K465 Alloy Powder: องค์ประกอบคุณสมบัติแอปพลิเคชันและข้อมูลจำเพาะ

K465 ได้กลายเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการบินและอวกาศการผลิตพลังงานและอุตสาหกรรมการประมวลผลทางเคมีซึ่งส่วนประกอบอยู่ภายใต้อุณหภูมิสูงหรือสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว ช่วยให้รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนพิมพ์ 3 มิติเพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุด

บทความนี้ให้ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับองค์ประกอบคุณสมบัติแอปพลิเคชันข้อมูลจำเพาะความพร้อมใช้งานการประมวลผลและการเปรียบเทียบของแป้ง Superalloy K465 สำหรับการผลิตสารเติมแต่ง

K465 องค์ประกอบผงโลหะผสม

องค์ประกอบที่ระบุของแป้งซุปเปอร์ลอรอยที่ใช้ K465 นิกเกิลได้รับด้านล่าง:

องค์ประกอบ	น้ำหนัก %
Nickel (Ni)	สมดุล
โครเมียม (CR)	15 – 17%
โคบอลต์ (CO)	9 – 10%
Molybdenum (Mo)	3%
Tantalum (TA)	4.5 – 5.5%
อลูมิเนียม (AL)	5 – 6%
ไทเทเนียม (TI)	0.5 – 1%
โบรอน (B)	สูงสุด 0.01%
คาร์บอน (c)	สูงสุด 0.03%
Zirconium (Zr)	สูงสุด 0.01%
Niobium (NB)	สูงสุด 1%

นิกเกิลเป็นฐานของโลหะผสมและจัดเตรียมลูกบาศก์ที่มีกึ่งกลางเป็นศูนย์กลางสำหรับความแข็งแรงของอุณหภูมิสูง องค์ประกอบเช่นโครเมียมโคบอลต์และโมลิบดีนัมมีส่วนช่วยในการเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายที่เป็นของแข็งและเปิดใช้งานการชุบแข็ง

อลูมิเนียมและไทเทเนียมจะถูกเพิ่มเข้ามาในรูปแบบแกมม่าพรีเมี่ยม precipitates Ni3 (Al, Ti) เพื่อให้ความแข็งและความต้านทานคืบสูงถึง 700 ° C Tantalum ให้การเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายที่เป็นของแข็งและรูปแบบคาร์ไบด์สำหรับการควบคุมโครงสร้างของเมล็ด โบรอนอำนวยความสะดวกในการตกตะกอนของคาร์ไบด์ที่ซับซ้อน

องค์ประกอบที่สมดุลของผง Superalloy นิกเกิล K465 ส่งผลให้เกิดการผสมผสานระหว่างความแข็งแรงความเหนียวความต้านทานการกัดกร่อนและความสามารถในการเชื่อมที่จำเป็นสำหรับส่วนประกอบที่ผลิตโดยสารเติมแต่งประสิทธิภาพสูง ระดับที่ดีที่สุดขององค์ประกอบการผสมสามารถปรับแต่งตามข้อกำหนดส่วนสุดท้าย

K465 คุณสมบัติผงโลหะผสม

K465 Superalloy Powder แปรรูปผ่าน Laser Powder Bed ฟิวชั่นหรือการหลอมของลำแสงอิเล็กตรอนแสดงคุณสมบัติต่อไปนี้ในสถานะที่สร้างขึ้นและความร้อน:

คุณสมบัติเชิงกล

คุณสมบัติ	เงื่อนไขที่สร้างขึ้น	หลังการรักษาด้วยความร้อน
แรงดึง	1050 – 1250 MPa	1150 – 1350 MPa
ความแข็งแรงของผลผลิต	750 – 950 MPa	1,000 – 1200 MPa
การยืดตัว	10 – 25%	8 – 15%
ความแข็ง	35 – 45 ชม.	42 – 48 ชม.

• ระดับความแข็งแรงสูงเทียบได้กับ superalloys ที่ใช้ NI
• ความเหนียวเก็บไว้หลังการรักษาความร้อนช่วยให้เกิด/ปลอมบางอย่าง
• การตกตะกอนการชุบแข็งโดยแกมม่าช่วงเวลาหลังการรักษาด้วยสารละลาย

คุณสมบัติทางกายภาพ

คุณสมบัติ	ค่า
ความหนาแน่น	8.1 – 8.3 g/cc
จุดหลอมเหลว	1260 – 1350 ° C
การนำความร้อน	11 – 16 w/m-k
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน	12 – 16 x 10 & lt; sup & gt; -6 & lt;/sup & gt; /k

คุณสมบัติอุณหภูมิสูง

คุณสมบัติ	ค่า
อุณหภูมิบริการ	สูงถึง 700 ° C
ความต้านทานออกซิเดชัน	ดีถึง 850 ° C
ความเสถียรของเฟส	รักษาความแข็งแรงสูงถึง 70% ของจุดหลอมเหลว
ความแข็งแรงร้าว	140 MPa ที่ 700 ° C เป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง

• รักษาความแข็งแรงไว้ครึ่งหนึ่งไว้ที่อุณหภูมิการบริการสูงสุด
• ต่อต้านการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนร้อนในสภาพแวดล้อมกังหันก๊าซ
• ความแข็งแรงของการแตกของคืบคลานที่ยอดเยี่ยมภายใต้ภาระที่อุณหภูมิสูง

คุณสมบัติที่โดดเด่นอื่น ๆ

• เชื่อมได้โดยใช้วิธีการเชื่อมฟิวชั่นแบบดั้งเดิม
• พื้นผิวที่ดีและความแม่นยำมิติใน AM Builds
• ปรับแต่งได้ด้วยการบำบัดความร้อนที่แตกต่างกัน
• ความเหนื่อยล้าจากความร้อนสูงและความต้านทานการเจริญเติบโตของรอยแตก

ชุดที่สมดุลของคุณสมบัติเชิงกลทางกายภาพและความร้อนทำให้ K465 เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่ต้องเผชิญในเครื่องยนต์การบินและอวกาศระบบการผลิตพลังงานและอุปกรณ์ประมวลผลทางเคมี คุณสมบัติสามารถปรับแต่งตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน

K465 แอปพลิเคชันผงโลหะผสม

แอพพลิเคชั่นสำคัญของชิ้นส่วน Superalloy K465 ที่ผลิตขึ้นรวมถึง::

การบินและอวกาศ:

• Combustor Liners, Augmentors, Flame Holders ใน Jet Engines
• วงเล็บโครงสร้างเฟรมที่อยู่อาศัยอุปกรณ์
• ส่วนประกอบส่วนร้อนเช่นใบพัดกังหันและใบพัด
• ระบบขับเคลื่อนจรวดและเครื่องยนต์ยานอวกาศ

การผลิตพลังงาน:

• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, ท่อ, วาล์ว, ท่อร่วมในหม้อไอน้ำและระบบกู้คืนความร้อน
• ส่วนประกอบเส้นทางก๊าซร้อนกังหันก๊าซเช่นหัวฉีดผ้าห่อศพ
• เครื่องรับพลังงานแสงอาทิตย์และนักสะสม

ยานยนต์:

• ล้อและตัวเรือนเทอร์โบชาร์จเจอร์
• ระบบไอเสียและส่วนประกอบต่างๆ

การประมวลผลทางเคมี:

• ท่อปฏิรูป, เรือปฏิกิริยา, ส่วนประกอบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
• ท่อ, วาล์ว, ปั๊มสำหรับสารเคมีกัดกร่อน
• เครื่องมือเช่นแมนเดรลติดตั้งสำหรับชิ้นส่วนคอมโพสิต

ประโยชน์:

• ทนต่อการใช้งานอย่างต่อเนื่องที่ความหนาแน่นต่ำกว่า 700 ° C มากกว่าโลหะผสมที่แข่งขันกัน
• ความต้านทานออกซิเดชันและการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมก๊าซร้อน
• ลดน้ำหนักส่วนประกอบเมื่อเทียบกับโลหะผสมนิกเกิลหล่อ
• เปิดใช้งานรูปทรงเรขาคณิตที่เหมาะสมที่สุดที่เป็นไปไม่ได้ด้วยการหล่อ
• รวมหลายส่วนเป็นส่วนประกอบที่พิมพ์ออกมาหนึ่งชิ้น
• บันทึกขยะวัสดุที่สัมพันธ์กับวิธีการลบ
• เวลานำที่สั้นกว่าเมื่อเทียบกับการประมวลผลแบบดั้งเดิม

K465 มักถูกใช้แทน superalloys ที่หนักกว่าและมีราคาสูงกว่าในเครื่องยนต์การบินและอวกาศและระบบพลังงานจากที่ดิน ผงโลหะผสมสามารถปรับให้ตรงกับความต้องการในอุณหภูมิความดันและเงื่อนไขการบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

ข้อกำหนดของผงโลหะผสม K465

K465 ผงโลหะผสมสำหรับกระบวนการ AM นั้นจัดทำโดยผู้ผลิตหลายรายตามข้อกำหนดที่ระบุดังต่อไปนี้:

พารามิเตอร์	ข้อมูลจำเพาะ
การกระจายขนาดอนุภาค	15 – 53 ไมครอน
ปริมาณออกซิเจน	สูงสุด 0.05%
ปริมาณไนโตรเจน	สูงสุด 0.05%
สัณฐานวิทยา	เกี่ยวกับทรงกลม
ความหนาแน่นที่ชัดเจน	4.0 – 4.5 g/cc
แตะความหนาแน่น	4.5 – 5.0 g/cc
อัตราการไหล	15 – 25 s/50g

• การกระจายขนาดอนุภาคผงปรับให้เหมาะสมสำหรับกระบวนการ AM
• ความสามารถในการไหลของผงสูงช่วยให้มั่นใจได้ว่าการแพร่กระจายของชั้นที่สม่ำเสมอ
• ปริมาณออกซิเจนต่ำช่วยลดความเสี่ยงของข้อบกพร่องในการสร้าง
• สัณฐานวิทยาทรงกลมให้ความหนาแน่นของเตียงและผงที่ดี

ข้อกำหนดเพิ่มเติม:

• ควรจัดการผงในบรรยากาศเฉื่อยเพื่อป้องกันการปนเปื้อน
• ต้องเก็บความชื้นต่ำกว่า 0.1 wt% สำหรับการไหลของผงที่ดี
• อายุการเก็บรักษาชั่วคราวสูงสุด 1 ปีในภาชนะบรรจุที่ปิดผนึกด้วยอาร์กอน
• ภาชนะเปิดที่จะใช้ภายใน 1 สัปดาห์เพื่อหลีกเลี่ยงการย่อยสลาย

ข้อมูลจำเพาะของผงการประชุมในแง่ของขนาดรูปร่างเคมีและการจัดการมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการบรรลุความหนาแน่นสูงชิ้นส่วน AM ที่มีคุณสมบัติเชิงกลที่คาดหวัง

K465 Alloy Powder Availability

K465 Superalloy Powder สามารถมาจากซัพพลายเออร์รายใหญ่เช่น:

ผู้ผลิต	ชื่อผลิตภัณฑ์
แพรพ์เซอร์	TA1
ช่างไม้	Cartech K465
Sandvik Osprey	K465-TCP
ทำให้ขุ่นมัว	eld clat มันกินมัน 46

ผงโลหะผสมมีจำหน่ายในขนาดต่าง ๆ ตั้งแต่ 1 กิโลกรัมภาชนะสำหรับวัตถุประสงค์ R & amp; d สูงถึง 1,000 กิโลกรัมสำหรับปริมาณการผลิต ราคามีตั้งแต่ $ 90-150 ต่อกิโลกรัมตามปริมาณและผู้ผลิต

เวลานำ สำหรับการจัดซื้อมักจะอยู่ในช่วง 2-8 สัปดาห์หลังจากการยืนยันการสั่งซื้อ การแจกแจงขนาดอนุภาคที่กำหนดเองและการจัดการพิเศษอาจต้องใช้เวลานำอีกต่อไป

ควรตรวจสอบสินค้าคงคลังแบบผง K465 อย่างใกล้ชิดและจัดเรียงใหม่ก่อนที่จะหมด การขาดแคลนอาจทำให้เกิดการหยุดทำงานของเครื่อง AM ที่มีราคาแพง พิจารณาระยะห่างคำสั่งซื้อเมื่อเวลาผ่านไปเพื่อรักษาสต็อก

การแปรรูปผงโลหะผสม K465

ช่วงพารามิเตอร์สำหรับกระบวนการ AM:

กระบวนการ	อุ่นอุณหภูมิ	ความหนาของชั้น	พลังงานเลเซอร์	ความเร็วในการสแกน	ระยะห่างฟัก
DMLS	150 – 180 ° C	20 – 60 μm	195 – 250 W	600 – 1200 มม./วินาที	0.08 – 0.12 มม.
EBM	1,000 – 1100 ° C	50 – 200 μm	5 – 25 MA	50 – 200 มม./วินาที	0.1 – 0.2 มม.

• DMLS = การเผาเลเซอร์โลหะโดยตรง
• EBM = การละลายของลำแสงอิเล็กตรอน
• พารามิเตอร์ที่กว้างขึ้นช่วยให้ความยืดหยุ่นในการปรับให้เหมาะสมสำหรับพื้นผิวเสร็จสิ้นเวลาสร้างหรือคุณสมบัติเชิงกล
• การอุ่นอุ่นช่วยลดความเครียดที่เหลืออยู่ สูงกว่าสำหรับ EBM เนื่องจากอุณหภูมิสูงขึ้น
• ความเร็วในการสแกนที่ช้ากว่าช่วยเพิ่มความหนาแน่น แต่ยืดเวลาสร้าง
• ระยะห่างฟักอย่างดีช่วยลดความพรุน แต่ต้องผ่านการสแกนมากขึ้น

โพสต์การประมวลผล:

• การลบชิ้นส่วนออกจากแผ่นสร้างโดยใช้การตัดลวด EDM
• การกำจัดผงที่เหลือผ่านการระเบิดลูกปัดแก้ว
• การรักษาความร้อนลดความเครียดที่ 870 ° C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง
• การรักษาสะโพกที่ 1160 ° C ภายใต้แรงดัน 100 MPa เป็นเวลา 4 ชั่วโมง
• Age hardening heat treatment at 760°C for 10 hours

Benefits of Post-Processing:

• HIP closes internal voids and minimizes porosity
• Heat treatments relieve residual stress and achieve optimal hardness
• Yields close to 100% dense parts with mechanical properties equivalent to cast and wrought
• Additional hot isostatic pressing (HIP) and heat treatments can further enhance properties

Parameter selection, support structures, build orientation, post-processing steps are all optimizable based on AM technology used and properties required.

How K465 Compares with Other Superalloy Powders

K465 vs Inconel 718

อัลลอยด์	K465	Inconel 718
ความหนาแน่น	สูงกว่า	ต่ำกว่า
แรงดึง	Similar	Similar
อุณหภูมิบริการ	100°C higher	Up to 650°C
ค่าใช้จ่าย	2X more expensive	More economical

• K465 chosen for higher temperature capability where cost increase is justified
• Inconel 718 more economical for lower temperature applications

K465 vs Haynes 282

อัลลอยด์	K465	เฮย์เนส 282
ความสามารถในการประมวลผลได้	ดีกว่า	More difficult
การนำความร้อน	สูงกว่า	ต่ำกว่า
อุณหภูมิบริการ	Similar	Similar
ค่าใช้จ่าย	Similar	Similar

• K465 ง่ายต่อการพิมพ์ด้วยเลเซอร์และโพสต์กระบวนการโดยไม่ต้องแคร็ก
• Haynes 282 มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดรอยแตกของการแข็งตัวในระหว่างการสร้าง

K465 เทียบกับ CM 247 LC

อัลลอยด์	K465	CM 247 LC
ความหนาแน่น	ต่ำกว่า	สูงกว่า
ความแข็งแกร่ง	Similar	Similar
ความเหนียว	สูงกว่า	ต่ำกว่า
ค่าใช้จ่าย	ต่ำกว่า	สูงกว่า

• K465 มีการผสมผสานระหว่างความแข็งแรงและความเหนียวที่ดีกว่า
• ทางเลือกอัลลอยที่มีต้นทุนต่ำกว่า CM 247 LC

K465 vs Inconel 625

อัลลอยด์	K465	Inconel 625
อุณหภูมิบริการ	สูงกว่า	สูงถึง 700 ° C
ความต้านทานการกัดกร่อน	ปานกลาง	ยอดเยี่ยม
ค่าใช้จ่าย	สูงกว่า	ต่ำกว่า
ความพร้อม	จำกัด มากขึ้น	พร้อมใช้งาน

• Inconel 625 เลือกที่ความต้านทานการกัดกร่อนสำคัญกว่าความสามารถในการอุณหภูมิสูง
• K465 ต้องการสำหรับชิ้นส่วนเครื่องยนต์เจ็ทที่เห็นอุณหภูมิสูง

การทำความเข้าใจว่า K465 เก่งหรือสั้นเมื่อเทียบกับทางเลือกที่ช่วยเลือกวัสดุสำหรับส่วนประกอบ AM โลหะผสมสามารถปรับให้เหมาะกับการเปลี่ยนความสมดุลระหว่างต้นทุนความพร้อมใช้งานความสามารถในการประมวลผลและคุณสมบัติ

K465 ผงโลหะผสม – คำถามที่พบบ่อย

ถาม: ขั้นตอนการประมวลผลล่วงหน้าสำหรับผง K465 คืออะไร?

ตอบ: ต้องทำให้ผงแห้งเป็นเวลา 1-4 ชั่วโมงที่ 100-150 ° C เพื่อกำจัดความชื้นที่ดูดซึมในระหว่างการขนส่งและการจัดเก็บ การกรองระหว่าง 20-63 ไมครอนจะกำจัดอนุภาคขนาดใหญ่ที่อาจทำให้เกิดปัญหา recoater

ถาม: K465 ต้องการการกด Isostatic กด (HIP) หลังการประมวลผลหรือไม่?

ตอบ: แนะนำสะโพก แต่ไม่จำเป็นสำหรับ K465 ช่วยปิดช่องว่างภายในและบรรลุความหนาแน่นสูงสุดและคุณสมบัติเชิงกล สะโพกที่ 1160 ° C ต่ำกว่า 100 MPa เป็นเวลา 4 ชั่วโมงเป็นเรื่องปกติ

ถาม: การบำบัดความร้อนใดที่สามารถใช้ในการปรับคุณสมบัติ K465 ได้?

ตอบ: การรักษาด้วยวิธีแก้ปัญหาที่ 1150 ° C บวกอายุเดี่ยวหรือสองครั้งระหว่าง 700-850 ° C ใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความแข็งแรงและความเหนียว การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วหลังจากการรักษาสารละลายช่วยเพิ่มคุณสมบัติ

ถาม: K465 Superalloy Weldable สำหรับการซ่อมแซมหรือไม่?

ตอบ: ใช่ K465 สามารถเชื่อมได้โดยใช้ ER NICRMO-10 Filler Metal การรักษาสารละลายที่ 1175 ° C และอายุที่ 845 ° C เป็นสิ่งจำเป็นหลังจากเชื่อมเพื่อคืนค่าคุณสมบัติ

ถาม: ข้อบกพร่องในการผลิตใดที่สามารถเกิดขึ้นได้กับการสร้าง K465?

ตอบ: การขาดความพรุนฟิวชั่นการแตกร้าวระหว่างเลเยอร์การแยกและการบิดเบือนเป็นข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นซึ่งต้องการการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์ ความเร็วในการอุ่นและความเร็วในการสแกนที่เร็วขึ้นจะเพิ่มความเสี่ยง

ถาม: วิธีการตกแต่งแบบใดที่สามารถใช้กับชิ้นส่วน K465 ที่ผลิตขึ้นเสริมได้?

ตอบ: การตัดเฉือน, การยิง peening, การแกะสลักทางเคมีและไฟฟ้าช่วยให้การปรับปรุงความขรุขระของพื้นผิว สิ่งนี้อำนวยความสะดวกในการตรวจสอบ NDE และปรับปรุงชีวิตที่เหนื่อยล้า

ถาม: ผงโลหะผสม K465 ต้องการข้อควรระวังการจัดเก็บพิเศษหรือไม่?

A: ผง K465 ดูดซับความชื้นได้อย่างรวดเร็วดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการเก็บรักษาในภาชนะที่ถูกกำจัดออกไปปิดผนึก ใช้ภายใน 1 สัปดาห์ของการเปิดภาชนะเพื่อป้องกันการย่อยสลาย

ถาม: ข้อควรระวังด้านความปลอดภัยใดที่จำเป็นเมื่อจัดการกับผง K465?

A: ผง K465 ไม่ติดไวรัส แต่อาจทำให้ผิว/ตาระคายเคือง ใช้ถุงมือป้องกันเสื้อผ้าโล่ใบหน้า หลีกเลี่ยงการสูดดมและติดตั้งการระบายอากาศที่เหมาะสม

บทสรุป

K465 Nickel Superalloy Powder พบว่าการใช้งานเพิ่มขึ้นในการผลิตสารเติมแต่งทำให้ส่วนประกอบที่มีน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูงพร้อมรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน องค์ประกอบที่สมดุลของมันให้การผสมผสานที่มีศักยภาพของคุณสมบัติเชิงกลความต้านทานออกซิเดชันความเสถียรทางความร้อนและความสามารถในการเชื่อม คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้ K465 เหมาะสำหรับระบบขับเคลื่อนการบินและอวกาศอุปกรณ์การผลิตพลังงานจากที่ดินและฮาร์ดแวร์การประมวลผลทางเคมีที่ยั่งยืนบริการอุณหภูมิสูงอย่างยั่งยืน

การทำความเข้าใจกับช่องที่ K465 มีประสิทธิภาพเหนือกว่าทางเลือกเช่น Inconel 718 หรือ Haynes 282 อนุญาตให้เลือกวัสดุที่เหมาะสม การควบคุมอย่างระมัดระวังของพารามิเตอร์กระบวนการ AM, คุณภาพของผง, การรักษาความร้อนและการกด isostatic ร้อนเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้โครงสร้างจุลภาคและประสิทธิภาพที่ดีที่สุด เนื่องจากความสามารถในการผลิตสารเติมแต่งยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องวัสดุที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเช่น K465 จะเปิดโอกาสใหม่สำหรับการออกแบบส่วนประกอบอุณหภูมิสูงรุ่นต่อไปพร้อมอายุการใช้งานที่ยาวนาน