik standar menawarkan keterjangkauan untuk bentuk sederhana dalam kasus penggunaan produksi tinggi.
Pertanyaan Umum
Tabel 7 - Pertanyaan umum:
| PERTANYAAN YANG SERING DIAJUKAN | Jawaban |
|---|---|
| Haruskah saya meninjau laporan pengujian? | Ya, teliti semua sertifikat secara menyeluruh untuk memastikan kualitas bedak |
| Berapa ukuran partikel bubuk yang harus saya mulai? | 25-45u memberikan titik awal yang kuat |
| Faktor-faktor apa saja yang memengaruhi konsistensi? | Metode produksi bubuk mentah berdampak pada variabilitas |
| Berapa banyak bedak yang harus saya beli pada awalnya? | Mulai dari skala kecil untuk memvalidasi kontrol proses cetak |
Tabel 8 - Saran khusus aplikasi:
| PERTANYAAN YANG SERING DIAJUKAN | Jawaban |
|---|---|
| Pemrosesan pasca apa yang harus saya gunakan untuk bilah turbin bagian panas? | Pengepresan Isostatik Panas untuk menghilangkan pori-pori dan meningkatkan kinerja kelelahan |
| Paduan apa yang memaksimalkan kekuatan luluh suhu tinggi? | Pertimbangkan paduan Rene 41 atau Haynes 282 |
| Bagaimana cara meminimalkan efek anisotropi bagian? | Memanfaatkan perlakuan panas suhu tinggi untuk menghilangkan tekanan |
| Apa yang lebih baik untuk komponen kriogenik - bubuk atau cor? | Serbuk memungkinkan saluran konformal yang kompleks tidak seperti coran |