IN939 Superlegierungspulver ermöglicht eine hochfeste additive Fertigung für anspruchsvolle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Ölindustrie, die eine extreme Temperatur- und Verschleißbeständigkeit erfordern, die herkömmliche Metalle übertrifft. Dieser Leitfaden enthält Details zur Zusammensetzung, Spezifikationen, Eigenschaftsdaten, Preisschätzungen und häufig gestellte Fragen, um Entscheidungen über die Beschaffung von Pulver zu treffen.
Einführung in IN939 Superlegierungsmetallpulver
Zu den wichtigsten Eigenschaften von IN939-Pulver gehören:
- Widersteht 1100°C Betriebstemperaturen
- Ausgezeichnete Ermüdungs-, Kriech- und Bruchfestigkeit
- Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit
In der AM werden häufig folgende Varianten verwendet:
- IN939V - Vakuuminduktionsgeschmolzenes Pulver
- IN939HIP - Heißisostatisch gepresstes vorlegiertes Pulver
Dieser Leitfaden behandelt Faktoren, die IN939 für die Teileproduktion bewerten:
- Zusammensetzung und Pulvereigenschaften
- Mechanische Eigenschaften und Prüfverfahren
- Spezifikationen zur Partikelgrößenverteilung
- Anforderungen an das Datenblatt für das Prüfzertifikat
- Volumenabhängige Preismodelle
- Wärme- und Umweltbeständigkeit
- Pro und Contra: Pulver und fester Riegel
- FAQs zur Parameter-Optimierung
IN939 Superlegierungspulver Kompositionen
Tabelle 1 zeigt die nominellen IN939-Zusammensetzungen in Gewichtsprozent. Die tatsächlichen Grenzwerte variieren leicht zwischen den Pulverlieferanten.
| Element | Zusammensetzung (%wt) |
|---|---|
| Nickel (Ni) | Bilanz |
| Kobalt (Co) | 15-25 |
| Wolfram (W) | 4-6 |
| Tantal (Ta) | 11-15 |
| Aluminium (Al) | 3.2-4.4 |
| Titan (Ti) | 0.6-2 |
| Bor (B) | 0.003-0.02 |
| Zirkonium (Zr) | 0.02-0.15 |
| Kohlenstoff (C) | 0.02-0.10 |
| Yttrium (Y) | 0.005-0.040 |
Kleine Zusätze wie Bor verbessern die Korngrenzenfestigkeit. Zirkonium beseitigt Verunreinigungen. Yttrium erhöht die Oxidationsbeständigkeit.
Mechanische Eigenschaften und Prüfverfahren
Tabelle 2 zeigt typische mechanische Mindesteigenschaften, die von IN939-Pulverlegierungen erfüllt werden. Die tatsächlichen Werte variieren je nach Baugeometrie, Nachbearbeitung und Wärmebehandlung.
| Eigentum | Minimum Spezifikation | Prüfverfahren |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | 1310 MPa | ASTM E8 |
| Streckgrenze (0,2% Offset) | 1210 MPa | ASTM E8 |
| Dehnung % | 8% | ASTM E8 |
| Härte | 44 HRC | ASTM E18 |
Lieferanten können durch gezielte Parameteranpassungen wie Heiß-Isostatisches Pressen (HIP) und modifizierte Aushärtungswärmebehandlungen Verbesserungen über die Mindestanforderungen hinaus nachweisen.
Prüfen Sie die Datenberichte der Prüfzertifikate sorgfältig, um das gelieferte Pulver mit den Anforderungen der Anwendung abzugleichen, bevor Sie sich für die Produktion großer Mengen entscheiden.
IN939 Superlegierungspulver Korngrößenspezifikation
Tabelle 3 zeigt die üblichen IN939-Pulvergrößenverteilungen, unterteilt in Standardmaschenbereiche und Mikrometer. Der Größenbereich beeinflusst die Qualität und Genauigkeit des Endprodukts.
| Maschenweite | Mikron-Bereich | ASTM Größe Bezeichnung |
|---|---|---|
| -140 +325 | 44 - 105 | Extra fein |
| -100 +325 | 149 - 45 | Submikron |
| -325 | 0 - 45 | Superfein |
Andere wichtige Partikeleigenschaften:
- Nahezu kugelförmige Morphologie
- Glatte Oberfläche
- Hohe Pulverflussraten
Ein guter Ausgangspunkt für die Druckparameter ist eine mittlere Pulvergröße von 30-45 Mikron. Passen Sie diese je nach den spezifischen Maschinenfähigkeiten und der erforderlichen Mindestauflösung der Merkmale an.
Anforderungen an das Pulver-Test-Zertifikat
Für jede Charge von IN939-Legierungspulver ist ein vollständiges Zertifizierungspaket erforderlich:
- Chemische Zusammensetzung in Gewichtsprozent
- Partikelgrößenverteilung einschließlich Mittelwert und Maschenweite
- Echte Dichte und Hall Flow Sekunden als Pulverindikatoren
- SEM-Bilder zur Überprüfung der Pulvereigenschaften
- Prüfdaten zu den mechanischen Eigenschaften, die den Spezifikationen entsprechen
- Produktionsdatum, Schmelznummer, Chargennummer
- Konformität mit der Spezifikation für Luft- und Raumfahrtmaterialien
Stellen Sie sicher, dass die Indikationsstandards wie AMS7000 eingehalten werden, und überprüfen Sie alle Prüfberichte vor der Annahme von Pulverchargen sorgfältig.
IN939 Metallpulver Kostenvoranschlag
Tabelle 4 enthält grobe Schätzungen des IN939-Pulverpreises bei verschiedenen Mengen und unter typischen Marktbedingungen:
| Menge bestellen | Kostenvoranschlag |
|---|---|
| 10 kg | $450+/kg |
| 100 kg | $250+/kg |
| 500 kg | $175+/kg |
| 1000+ kg | Preise für Unterschlüssel |
- Sonderlegierungen erfordern einen Aufschlag von $350+/kg Basispreis
- Großvolumige Verpflichtungen im Bereich 1000+ kg ermöglichen Kosteneinsparungen von >50% gegenüber den Listenpreisen
- Die tatsächlichen Marktpreise schwanken mit den Rohstoffindizes
- Enge Kundenmargen bei Pulver; gleichbleibende Qualität ist entscheidend
IN939 Pulver Wärme- und Umweltbeständigkeit
Die pulvergedruckten IN939-Legierungen bieten außergewöhnliche Hochtemperaturfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
Tabelle 5 zeigt typische Verwendungsumfänge:
| Umwelt | Betriebstemperatur |
|---|---|
| Oxidierend | 1095°C (2000°F) |
| Heiße Korrosion | 980°C (1800°F) |
| Wässrige Korrosion | Ausgezeichnet |
Die Nickel- und Kobaltmatrix ist in Gasturbinenumgebungen bis zu 2000°F oxidationsbeständig. Elemente wie Aluminium bilden schützende Oxidbarrieren, die eine Verschlechterung verhindern. Karbide verstärken die Korngrenzen. Sorgfältig entwickelte Zusammensetzungen sorgen für eine Optimierung mehrerer Eigenschaften - Festigkeit, Duktilität, Ermüdung, Kriechverhalten, Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit bis zu 0,9 Schmelzpunkttemperaturen.
Vor- und Nachteile: IN939 Metallpulver vs. Vollstab
Tabelle 6
| Vorteile | Benachteiligungen | |
|---|---|---|
| IN939 Metall-Pulver | Komplexe Formen | Höhere Kosten |
| Erweiterte Eigenschaften | Nachbearbeitung | |
| Innovative Geometrien, Gewichtseinsparungen | Umgang mit Herausforderungen | |
| Kundenspezifische Legierungen | Optimierung der Parameter | |
| IN939 Massiver Balken | Geringere Stückkosten | Grenzen der Form |
| Verfügbarkeit | Viel schwerer | |
| Bearbeitbarkeit | Umfangreiche Abfälle |
Im Allgemeinen rechtfertigt IN939-Pulver den Preisaufschlag für komplexe Bauteile in kleinen Mengen, bei denen fortschrittliche Eigenschaften entscheidend sind. Stangenformate sind erschwinglich für einfachere Formen in großen Produktionsmengen.
Die strategische Kombination der beiden Materialversorgungsformen minimiert die Gesamtkosten des Programms je nach Anwendung.
FAQs
Häufig gestellte Fragen zu IN939-Pulver:
Tabelle 7 - Allgemeine Fragen:
| FAQ | Antwort |
|---|---|
| Sollte ich Prüfberichte anfordern? | Ja, überprüfen Sie alle Zertifikate, um die Qualität des Pulvers sicherzustellen. |
| Welche Größe von Pulverpartikeln sollte ich verwenden? | 30-45u gutes Gleichgewicht. Hängt vom verwendeten Drucker ab. |
| Welches Verfahren bietet die bessere Konsistenz? | Vakuum-Induktionsschmelzen (VIM) |
| Wie viel Pulver sollte ich im Voraus kaufen? | Fangen Sie klein an und kaufen Sie mehr, sobald der Druckprozess validiert ist. |
Tabelle 8 - Anwendungsspezifische Beratung:
| FAQ | Antwort |
|---|---|
| Ist IN939V oder IN939HIP besser für kryogene Teile geeignet? | IN939HIP aufgrund der höheren Dichte und Stabilität bei extremen Bedingungen |
| Wie sollte ich die Parameter für eine schnellere Erstellung anpassen? | Sorgfältige Abwägung von Energieeinsatz und Scanstrategie zur Vermeidung von Defekten |
| Durch welche Wärmebehandlung wird die Streckgrenze >1300MPa maximiert? | Modifizierte Aushärtung zugeschnitten auf eine Anwendungsbelastung |
| Welche Nachbearbeitung wird für Teile mit zyklischer Belastung empfohlen? | Heiß-Isostatisches Pressen (HIP) zur Minimierung von porositätsbedingten Ermüdungsproblemen |
