Inconel 718 ist eine hochfeste, korrosionsbeständige Nickel-Chrom-Legierung, die in der Pulvermetallurgie für Bauteile in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Industrie verwendet wird. Seine Eigenschaften wie Hitzebeständigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit ermöglichen anspruchsvolle Anwendungen unter extremen Bedingungen.
Dieser Leitfaden umfasst Inconel 718-Pulver Zusammensetzungen, Herstellungsverfahren, erforderliche Spezifikationen, Preise, Anwendungen und Lieferantenvergleiche.
Arten und Klassifizierung von Inconel 718-Pulver
Inconel 718 Legierungspulver kategorisiert nach:
Produkt Formulare
- Vorlegiert: Vorlegiertes Nickel-Eisen-Chrom-Pulver
- Gemischt elementar: Mischung aus Nickel-, Chrom- und Eisenpulvern
Partikelgrößen
| Größe | Beschreibung | Typische Verwendungszwecke |
|---|---|---|
| Fein | 10 - 45 Mikrometer | Dünnwandige Strukturen, kleine Verästelungen |
| Mittel | 45 - 150 Mikrometer | Am meisten allgemein verwendbare Pulvergröße |
| Grob | Bis zu 300 Mikrometer | Hohe Abscheiderate, große Bauteile |
Die Anpassung der Partikelgrößenbereiche an die Anforderungen der Teile optimiert Qualität und Wirtschaftlichkeit.
Nominale Zusammensetzung
| Element | Gewicht % | Rolle |
|---|---|---|
| Nickel (Ni) | 50 – 55% | Korrosionsbeständigkeit, Duktilität |
| Chrom (Cr) | 17 – 21% | Oxidationsbeständigkeit |
| Eisen (Fe) | Bilanz | Kosten, Festigkeitseigenschaften |
| Niobium (Nb) | 4.75 – 5.5% | Verstärkung des Niederschlags |
| Molybdän (Mo) | 2.8 – 3.3% | Zeitstandfestigkeit |
| Titan (Ti) | 0.65 – 1.15% | Verstärkung der Korngrenzen |
| Aluminium (Al) | 0.2 – 0.8% | Begrenzt niedrig schmelzende Phasen |
| Kobalt (Co) | 1% max | |
| Kupfer (Cu) | 0,3% max | Begrenzt die Versprödung |
| Kohlenstoff (C) | 0,08% max | Schränkt die Karbidbildung ein |
| Mangan (Mn) | 0,35% max | |
| Silizium (Si) | 0,35% max | Desoxidationsmittel |
| Phosphor (P) | 0,015% max | Grenzwert für Verunreinigungen |
| Schwefel (S) | 0,015% max | Grenzwert für Verunreinigungen |
Grenzwerte für die Elementzusammensetzung erhalten die gewünschten mechanischen Eigenschaften. Jeder Legierungszusatz erfüllt bestimmte metallurgische Aufgaben in Bezug auf Festigkeit, Duktilität und Korrosionsbeständigkeit.
Herstellungsmethoden
- Gaszerstäubung: Wasser oder Gas unter hohem Druck bricht den geschmolzenen Legierungsstrom in feine Tröpfchen auf und erzeugt kugelförmige Pulver mit guten Fließ- und Packungseigenschaften. Stickstoff- oder Argongas verhindert Oxidation. Verschiedene Düsen erzeugen die gewünschten Größenfraktionen.
- Plasma-Rotations-Elektroden-Verfahren (PREP): Die Zentrifugalkräfte der rotierenden, geschmolzenen Legierung, die den Plasmastrahlen ausgesetzt ist, brechen sie in Tröpfchen, die zu kugelförmigen Pulvern erstarren. Erzielt kleine Größen mit enger Verteilung.
- Vakuum-Induktionsschmelzen (VIM): Legierungen mit hoher Reaktivität wie IN718 werden vor der Zerstäubung mit VIM geschmolzen, um Sauberkeit und Homogenität zu erreichen.
Die Kontrolle von Prozessparametern wie Temperatur, Atmosphäre und Abkühlungsraten führt zu qualitativ hochwertigem Pulver-Rohmaterial für die additive Fertigung, das thermische Spritzen oder den Metall-Spritzguss.
Spezifikationen
Inconel 718-Pulver die für kommerzielle Anwendungen hergestellt werden, sollten den Anforderungen entsprechen:
SAE AMS 5662: Zusammensetzungsgrenzen, Verunreinigungsgrade, Partikelgrößen und Größenverteilung, Hallendurchsatz, Mikrostruktur
AMS 2241: Wärmebehandlungsverfahren und Härtegrenzen
ASTM B783: Glühen, Bestimmung der Korngröße
vor dem Kauf die statistischen Chargenzertifizierungsdaten der Lieferanten anhand dieser Spezifikationen zu überprüfen.
Mechanische Eigenschaften
Nennwerte nach der Wärmebehandlung:
| Eigentum | As-Hipped | Heiß-isostatisch gepresst | Geschmiedet |
|---|---|---|---|
| Dichte (g/cc) | 8.19 | 8.19 | 8.19 |
| Zugfestigkeit (MPa) | 1275 | 1310 | 1460 |
| Streckgrenze (MPa) | 1035 | 1105 | 1275 |
| Dehnung (%) | 22% | 19% | 15% |
| Härte (HRC) | 32-36 | 36-39 | 36-41 |
Das Erreichen der angestrebten Eigenschaften hängt wesentlich von der Qualität des Pulvers und optimierten thermischen Prozessen wie dem heißisostatischen Pressen und der Wärmebehandlung ab.
Anwendungen
- Luft- und Raumfahrt: Triebwerkskomponenten - Dichtungen, Gehäuse, Schaufeln, Befestigungselemente, Zahnräder
- Industrielle Gasturbinen: Rotoren, Brennkammern, Schächte
- Öl und Gas: Bohrlochwerkzeuge, Ventile, Pumpen für korrosive Umgebungen
- Automobilindustrie: Turbolader-Rotoren und -Laufräder
- Kernenergie: Dampferzeugerrohre mit überhitztem Wasser, Kernspaltungsreaktoren
- Verteidigung: Kritische Waffensysteme auf dem Schlachtfeld, die Hitze und Schock ausgesetzt sind
Hervorragende Kombination aus Hitze- und Korrosionsbeständigkeit sowie Festigkeit für kritische Geräteanwendungen, insbesondere bei thermischen Wechselbeanspruchungen über eine lange Lebensdauer.
Industrielle Spezifikationen
| Standard | Beschreibung |
|---|---|
| AMS 5662 | Nickel-Legierung, korrosions- und hitzebeständig, Stangen, Schmiedestücke und Ringe 52,5Ni - 19Cr - 3,0Mo - 5,1 Nb - 0,90Ti - 0,50Al - 18Fe |
| AMS 5663 | Nickel-Legierung, korrosions- und hitzebeständig, Strangpressprofile 52,5Ni - 19Cr - 3,0Mo - 5,1Nb - 0,90Ti - 0,50Al - 18Fe |
| AS7263 | Wärmebehandlung 54Ni - 19Cr - 3,0Mo - 5,0 Nb - 0,90 Ti - 0,50 Al - Rest Fe |
| ASTM B637 | Standard-Spezifikation für ausscheidungshärtende Stäbe, Schmiedestücke und Schmiedestücke aus Nickellegierungen für den Hochtemperaturbereich |
| ISO 4967 | Nickellegierungen - Warmgeschmiedete oder warmgewalzte Teile aus Nickellegierungen - Technische Spezifikation |
Prüfen Sie die Zertifizierungsdokumente, die die Konformität mit den Qualitätsanforderungen bestätigen, bevor Sie bei neuen Anbietern kaufen.
Überlegungen zur Qualität
| Metrisch | Annehmbares Niveau | Prüfverfahren |
|---|---|---|
| Komposit-Reinheit | >99,9% | ASTM E2371 |
| Sauerstoff(O) | <500 ppm | Inertgasfusion |
| Luftfeuchtigkeit(H2O) | <300 ppm | Karl-Fischer-Titration |
| Stickstoff(N) | <50 ppm | Inertgasfusion |
| Partikelform | Kugelförmig >80% | Mikroskopie |
| Partikelgrößenverteilung | Gemäß AMS 5662 | Laserbeugung |
| Scheinbare Dichte | Normalerweise 4,0-4,5 g/cc | Hall-Durchflussmesser |
| Mikrostruktur des Pulvers | Lösungsgeglüht, keine Karbide/Laves-Phase | Bildanalyse |
Die Qualität des Pulverrohstoffs bestimmt die Integrität der Eigenschaften des endgültigen Sinterteils.
Preisspanne
| Klasse | Partikelgröße | Preis pro kg |
|---|---|---|
| Inconel 718 | 10 - 45 μm | $75 – $125 |
| Inconel 718 | 150 - 300 μm | $45 – $95 |
| Forschungsnote | 1 - 10 μm | $250+ |
Die Preise variieren je nach Auftragsvolumen, Pulverspezifikation und geografischer Region. Holen Sie sich ein aktuelles Angebot von den in die engere Wahl gekommenen Anbietern für die gewünschte Anwendung.
Kriterien für den Kauf
| Parameter | Bedeutung |
|---|---|
| Qualitätszertifizierungen | Hoch |
| Unterstützung bei der Probenahme | Hoch |
| Konsistenz | Hoch |
| Technisches Fachwissen | Mittel |
| Kundenreferenzen | Mittel |
| Preis | Niedrig |
FAQs
F: Was ist der Unterschied zwischen Inconel 625 und 718 Legierungspulver?
A: IN625 bietet eine bessere Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit, aber eine geringere Temperaturfestigkeit als IN718, das aufgrund der Wärmebehandlung eine höhere Zugfestigkeit aufweist.
F: Ist Inconel 718-Pulver eine besondere Lagerung erfordern?
A: Unter 10°C mit Trockenmitteln versiegelt halten, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern. Sauerstoffeinwirkung durch ungeöffnete Behälter begrenzen. Entsorgen, wenn Oxidation wie Farbveränderung beobachtet wird.
F: Welche Pulvergröße eignet sich am besten für das Laser-Pulverbettschweißen?
A: Inconel 718-Pulver mit einer Dicke von 15-45 Mikron lassen sich gut verteilen und dicht verpacken, was ein gutes Laserschmelzen mit minimaler Porosität und Überlaufproblemen für optimale Teileeigenschaften ermöglicht.
F: Was sind gängige Nickellegierungsmischungen aus Inconel 718-Pulver?
A: IN718 wird manchmal mit Inconel 625, rostfreien Stählen wie 316L oder Kobaltlegierungen gemischt, um Korrosions- oder Verschleißeigenschaften zu niedrigeren Kosten als bei reinem IN718-Pulver zu erzielen.
