铁镍铬铝粉

铁钴镍铬铝粉是一种含铁、钴、镍、铬和铝的高性能合金粉。它在高温下具有出色的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性。 这种粉末颗粒细小,经过特殊配制,可在三维打印机中高效使用,有选择性地逐层沉积,形成错综复杂的结构。

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目录

钴镍铬铝铁粉概述

铁钴镍铬铝是一种二元合金,在高温下具有良好的机械性能、抗氧化性和微观结构稳定性。铁和钴提供强度。镍提高了韧性和延展性。铬具有出色的抗氧化性和耐腐蚀性。铝可提高高温机械性能。

铁钴镍铬铝粉末的主要特性包括

  • 出色的高温强度和抗蠕变性
  • 良好的环境稳定性和热疲劳强度
  • 高硬度、耐磨性和耐磨性
  • 良好的延展性和可加工性
  • 提供各种颗粒大小和形态

铁钴镍铬铝粉末适用于保护涂层、热喷涂、焊接、钎焊以及需要耐热性和耐环境性的高温结构应用。

铁钴镍铬铝粉的成分

铁钴镍铬铝粉末的标称成分为铁钴镍铬铝:

要素 组成
铁(Fe) 平衡
钴(Co) 35-50%
镍 (Ni) 10-30%
铬 (Cr) 8-12%
铝 (Al) 1-5%
碳 (C) <0.5%
硅 (Si) <1.5%
锰 (Mn) <1%

铁镍铬铝粉

钴、镍、铬和铝的含量可根据应用进行定制,以优化高温强度、韧性和耐环境性。

铁钴镍铬铝粉的特性

铁钴镍铬铝粉末的主要特性包括

物业 价值
密度 7.5-8.2 克/立方厘米
熔点 1300-1400°C
导热性 10-30 W/mK
电阻率 65-85 μΩ.cm
杨氏模量 190-220 GPa
泊松比 0.28-0.32
拉伸强度 600-1100 兆帕
屈服强度 450-800 兆帕
伸长率 15-30%
硬度 30-50 HRC

 

出色的高温强度、硬度、耐磨性和环境稳定性使其适用于最苛刻的应用。

铁钴镍铬铝粉的生产方法

铁钴镍铬铝粉末是通过以下方法生产的:

  • 气体雾化 - 高压惰性气体用于将熔融合金雾化成细小的球形粉末,具有极佳的流动性和堆积密度。
  • 水雾化 - 高速水射流冲击熔融流,产生细小的不规则粉末颗粒。成本较低,但取氧率较高。
  • 机械合金化 - 对元素/预合金粉末进行球磨,然后进行烧结和气体雾化。

气体雾化可提供对粒度分布、形态和纯度的最佳控制。

铁钴镍铬铝粉的应用

铁钴镍铬铝粉末的典型应用包括

  • 热喷涂涂层 - HVOF 或等离子喷涂,用于在高温下工作的部件上沉积厚而耐磨的涂层。
  • 快速成型制造 - 选择性激光熔融技术可生产复杂零件,用于需要耐高温的极端环境。
  • 钎焊填料 - 用于连接组件和密封服役期间高温部件的裂缝。
  • 焊接材料 - 用作填充材料,可为焊接部件提供出色的高温强度。
  • 磨损部件 - 粉末冶金热加工工具和夹具可防止磨损和热疲劳开裂。
  • 玻璃加工 - 玻璃熔炉中使用的溜槽、输送机和处理机。

钴镍铬铝铁粉的规格

钴镍铬铝铁粉有各种尺寸范围、形态和等级:

  • 颗粒大小: AM 方法的精度为 10-45 微米,热喷涂工艺的精度可达 150 微米。
  • 形态学: 球形、不规则形和混合形。球形粉末具有极佳的流动性。
  • 纯净: 根据严格的化学分析,从商业纯度到超高纯度等级不等。
  • 表面积: 表面积较小,可最大限度地减少处理和储存过程中的氧化。
  • 年级 根据应用定制成分和粉末冶金。

铁镍铬铝粉全球供应商

全球一些主要的钴镍铬铝粉供应商包括

  • 山特维克Osprey(英国)
  • 伊拉斯特尔公司(法国)
  • 泰克纳(加拿大)
  • 阿美特克(美国)
  • 埃吉泰克工业公司(美国)
  • 中石油粉末(中国)
  • 霍加纳斯(瑞典)

这些公司采用气体雾化、水雾化和其他技术生产各种等级的钴铬铝铁粉,专门用于 AM、热喷涂、钎焊和其他要求苛刻的应用。

钴镍铬铝铁粉的定价

钴镍铬铝铁粉的价格取决于以下因素:

  • 成分、纯度
  • 粉末尺寸和形态
  • 生产方法
  • 订单量
  • 供应商
等级 价格范围
商业 每公斤 $60-120
高纯度 每公斤 $120-250
超细 每公斤 $250-450
特殊等级 $450-850 每公斤

 

与简单的商业等级相比,气体雾化、高纯度和精细粉末的价格更高。

钴镍铬铝铁粉的储存和处理

钴镍铬铝铁粉的正确储存和处理程序包括

  • 在惰性气体环境下密封保存,以防氧化
  • 避免细粉末堆积,以控制爆炸风险
  • 处理时使用适当的个人防护设备、通风设备和安全措施
  • 防止粉末与不相容材料接触
  • 遵循供应商 SDS 中适用的安全指南

在处理这种活性合金粉末时,必须小心谨慎并采取保护措施。

铁镍铬铝粉的检验和测试

对 FeCoNiCrAl 粉末进行的关键质量控制测试:

  • 使用 OES 或 XRF 进行化学分析,确保成分在规定范围内
  • 根据 ASTM B822 标准使用激光衍射法进行粒度分布
  • 通过扫描电子显微镜成像进行形态分析
  • 按照 ASTM B213 标准测量粉末流速
  • 用氦气比重法测定密度
  • 使用 ICP-MS 进行杂质测试
  • 通过 XRD 相分析确定微结构特征

彻底的测试可验证粉末质量和一致性是否符合性能要求。

钴镍铬铝和 316L 不锈钢粉末的比较

FeCoNiCrAl 和 316L 不锈钢粉末的比较:

参数 铁镍铬铝 316L SS
组成 二元高温合金 铁-铬-镍不锈钢合金
费用 更高 较低
高温强度 好多了 中度
耐腐蚀性 可比性 更好
导热性 更高 较低
可加工性 中度 优秀
应用 热喷涂、AM 汽车、建筑

 

铁钴镍铬铝的高温强度远高于 316L,而 316L 的制造和耐腐蚀性能更好,成本更低。

铁镍铬铝粉常见问题解答

问:如何生产铁钴镍铬铝粉末?

答:商业上使用气体雾化、水雾化和机械合金化方法生产铁钴镍铬铝粉末,然后进行烧结。气体雾化具有最佳的粉末特性。

问:FeCoNiCrAl 粉末的主要用途是什么?

答:主要应用包括热喷涂涂层、快速成型制造、钎焊填料、粉末冶金热加工工具、需要高温强度和耐环境性的玻璃加工设备。

问:热喷涂的推荐粒度是多少?

答:对于大多数热喷涂工艺,钴镍铬铝铁粉的粒度范围最好在 45-150 微米之间,以最大限度地提高沉积效率和涂层性能。

问:FeCoNiCrAl 粉末是否需要特殊的处理预防措施?

答:是的,在处理这种反应性精细合金粉末时,必须采取适当的保护措施,包括惰性气氛、接地、通风和个人防护设备。

问:在哪里可以买到用于增材制造的铁钴镍铬铝粉末?

答:对于需要高温强度的 AM 应用,可从山特维克、Erasteel、Tekna 和 AMETEK 等领先制造商处购买铁镍铬铝精细粉末。