인코넬 분말 개요
인코넬 분말은 니켈-크롬 기반의 분말 야금 형태를 말합니다. 초합금 인코넬 이름으로 상표가 등록되어 있습니다. 인코넬 분말은 적층 제조, 금속 사출 성형 및 기타 분말 야금 응용 분야에 사용됩니다.
인코넬 분말의 몇 가지 주요 특성은 다음과 같습니다:
- 고온에서의 높은 강도와 경도
- 우수한 내식성 및 내산화성
- 우수한 용접성 및 가공성
- 높은 크리프 파열 강도
- 극저온에서도 강도와 인성을 유지합니다.
인코넬 분말은 인코넬 625, 718, 939와 같은 다양한 합금 등급으로 제공되며 구성과 특성이 다양합니다. 항공우주, 화학 공정, 석유 및 가스, 자동차, 발전 산업에 사용되는 부품을 제작하는 데 사용할 수 있습니다.
주요 제품 형태는 가스 분무 구형 분말과 응집 및 소결 분말입니다. 사양에는 입자 크기 분포, 유량, 겉보기 밀도 및 조성이 포함됩니다.
인코넬 분말의 종류
인코넬 625 분말
인코넬 625는 내식성과 고강도 특성이 뛰어난 니켈-크롬-몰리브덴 합금입니다.
일반적인 구성(% 무게)
| 니켈 | 크롬 | 몰리브덴 | 니오븀 | 철 | 기타 |
|---|---|---|---|---|---|
| 58분 | 20-23 | 8-10 | 3.15-4.15 | 최대 5개 | 최대 1개 |
주요 속성:
- 최대 980°C의 고온에서 인장 및 크리프 강도를 유지합니다.
- 염화물 및 기타 부식성이 강한 환경에서 구멍 및 틈새 부식에 강합니다.
- 최대 980°C의 내산화성
애플리케이션:
- 엔진 카울링, 스러스트 리버서 등의 항공우주 부품
- 샤프트, 패스너와 같은 해양 부품
- 화학 처리 장비
- 석유 및 가스 추출 및 정제
인코넬 718 분말
인코넬 718은 최대 700°C의 온도에서 인장, 피로 및 크리프 특성이 뛰어난 침전 경화 니켈-크롬 합금입니다.
일반적인 구성(% 무게):
| 니켈 | 크롬 | 철 | 니오븀 | 몰리브덴 | 티타늄 | 알루미늄 | 기타 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50-55 | 17-21 | Bal. | 4.75-5.5 | 2.8-3.3 | 0.65-1.15 | 0.2-0.8 | 최대 1개 |
주요 속성:
- 최대 700°C의 온도에서도 강도를 유지합니다.
- 뛰어난 내식성
- 우수한 용접성
- 높은 피로 강도 및 인성
애플리케이션:
- 터빈 디스크, 스페이서, 샤프트와 같은 항공우주 부품
- 로켓 모터 케이스, 프레임, 패스너
- 원자로
- 극저온 저장 탱크
인코넬 939 분말
인코넬 939는 고온에서 크리프 파열 강도를 개선하도록 설계된 강수 경화 가능한 니켈 기반 초합금입니다.
일반적인 구성(% 무게):
| 니켈 | 코발트 | 크롬 | 텅스텐 | 티타늄 | 알루미늄 | 기타 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Bal. | 19-23 | 14.7-17 | 3.8-4.9 | 0.9-1.5 | 1.3-1.7 | 최대 1.5 |
주요 속성:
- 최대 1095°C의 뛰어난 크리프 강도
- 980°C까지 연속 사용 시 내산화성 유지
- 고온 가스에서의 내식성
- 고온에서 인장 강도 유지
애플리케이션:
- 연소기 캔, 트랜지션과 같은 가스터빈 구성 요소
- 증기 터빈 볼트, 케이싱
- 열처리 장비
- 항공기 엔진 부품
인코넬 분말의 특성
물리적 속성
| 속성 | 설명 |
|---|---|
| 밀도 | 8.1-8.4g/cc 범위 |
| 융점 | 1315-1370°C |
| 열 전도성 | 24°C에서 11-12.4W/mK |
| 열 팽창 | 20-100°C에서 12.5-13.5 x 10-6/°C |
| 비열 | 0.435 J/g/°C(20°C 기준) |
| 전기 저항 | 1.24-1.4μΩ.m(20°C 기준) |
기계적 특성
| 속성 | 설명 |
|---|---|
| 인장 강도 | 760-1275 MPa |
| 수율 강도 | 550-1100 MPa |
| 신장 | 15-35% |
| 경도 | 25-50 HRC |
| 탄성 계수 | 205-210 GPa |
| 푸아송 비율 | 0.29-0.31 |
| 피로 강도 | 310-690 MPa |
화학적 특성
- 다양한 산, 알칼리, 바닷물에서 우수한 내식성 제공
- 최대 1095°C의 산화 및 탄화에 대한 우수한 내성
- 황산, 인산, 유기산에 대한 저항성
인코넬 분말의 응용 분야 및 용도
| 산업 | 구성 요소 |
|---|---|
| 항공우주 | 엔진 부품, 기체 부품, 패스너, 부싱 |
| 석유 및 가스 | 다운홀 튜브, 밸브, 유정 부품, 펌프 |
| 화학 | 원자로 용기, 열교환기, 응축기, 배관 |
| 자동차 | 밸브, 배기 부품, 터보차저 부품 |
| 파워 | 가스터빈 부품, 석탄/재 처리 부품 |
| 의료 | 수술용 임플란트, 보철물 |
인코넬 분말의 사양
크기 분포
| 메시 | 마이크로미터 |
|---|---|
| -140 | 106 미만 |
| -100 | 150-106 |
| -325 | 45세 미만 |
| -500 | 32 미만 |
겉보기 밀도
- 일반적인 범위는 2.5~4.5g/cc입니다.
유량
- 파우더가 얼마나 자유롭게 흐르는지 측정
- s/50g 단위로 표현
- 25-35초/50g의 값은 자유 흐름입니다.
구성
- 합금 등급에 대한 AMS 사양을 준수합니다.
- 분석에는 Ni, Cr, Fe, Nb, Mo, Ti, Al이 포함됩니다.
오염
- 산소 함량 0.1% 미만
- 낮은 수준의 유황, 셀레늄, 납
공급업체 및 가격
| 공급업체 | 사용 가능한 성적 | 평균 가격 범위 |
|---|---|---|
| 샌드빅 | 625, 718, 939 | $50-$150/kg |
| Met3dp | 인625, 인718, 인939, 인738 | $75-$200/kg |
| 카펜터 파우더 | 625, 718, 939 | $60-$180/kg |
| 호가나스 | 625, 718 | $70-$250/kg |
- 가격은 합금 등급, 품질, 로트 크기에 따라 다릅니다.
- 대규모 생산량을 위한 규모의 경제
- 열간 등방성 프레싱, 탈기 등 추가 처리로 비용 증가
인코넬 분말 선택 방법
고려해야 할 요소
합금 등급
- 필요한 작동 온도 및 특성에 맞게 합금 일치
- 내식성은 625, 700°C에서 강도는 718, 1095°C 크리프 강도는 939입니다.
파우더 크기
- 더 미세한 파우더로 해상도 및 표면 마감 개선
- 더 큰 파우더로 더 높은 증착률
생산 방법
- 가스 분무, 플라즈마 회전 전극 공정(PREP) 또는 기타
품질 표준
- 화학 분석, 입자 모양, 오염 수준
- ISO 9001 또는 AS9100 인증
로트 크기 및 리드 타임
- 대량 구매 시 가격 할인
- 맞춤 주문에 대한 사전 계획
신청 방법
- 특정 AM 또는 MIM 공정과 호환되는 파우더 선택
포스트 프로세싱
- 추가 열처리, HIP는 속성을 변경할 수 있습니다.
권장 사항
- 적층 제조의 경우, 45미크론 미만의 분말
- MIM의 경우, 더 큰 입자 크기 분포를 사용하세요.
- 대량 구매 전에 샘플 및 테스트 인쇄물 받기
- 파우더 공급업체와 긴밀히 협력하여 제품을 부품 요구 사항에 맞게 조정합니다.
- 분말의 오염이나 변질을 방지하기 위해 취급 및 보관을 주의 깊게 관리합니다.
인코넬 분말의 장단점
장점
- 고온에서 높은 강도
- 우수한 내식성 및 내산화성
- 우수한 용접성 및 가공성
- 극저온에서도 견고함 유지
- 적층 가공으로 복잡한 형상을 제작하는 데 사용 가능
- 분말 야금 공정으로 일관된 미세한 미세 구조 생성
단점
- 강철 및 알루미늄 합금보다 비싸다.
- 작업 및 처리의 어려움
- 열 응력으로 인한 균열에 취약함
- 특별한 기술 없이는 캐스팅하기 어려움
- 고품질 분말을 공급하는 제한된 수의 공급업체
자주 묻는 질문
인코넬 파우더는 어디에 사용되나요?
인코넬 분말은 적층 제조 또는 금속 사출 성형을 활용하여 뛰어난 고온 기계적 특성과 내식성을 갖춘 부품을 제조하는 데 사용됩니다. 항공우주, 화학 공정, 발전, 석유 및 가스, 자동차 산업에서 주로 사용됩니다.
인코넬 625, 718 및 939 분말의 차이점은 무엇입니까?
주요 차이점은 다양한 온도 기능을 초래하는 구성과 관련이 있습니다:
- 인코넬 625는 980°C까지 내식성이 뛰어납니다.
- 최대 700°C의 최고 강도를 제공하는 인코넬 718
- 인코넬 939는 최대 1095°C의 극한 온도에서도 크리프 강도가 유지되도록 설계되었습니다.
AM에 가장 적합한 입자 크기는 무엇인가요?
인코넬 분말을 사용한 파우더 베드 융용 적층 제조에는 15~45미크론의 입자 크기 범위가 권장됩니다. 15미크론 이하의 미세한 입자는 흐름과 확산에 문제를 일으킬 수 있습니다. 45미크론 이상의 입자는 해상도와 표면 조도를 저하시킬 수 있습니다.
인코넬 분말은 특별한 보관이나 취급이 필요합니까?
예, 인코넬 분말은 쉽게 산화되고 수분을 흡수하여 특성 및 흐름 특성을 변경할 수 있습니다. 따라서 불활성 가스 또는 진공 상태의 밀폐된 용기에 보관해야 합니다. 취급 시 공기와의 접촉을 최소화해야 합니다.
인코넬을 사용한 AM 후 어떤 후처리가 필요합니까?
일반적으로 인코넬 분말을 사용한 적층 제조 후에는 열간 등방성 프레스(HIP), 열처리 및 기계 가공과 같은 후공정이 필요합니다. 이러한 공정은 미세 구조와 소재 특성을 개선하여 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다.
인코넬 파우더는 AM 이후에 재사용할 수 있습니까?
예, 인코넬 파우더는 적층 제조 후 회수하여 재사용할 수 있습니다. 그러나 재사용된 파우더는 일관된 품질을 유지하기 위해 재사용된 30% 이하의 비율로 새로운 버진 파우더와 혼합해야 합니다.