Prášek ze slitiny Inconel 718

Představte si kovový prášek, který je tak všestranný a odolný, že vydrží teploty, které by roztavily průměrnou pánev, a přitom si zachovává neuvěřitelnou pevnost a odolává korozi jako mistr. To je kouzlo Prášek ze slitiny Inconel 718, superhrdinský materiál, který bouřlivě proniká do světa aditivní výroby (3D tisku).

V tomto článku se ponoříte do světa práškové slitiny Inconel 718 a prozkoumáte její složení, vlastnosti, aplikace a drobné detaily, jako jsou specifikace, dodavatelé a dokonce i některé kompromisy, které je třeba zvážit. Připoutejte se, inženýři a výrobci, protože se chystáme odhalit potenciál tohoto pozoruhodného materiálu.

Složení a vlastnosti Prášek ze slitiny Inconel 718

V jádru je prášková slitina Inconel 718 superslitinou niklu a chromu, což je zjednodušeně řečeno směs kovů, v níž převažuje nikl a pro jistotu je do ní přidána i pořádná dávka chromu. Není to však jednoduchý recept o dvou složkách. Do party se přidávají další prvky jako niob, titan a molybden, z nichž každý hraje klíčovou roli při propůjčování Inconelu 718 jeho působivých vlastností.

Klíčové prvky složení prášku ze slitiny Inconel 718:

Element	Hmotnostní %	Překladatel a editor
Nikl (Ni)	50-55	Základní kov, který zajišťuje pevnost a tažnost
Chrom (Cr)	17-21	Zvyšuje odolnost proti oxidaci a výkon při vysokých teplotách.
Železo (Fe)	Balance	Přispívá k celkovým mechanickým vlastnostem
Niob (Nb) a tantal (Ta)	1-5 (dohromady)	Podporuje zjemnění zrna a pevnost při vysokých teplotách
Titan (Ti)	0.65-1.15	Zlepšuje pevnost a svařitelnost
Hliník (Al)	0.7-1.5	Pomáhá při stárnutí
Molybden (Mo)	2.8-3.3	Zpevňuje matrici a zvyšuje odolnost proti tečení
Uhlík (C)	0,08 max.	Ovlivňuje pevnost a tvrdost
Křemík (Si)	0,35 max	Zlepšuje oxidační odolnost a odlévatelnost
Mangan (Mn)	1,0 max	Zvyšuje tvrdost a zpracovatelnost za tepla
Síra (S)	0,015 max	Minimalizuje praskání za tepla
Fosfor (P)	0,015 max	Minimalizuje křehkost na hranici zrn

Zde je kouzlo, které se s touto jedinečnou kompozicí rozvine:

• Pevnost při vysokých teplotách: Vzpomeňte si na tryskové motory a součásti raket. Práškové slitině Inconel 718 se daří v prostředí, kde by se jiné kovy jednoduše roztavily. Zachovává si výjimečnou pevnost i při spalujících teplotách přesahujících 704 °C (1300 °F).
• Odolnost proti korozi: Slaná voda, drsné chemikálie - žádný problém. Prášek ze slitiny Inconel 718 se směje korozi, takže je ideální pro námořní a chemické aplikace.
• Vynikající obrobitelnost: Na rozdíl od některých superslitin, jejichž obrábění může být noční můrou, nabízí Inconel 718 dobrou obrobitelnost, která umožňuje po procesu 3D tisku vytvářet složité tvary.
• Svařitelnost: Potřebujete spojit různé díly vyrobené z práškového Inconelu 718? Žádný problém! Tento materiál se skvěle svařuje a zajišťuje pevné a spolehlivé spojení.
• Zpevnění věkem: To je samostatná superschopnost. Tepelným zpracováním lze práškovou slitinu Inconel 718 dále zpevnit, takže je ještě odolnější pro náročné aplikace.

Aplikace Prášek ze slitiny Inconel 718?

Výjimečné vlastnosti práškové slitiny Inconel 718 se promítají do široké škály aplikací v různých průmyslových odvětvích. Zde je pohled na to, kde tento zázračný materiál skutečně září:

Letectví a kosmonautika: Prášek ze slitiny Inconel 718 je hrdinou leteckého průmyslu - od žhavých součástí proudových motorů až po díly pracující v neúprosném prostředí vesmíru. Díky své pevnosti při vysokých teplotách, odolnosti proti korozi a vynikající obrobitelnosti je ideální pro lopatky turbín, spalovací motory, součásti podvozku a díly kosmických lodí.

Chemické zpracování: Prášek slitiny Inconel 71 si neporadí s drsnými chemikáliemi. V chemických provozech se používá pro ventily, čerpadla, výměníky tepla a další součásti, které musí odolávat korozivnímu prostředí.

Ropa a zemní plyn: Vrtná a těžební zařízení pracující pod obrovským tlakem a při vysokých teplotách mají velký prospěch z pevnosti a odolnosti proti korozi práškové slitiny Inconel 718.

Výroba energie: Prášek ze slitiny Inconel 718 hraje klíčovou roli v energetice. Součásti plynových turbín, tepelné výměníky a další díly vystavené vysokým teplotám a tlaku spoléhají na její výjimečné vlastnosti pro spolehlivý provoz.

Zdravotnické prostředky: Když je nejdůležitější biokompatibilita a pevnost, prášková slitina Inconel 718 je pro tuto výzvu jako stvořená. Některé lékařské implantáty, jako jsou chirurgické nástroje a protézy, těží z její odolnosti proti korozi a schopnosti odolávat sterilizačním procesům.

Další aplikace: Všestrannost práškové slitiny Inconel 718 přesahuje rámec těchto klíčových průmyslových odvětví. Nachází uplatnění v náročných prostředích, jako jsou:

• Jaderná energie: Komponenty pro jaderné reaktory vyžadují výjimečnou pevnost a odolnost proti korozi, a proto je Inconel 718 vhodným kandidátem.
• Automobilový: Vysoce výkonné automobilové díly, jako jsou výfukové potrubí a skříně turbodmychadel, mohou využívat vysokoteplotní pevnost práškové slitiny Inconel 718.
• Obrana: Vojenské aplikace často vyžadují materiály, které odolávají náročným podmínkám. Inconel 718 lze použít pro součásti zbraňových systémů a obrněných vozidel.

Specifické modely práškové slitiny Inconel 718

Vzhledem k tomu, že se jedná o tak výkonný materiál, není divu, že jsou k dispozici různé modely práškových slitin Inconel 718. Každý z nich může mít drobné odchylky ve složení nebo způsobech zpracování, které odpovídají specifickým potřebám. Zde se podívejte na některé významné modely:

• AM718: Široce používaný model známý svou vynikající potiskovatelností a vyváženými vlastnostmi.
• IN718: Další oblíbená možnost, která nabízí dobré mechanické vlastnosti a výkon při vysokých teplotách.
• CW718: Tento model se může pochlubit vynikající odolností proti tečení, takže je ideální pro aplikace při trvalých vysokých teplotách a namáhání.
• NASA AM718: Tento model byl vyvinut speciálně pro letecké aplikace a upřednostňuje vlastnosti, které jsou pro součásti proudových motorů klíčové.
• EOS Niklová slitina IN718: Tento model je optimalizován pro použití s 3D tiskovými systémy EOS M 290 a zajišťuje bezproblémový tisk a konzistentní kvalitu.
• SLM Solutions Inconel 718: Tento model je přizpůsoben pro procesy 3D tisku SLM (Selective Laser Melting) a nabízí vynikající tekutost a vlastnosti interakce s laserem.
• Renishaw IN718: Tento model je určen pro uživatele strojů AM společnosti Renishaw, kterým zajišťuje kompatibilitu a optimální výsledky tisku.
• Höganäs AM718: Tento model je známý svou vysokou kulovitostí a těsným rozdělením velikosti částic, což podporuje vynikající tekutost a hustotu balení během tisku.
• Speciální slitiny IN718: Tento dodavatel nabízí variantu IN718 se zaměřením na dosažení specifických mechanických vlastností na základě požadavků zákazníka.
• Přísada Carpenter AM718: Tento model, za kterým stojí pověst vysoce kvalitních slitin společnosti Carpenter, nabízí stálý výkon a spolehlivost.

Je důležité si uvědomit, že se jedná pouze o několik příkladů a dostupnost konkrétních modelů se může lišit v závislosti na regionu a dodavateli.

Výběr správného modelu práškové slitiny Inconel 718 zahrnuje zvážení faktorů, jako jsou:

• Požadované vlastnosti: Upřednostněte konkrétní vlastnosti, které jsou pro vaši aplikaci nejdůležitější (např. pevnost při vysokých teplotách, odolnost proti tečení, potisknutelnost).
• Proces 3D tisku: Ujistěte se, že je model kompatibilní se zvolenou technologií 3D tisku (např. SLS, SLM).
• Pověst dodavatele: Hledejte renomované dodavatele se zkušenostmi s kovovými prášky a procesy kontroly kvality.

Specifikace, velikosti, třídy a normy

Při práci s práškovou slitinou Inconel 718 je nezbytné znát technické specifikace. Zde je rozpis některých klíčových parametrů:

Typické specifikace prášku slitiny Inconel 718:

Nemovitost	Specifikace
Chemické složení	Splňuje normy ASTM B622 nebo AMS 5662 (normy stanovující konkrétní hmotnostní podíly prvků).
Morfologie prášku	Sférický
Distribuce velikosti částic	Obvykle se pohybuje v rozmezí 15-45 mikronů až 45-150 mikronů (v závislosti na aplikaci).
Zdánlivá hustota	4,7 - 5,2 g/cm³
Tečení	Splňuje průmyslové standardy pro hladký tok prášku během procesu 3D tisku

Dostupné velikosti a třídy:

Prášek ze slitiny Inconel 718 se dodává v řadě velikostí částic pro různé technologie 3D tisku a požadované povrchové úpravy. Mezi běžné rozsahy velikostí patří:

• 15-45 mikronů: Ideální pro tisk s vysokým rozlišením a dosažení hladkého povrchu.
• 45-150 mikronů: Často se používá pro aplikace, kde je rozměrová přesnost méně kritická, ale je požadována vyšší rychlost vytváření.

Dvě běžné třídy práškové slitiny Inconel 718 jsou:

• Atomizované: Vyrábí se procesem plynové atomizace, jehož výsledkem je sférická morfologie prášku s dobrou sypností.
• Plazmová rotační elektroda (PREP): Tato metoda vytváří jemnější prášek s hranatější morfologií, což může být výhodné pro specifické aplikace vyžadující lepší hustotu balení.

Normy a předpisy:

Prášek slitiny Inconel 718 splňuje různé průmyslové normy, aby byla zajištěna stálá kvalita a výkon. Některé klíčové normy zahrnují:

• ASTM B622: Standardní specifikace pro desky, plechy a pásy ze slitin niklu, chromu a železa v tvářeném stavu
• AMS 5662: Specifikace materiálů pro letectví a kosmonautiku pro slitinu niklu, chromu a železa, srážecí kalení, desky, plechy a pásy
• ISO 26758: Kovové materiály - Prášková metalurgie - Slovní zásoba

Dodavatelé a ceník

Svět dodavatelů kovových prášků je rozsáhlý a orientace v něm může být nepřehledná. Zde je několik tipů, které vám pomohou najít ideálního dodavatele pro vaše potřeby prášku ze slitiny Inconel 718:

Faktory, které je třeba zvážit při výběru dodavatele:

• Pověst: Hledejte zavedené dodavatele s prokazatelnou kvalitou a spokojeností zákazníků.
• Portfolio produktů: Ujistěte se, že nabízejí konkrétní model prášku slitiny Inconel 718 a distribuci velikosti částic, kterou požadujete.
• Technické znalosti: Znalý dodavatel může poskytnout cenné rady ohledně výběru materiálu a parametrů tisku.
• Ceny a minimální objednací množství: Porovnejte ceny u různých dodavatelů a zvažte minimální objednací množství, které odpovídá potřebám vašeho projektu.
• Certifikace: Ujistěte se, že dodavatel dodržuje příslušné průmyslové normy a může poskytnout certifikaci materiálu.

Zde je pohled na ceny práškové slitiny Inconel 718:

• Ceny se obvykle pohybují v rozmezí $100-$300 za kilogram (cena se může lišit v závislosti na faktorech, jako je množství, model a dodavatel).
• Minimální objednací množství se může pohybovat od několika kilogramů až po desítky kilogramů v závislosti na dodavateli.

Před nákupem se doporučuje vyžádat si nabídky od více dodavatelů a porovnat ceny a podmínky.

Výhody a omezení Prášek ze slitiny Inconel 718

Prášek ze slitiny Inconel 718 se sice může pochlubit působivými vlastnostmi, ale není bez omezení. Zde je vyvážený pohled na její výhody a nevýhody:

Výhody prášku ze slitiny Inconel 718:

• Výjimečná odolnost při vysokých teplotách: Odolává žhavým teplotám přesahujícím 704 °C (1300 °F).
• Vynikající odolnost proti korozi: Prosperuje v náročných podmínkách s minimální degradací.
• Vynikající obrobitelnost: Umožňuje po 3D tisku tvarovat složité tvary.
• Svařitelnost: Nabízí pevné a spolehlivé svary mezi součástmi.
• Stárnutí: Lze dále zpevnit tepelným zpracováním.
• Biokompatibilita (pro konkrétní modely): Některé modely jsou vhodné pro lékařské aplikace.

Nevýhody prášku slitiny Inconel 718:

• Vysoké náklady: Relativně drahé ve srovnání s některými jinými kovovými prášky.
• Abrazivita: Může být abrazivní pro zařízení pro 3D tisk, což vyžaduje správné řízení opotřebení.
• Citlivost na vlhkost: Může vyžadovat opatrné skladování a manipulaci, aby se zabránilo absorpci vlhkosti, která může ovlivnit tisknutelnost.
• Omezená tisknutelnost pro začátečníky: Vzhledem k jeho tokovým vlastnostem může úspěšný tisk vyžadovat určité zkušenosti s procesy 3D tisku.

Volba, zda Prášek ze slitiny Inconel 718 je pro váš projekt vhodný, závisí na vašich konkrétních potřebách a prioritách. Pokud vaše aplikace vyžaduje výjimečnou pevnost při vysokých teplotách, odolnost proti korozi a dlouhodobou životnost, výhody pravděpodobně převáží nad omezeními. Pokud je však hlavním problémem cena nebo s 3D tiskem pomocí kovových prášků začínáte, mohou být vhodnější alternativní materiály.

Často kladené otázky (FAQ)

Otázka: Je manipulace s práškem slitiny Inconel 718 bezpečná?

Odpověď: Prášek Inconel 718, stejně jako většina kovových prášků, může dráždit pokožku a dýchací cesty. Při manipulaci s práškem se doporučují vhodná bezpečnostní opatření, jako jsou rukavice, ochranné brýle a protiprachové masky.

Otázka: Lze prášek slitiny Inconel 718 recyklovat?

Odpověď: Ano, prášek slitiny Inconel 718 lze recyklovat pomocí specializovaných technik. To může pomoci snížit množství odpadu a podpořit udržitelnost procesu aditivní výroby.

Otázka: Jaké jsou alternativní kovové prášky k Inconelu 718?

Odpověď: Nejlepší alternativa závisí na konkrétních potřebách vaší aplikace. Zde je několik možností, které je třeba zvážit:

• Nerezová ocel 316L: Cenově dostupnější varianta s dobrou odolností proti korozi, ale nižší pevností při vysokých teplotách ve srovnání s Inconelem 718.
• Nerezová ocel 17-4 PH: Nabízí dobrý poměr pevnosti, odolnosti proti korozi a cenové dostupnosti. Jeho výkon při vysokých teplotách je však stále nižší než u Inconelu 718.
• Titan 6Al-4V: Lehká a pevná varianta s vynikající odolností proti korozi. Přestože není tak pevný jako Inconel 718 při vysokých teplotách, je dobrou volbou pro aplikace, kde je důležité snížit hmotnost.
• Slitina niklu 625: Cenově výhodnější alternativa s dobrou pevností při vysokých teplotách a odolností proti korozi, která se však v těchto aspektech nevyrovná Inconelu 718.

Znát další procesy 3D tisku