インコネル625粉末:特性、生産、用途

インコネル625はニッケル-クロム-モリブデン合金で、高強度、耐酸化性、耐食性が要求される用途に使用されています。このガイドでは インコネル625粉 種類、組成、仕様、製造方法、サプライヤー、コスト、長所/短所、比較など、バイヤーに情報を提供する。

インコネル625粉末の概要

インコネル 625 金属合金粉末は、極端な温度、圧力、耐薬品性を必要とする工業用積層造形や溶射コーティングの用途を可能にします。主な特性

  • 2100°Fまで溶融しない優れた強度
  • ひどい酸化性、硫酸性、塩化物の環境でも腐食しにくい。
  • 長時間の熱疲労サイクル下でもクラックが発生せず、柔軟性を維持
  • ニッケル含有量が耐食性メカニズムを動かす
  • 粉末製造法はAMや溶射に最適な粒子を作る

インコネル625は、航空宇宙、化学、石油・ガスの各分野で汎用性があり、その組成、粉末の仕様、使用例のトレードオフ、調達要因などを理解することで、エンジニアはこのニッケル超合金を業界全体で効果的に活用することができます。

インコネル625パウダー

構成 インコネル625パウダー

インコネル625合金は、ニッケル、クロム、モリブデンに少量のニオブと鉄を配合したものである:

エレメント濃度範囲役割
ニッケル58.0 – 63.0%有機および無機環境における耐食性
クロム20.0 – 23.0%2100°Fまで耐酸化性の保護酸化クロミア層を形成。
モリブデン8.0 – 10.0%固溶体強化剤機械的特性を向上させる。
ニオビウム3.15 – 4.15%高温強度を高める超硬素材
残り純ニッケルに比べ、延性と耐酸化性が低下する可能性があるが、コスト削減が可能。

表1.インコネル625ニッケル合金の化学組成範囲と元素機能性

バランスの取れたブレンドは、1300°Fまでの腐食環境に耐える。アルミニウム、チタン、タングステンなどの元素を変化させることで、特殊な誘導体を作り出し、集中的に強化することができます。

インコネル625粉末の特性と特性

物理的性質

  • 密度:8.44 g/cm3
  • 融点:2,410°F
  • 最高使用温度:2100°F

機械的特性

  • 引張強さ: 110 ksi
  • 降伏強さ:56 ksi
  • 破断伸度55%
  • 硬度: 25 HRC

パフォーマンス特性

  • 耐食性:酸、塩化物、硫化物、その他の腐食性物質に対して、特に高温での孔食や隙間腐食に強い。
  • 耐酸化性:表面クロミア層は2100°Fまで優れた耐酸化性を発揮します。

長時間の2100°Fの熱に耐える高強度と、硫化、酸化、塩水に対する無敵の耐食性を併せ持つこの超合金は、代替品が急速に故障するような場所で不可欠な存在となっている。

インコネル625粉末の粒度仕様

インコネル625粉末は、用途に応じて様々な粒度分布で製造されています:

申し込みサイズ範囲粒子の形態学
アディティブ・マニュファクチャリング15-45ミクロン球形
溶射コーティング-45 +10 μm 106 μm不規則な角度

表2. AMプロセスと溶射プロセスで要求される工業グレードの粉末サイズ範囲と形状

レーザー粉末溶融3Dプリンターでは、完全な球形に近いタイトな分布が流動性をサポートします。溶射は、コーティングの完全性に影響を与えることなく、いくつかの衛星を受け入れる広い分布に対応することができます。

インコネル625粉末の製造方法

主なインコネル625粉末製造アプローチには以下のものがある:

ガス噴霧 - 不活性雰囲気で溶融された高純度インゴットは、超音速ガスジェットによって衝撃を受け、溶融ストリームを球状の液滴に変換して粉末に凝固します。急速な凝固により、積層造形用に調整されたより微細な粒子構造が得られる。しかし、バッチ法では、大量の溶射産業が必要とする年間100トン以上の溶射量を達成するのは難しい。

回転電極プロセス - この連続ワイヤー製造法では、帯電したワイヤーが反対方向に帯電した回転ディスクに向かって送り出され、溶融材料が液滴として飛び散り、固化して粉末になる。純度と表面品質が低いため、溶射用途にはAM用途よりも適している。連続的な性質により、工業用コーティング・アプリケーションでは非常に大量の生産が可能です。

プラズマ回転電極プロセス - 従来のREPプロセスよりも高温のプラズマ中にワイヤーを回転させながら供給することで、より高い粒子純度と表面品質が達成されます。プラズマのエネルギーは、より多くの入電ワイヤーを溶かし、中量の溶射需要レベルに適した連続生産を可能にします。

生産技術を最終用途の品質および数量要件に適合させることで、製造システムからの要求に応じて適切な価格のインコネル625原料粉末を入手できるようになります。

インコネル625パウダー業界仕様

政府、業界団体、各企業は、様々なインコネル625材料および粉末の規格を発行しています。一般的なものは以下の通り:

スタンダード説明
AMS 5666SAEインターナショナル発行の航空宇宙材料仕様書
ASTM B446ニッケル合金の米国材料試験協会規格
ASME SB-443ボイラーおよび圧力容器コード仕様
AWS A5.14米国溶接協会 ニッケル合金溶接棒仕様
MIL-N-13161軍用グレードのインコネル625は、バーとプレートを鍛造
プラクセア1701溶射グレード粉末仕様

表3.インコネル625粉末材料および品質要件に適用される各種公的規格および社内仕様

粉末の化学的、物理的特性、粒度分布、品質のしきい値が、予想される製造工程のニーズと能力に合致していることを確認するために、仕様を見直す。

インコネル625パウダーの用途

高温耐食性と製造適応性を活用することで、インコネル625はあらゆる産業で使用することができます:

アディティブ・マニュファクチャリング

  • 航空宇宙タービンブレード、インペラ、燃焼部品
  • ケミカル耐腐食性ポンプ、バルブ、容器
  • 石油・ガス:坑口のクリスマスツリーとドリルツールが硫化にさらされる

溶射コーティング

  • 銃器のボルトには硬度とリリース能力が必要
  • 摩耗に耐える印刷ロール表面
  • 航空機の油圧アクチュエータが海水にさらされる問題
  • オフショアのライザーと反応容器は海水の腐食と戦う

ステンレス鋼の強度と耐酸化性、耐薬品性を必要とするあらゆる場所に適用可能。

インコネル625パウダー メーカーおよびサプライヤー

インコネル625 粉末を提供する著名なグローバル・サプライヤーには以下のものがある:

サプライヤー説明
サンドビック・オスプレイアトマイズによるニチノールとニッケル超合金のトップメーカー。球状粉末で知られる。
カーペンター・テクノロジー特殊合金のインゴットとパウダーの大手メーカー。
ヘガネスアトマイズとHDHによる金属粉末の重要な発明者であり製造者。
パイロジェネシス・カナダ超高純度プラズマアトマイズされたチタンとニッケル粉末に特化
テクナ・アドバンスト・マテリアルズインベストメント鋳造用超合金粉末。

表4.様々なインコネル625粉末在庫オプションを提供する世界的な主要商業サプライヤー

調達の際には、必要な生産能力、品質認証、特殊工程能力などに照らし合わせてメーカーを評価するようにしてください。

インコネル625パウダー価格

インコネル625の価格設定は、濃度に敏感であることから、ニッケル指数商品価格と連動して変動する。現在の平均価格

タイプキログラムあたりの価格
積層造形グレード$50+
溶射グレード$30+
合金線/棒$15+

価格設定は、粉末の製造と認定への投資によって決まります。結果として得られる機械的特性や寿命と比較することで、60-70%安い316Lステンレス鋼のような代替品に対する実際の価値が決まります。

長所と短所 インコネル625パウダー

メリットデメリット
2100°Fまでの耐酸化性/耐腐食性代替オーステナイト・フェライト系ステンレスの4~10倍のコスト
長時間のヒートサイクル後も延性を保持流動性の悪いアトマイズ粉末を固めるには、熱間静水圧プレスが必要。
強還元性の酸を扱う代替スチールより低い引張強度
パウダー製造の柔軟性が用途拡大を可能にする製造時の添加元素のコントロールに敏感

表5. インコネル625粉末の使用を評価する際に考慮すべきトレードオフ

オーバースペックを避けることで制限を回避しながら強みを最大限に生かすことで、卓越した耐熱腐食性が本当に必要な場所だけに手頃な価格で配備できる。

インコネル625パウダー

ステンレス鋼粉末材料との比較

316/304ステンレス鋼粉末のような代替品と比較して、インコネル625は対照的です:

パラメータインコネル625316/304ステンレスパウダー
コスト4~10倍ポンド/kgあたりの材料費が安い
耐熱温度2100°Fまでの耐酸化性900°Fを超えると急速に強度を失う
耐薬品性有機酸や酸化性酸にほとんど侵されない塩化物による孔食や酸による腐食に弱い。
熱疲労サイクルを経てもひび割れのない優れた柔軟性微小亀裂の分解特性を発現
溶接適合性亀裂を生じさせない材料融解への挑戦よりシンプルな溶接特性

表6. インコネル625ニッケル超合金粉末と代替ステンレス鋼の特性比較

インコネル625パウダーは、ステンレス鋼の強度と耐熱性、耐薬品性を必要とする用途に使用されます。

よくあるご質問

Q: インコネル625パウダーを3Dプリントする際、熱間静水圧プレスは必要ですか?

A: はい、流動性の悪い霧化粒子は、HIPによって内部の空隙をなくし、耐疲労性を向上させることができます。

Q: レーザー粉末床溶融積層造形に最適な粒子径は?

A: 15-45μmは、粒子間結合が良好で緻密な充填を保証します。45μmを超えると添加剤系の材料床で苦労します。

Q: インコネル625は溶接可能ですか?

A: はい。しかし、熱影響部周辺の溶接後の割れを避けるためには、充填材の結晶構造を一致させ、炭素の取り込みを最小限に抑えることが重要です。

Q: どのような産業でインコネル625コーティングが使用されていますか?

A: 航空宇宙、オイル/ガスバルブやポンプ、化学薬品、製紙機械のロールなど、あらゆる分野で耐食性と耐熱性が求められています。

Q: リサイクルされたインコネル625は元の特性を保持しますか?

A: はい、スパッタパウダーは問題なく再利用できます。コンポーネントは仕様の化学組成と微細構造に再溶解できます。

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