GH3625-Pulver (Inconel 625-Pulver)

Überblick

GH3625-Pulver ist ein Legierungspulver zur Verwendung für Metall Additive Fertigung Verfahren wie selektives Laserschmelzen (SLS) und direktes Metalllaserschmelzen (DMLS). Es handelt sich um eine Superlegierung auf Nickelbasis, die hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und hervorragende Hochtemperatureigenschaften bietet.

GH3625 wurde speziell für die additive Fertigung entwickelt, um komplexe, dichte Teile mit außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften herzustellen, die mit geschmiedeten Materialien vergleichbar sind. Es ermöglicht die Produktion von Leichtbauteilen mit komplexen Geometrien für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau, in der Medizin und in der Industrie.

Dieser Leitfaden bietet eine detaillierte Übersicht des Pulvers GH3625 und deckt dessen Zusammensetzung, Eigenschaften, Anwendungen, Spezifikationen, Preisgestaltung, Vorteile und Grenzen ab. Es werden Vergleiche mit anderen gängigen Legierungen wie Inconel 718 und Stellite 21 gezogen, um die Leistung und Eignung von GH3625 für unterschiedliche Anwendungen aufzuzeigen. Ein Abschnitt mit häufig gestellten Fragen beantwortet wichtige Fragen zu diesem Material.

GH3625 Pulverzusammensetzung

GH3625 besitzt eine komplexe chemische Zusammensetzung, die eine Kombination aus hoher Festigkeit, Beständigkeit gegen thermische Ermüdung, Oxidation und Korrosion bieten soll. Hier ein Überblick über seine Zusammensetzung:

Element	Gew.-%
Nickel	Balanse
Chrom	15-17%
Kobalt	10%
Molybdän	8-10%
Tantal	5-6%
Aluminium	1.2-1.7%
Titan	0.5-1.2%
Bor	0.01%

Nickel bildet die Basis dieser Superlegierung, die Verformbarkeit und Zähigkeit liefert. Elemente wie Chrom, Kobalt und Molybdän tragen durch die Mischkristallverfestigung zur Festigkeit bei hohen Temperaturen bei.

Tantalum sorgt für die Verstärkung der festen Lösung und bildet Karbidpartikel für die Ausscheidungshärtung. Aluminium und Titan bilden die Gamma-Prime-Phase Ni3(Al,Ti), um hervorragende mechanische Hochtemperatureigenschaften zu bieten. Bor verbessert die Korngrenzenfestigkeit.

Die ausgeglichene Zusammensetzung verleiht dem GH3625-Pulver eine im Vergleich zu ausscheidungsgehärteten Edelstählen hervorragende Schweißbarkeit. Es kann leicht nachbearbeitet werden, unter anderem durch Heißisostatisches Pressen (HIP), Wärmebehandlung und spanende Bearbeitung.

GH3625 Pulvereigenschaften

GH3625-Pulver weist folgende physikalische und mechanische Eigenschaften auf, die es für anspruchsvolle Anwendungen geeignet machen:

GH3625 Pulvereigenschaften

Immobilie	Wert
Dichte	8,1-8,5 g/cm³
Schmelzpunkt	1260-1335¡«C
Wärmeleitfähigkeit	11–12,5 W/mK
Wärmeausdehnungskoeffizient	12,5–13,5 x 10 <sup>-6</sup>/K
E-Modul	156-186 GPa
Poissonsche Konstante	0.29-0.33
Zugfestigkeit	1050–1280 MPa
Streckgrenze (0,2 % bleibende Dehnung)	860-1050 MPa
Verlängerung	8-15%
Härte	32-38 HRC

Der hohe Schmelzpunkt, die thermische Leitfähigkeit und der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient ermöglichen eine gute Dimensionsstabilität bei Hochtemperatureinsätzen bis zu 1000 °C für begrenzte Zeiträume.

Die Legierung zeichnet sich durch eine exzellente Zug- und Streckfestigkeit aus, vergleichbar mit verformten Werkstoffen, sowie durch gute Duktilität und Bruchzähigkeit. Sie hat eine hohe Härte, Verschleißfestigkeit sowie Beständigkeit gegen Rissbildung und Abrieb.

Aufgrund der Eigenschaften übertrifft GH3625 bei hohen Temperaturen Edelstähle, Kobaltlegierungen und steht sogar aushärtbaren Nickel-Superlegierungen in nichts nach. Außerdem bietet es eine bessere Schweißbarkeit als Inconel 718.

GH3625 Pulverbeschichtungsanwendungen

Die Kombination aus hoher Stärke, Härte, Zähigkeit und thermischer Stabilität macht GH3625 zu einem hervorragenden Material für:

GH3625 Anwendungen

Industrie	Komponenten
Luft- und Raumfahrt	Turbinenschaufeln, Brennkammerteile, Leitschaufeln
Automotive	Turboladerräder, Krümmer und Ventile
Öl und Gas	Bohrloch-Kopfteile, Bohrlochwerkzeuge, Ventile
Energieerzeugung	Wärmetauscher, Brennerkomponenten
Chemische Verarbeitung	Pumpenlaufräder, Ventile, Reaktionsgefäße
Medizinisch	Zahnimplantate, Prothesen, Chirurgische Instrumente

Die Möglichkeit, komplexe Geometrien zu drucken, erlaubt, mehrere Teile zu einzelnen Komponenten und leichten Gitterstrukturen zusammenzufassen. Dies ermöglicht einen schnelleren Druck von Einzelstückkomponenten im Vergleich zum Zusammenbau mehrerer Abschnitte.

GH3625 wird zum Drucken von Schaufeln, Laufrädern, Platten, Scheiben, Rohren mit konformen Kühlkanälen und anderen Elementen verwendet, die bei hohen Drücken und Temperaturen arbeiten.

Technische Daten zu GH3625-Pulver

GH3625-Pulver für AM-Prozesse ist in verschiedenen Größenverteilungen, Formen und Zusammensetzungen von verschiedenen Pulverherstellern verfügbar.

GH3625 Pulverarten

Spezifikation	Details
Korngrößenverteilung	15-45 µm, 15-53 µm, 53-150 µm
Partikelform	Sphärisch, satellit, polyedrisch
Legierungsmodifikationen	Mit B, C, Zr, Nb, Ta
Herstellungsverfahren	Gasverdüsung, Plasmaverdüsung

Gas- und Plasma- Zerstäubungsprozesse produzieren sphärische Pulver, die ideal für SLS/DMLS-Verfahren sind. Satellitenpulver haben eine höhere Schüttdichte und verbessern die Fließfähigkeit des Pulvers.

Kleinere Pulver von 15-45 µm ermöglichen eine hohe Auflösung und Oberflächenbeschaffenheit, während größere Pulver von 53-150 µm eine schnellere Baugeschwindigkeit ermöglichen. Unterschiedliche Legierungszusätze wie Bor, Kohlenstoff, Zirkonium, Niob und Tantal werden verwendet, um die Materialeigenschaften anzupassen.

GH 3625 Substanzstandards

Standard	Beschreibung
ASTM-F3056	Normspezifikation für die additive Fertigung von Nickellegierungen
AMS7016	Nickellegierungspulver für Hochtemperaturanwendungen
ASME B46.1	Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit

GH3625-Pulver wird gemäß ASTM F3056 anhand von Zusammensetzungsgrenzen, Teilchengrößenverteilung, Morphologie, Fließfähigkeit, Schüttdichte und Mikrostruktur qualifiziert. Zusätzliche Tests gemäß Anwendungsnormen sind erforderlich.

Preisgestaltung für GH3625-Pulver

GH3625-Pulver ist aufgrund der komplexen Zusammensetzung und exklusiven Natur teurer als Edelstahlpulver. Hier sind die typischen Preisspannen:

GH3625 Pulverpreis

Pulvergütemerkmal	Preisspanne
GH3625	90–200 € pro kg
GH3625 + Bor	110-250 € pro kg
GH3625 + Karbon	100–220 US-$ pro kg

Die Preise variieren je nach Bestellmenge, Partikelgrößenverteilung, Form, Herstellungsverfahren, Lieferant und zusätzlichen Charakterisierungs- oder Qualifizierungsanforderungen für Pulver.

Vorteile und Nachteile von GH3625 Pulver

GH3625 zeichnet sich durch die folgenden Vorteile aus, die es zu einer beliebten Wahl machen:

GH3625 Profis

• Ausgezeichnete Festigkeit und Härte bis zu 1000 °C
• Eine gute Beständigkeit gegen Korrosion und Oxidation
• Für die Nachbearbeitung schweißbar
• Höhere Duktilität als Inconel 718
• Kann durch Wärmebehandlung gehärtet werden
• Komplexe Geometrien durch additive Fertigung ermöglicht
• Schneller und günstiger als Gussteile
• Reduziert die Anzahl der Teile durch Konsolidierung

GH3625 Nachteile

• Teurer als Edelstahl
• Geringere Festigkeit als Inconel 718 über 550 ¡«C
• Anfällig für Kaltversprödung
• Erfordert heißisostatisches Pressen (HIP)
• Schwer zu bearbeiten - erfordert Spezialwerkzeuge
• Begrenzte Lieferantendaten zur langfristigen Leistung

Durch die richtige Auswahl der AM-Prozessparameter und die Nachbearbeitung werden einige Einschränkungen des GH3625-Pulvers gemildert.

Vergleich von GH3625 mit Inconel 718 und Stellite 21

GH3625 besetzt eine Nische zwischen Inconel 718 und Stellite 21 in Bezug auf Eigenschaften und Kosten:

Legierungsvergleich

Immobilie	GH3625	Inconel 718	Stellite 21
Kosten	Mittel	High	Niedrig
Dichte	High	Mittel	High
Stärke	Mittel	Sehr hoch	Mittel
Härte	High	Mittel	Sehr hoch
Verschleißfestigkeit	Mittel	Niedrig	Sehr hoch
Korrosionsbeständigkeit	Mittel	High	Mittel
Oxidationsbeständigkeit	Mittel	High	Mittel
Thermische Stabilität	Bis zu 1000¡«C	Bis zu 700¡«C	Bis 900 ¡«C
Schweißbarkeit	Gut	Arm	Mittel
Herstellbarkeit	Mittel	Schwierig	Einfach

GH3625 erreicht oder übertrifft die Leistung von Kobaltlegierungen wie Stellite 21 in Hinblick auf Verschleiß- und Korrosionsfestigkeit, jedoch zu geringeren Kosten. Es ähnelt der Festigkeit von Inconel 718 bis zu 550 °C und bietet eine bessere Schweißbarkeit und Verarbeitbarkeit.

Dadurch wird es zu einer kostengünstigen Alternative für viele Anwendungen, die eine Leistung zwischen diesen Standardlegierungen erfordern. Die Möglichkeit, komplexe Geometrien in 3D zu drucken, verschafft ihr außerdem einen Vorteil.

GH3625 Pulver – FAQs

F: Was ist GH3625-Pulver?

A: GH3625 ist ein Superlegierungspulver auf Nickelbasis, das speziell für additive Fertigungsprozesse wie selektives Lasersintern (SLS) und direktes Metall-Lasersintern (DMLS) entwickelt wurde. Es bietet eine hervorragende Kombination aus Hochtemperaturfestigkeit, Härte, Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit.

F: Wozu wird GH3625 verwendet?

A: GH3625-Pulver wird dazu genutzt, kritische Komponenten wie Turbinenschaufeln, Verteiler, Laufräder, Wärmetauscher, die hohe mechanische Eigenschaften, Dimensionsstabilität und Wärmebeständigkeit bis zu 1000 ¡«C erfordern, in 3D zu drucken. Es findet Anwendungen in Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Energie-, chemische Verarbeitungs- und medizinische Industrie.

F: Welche 3D-Metalldruckverfahren verwenden GH3625-Pulver?

A: Selektives Lasersintern (SLS) und Direktes Metall-Lasersintern (DMLS) sind Pulverbett-Fusions-3D-Druckverfahren, die häufig mit dem Pulver GH3625 verwendet werden. Binder Jetting ist ebenfalls für GH3625 geeignet.

F: Welche Werkstoffeigenschaften hat GH3625?

A: GH3625 verfügt über eine hervorragende Zugfestigkeit von 1050-1280 MPa, eine Streckgrenze von 860-1050 MPa und eine Härte von 32-38 HRC, ähnlich wie bei Schmiedestücken. Es hat eine gute Duktilität mit einer Dehnung von 8-15 % und eine hohe Beständigkeit gegen Verschleiß, Fressen, Abrieb und Korrosion. Die thermischen Eigenschaften ermöglichen den Einsatz bis zu 1000 °C.

F: Benötigt GH3625-Pulver eine Wärmebehandlung?

A: Ja, nach SLS/DMLS gedruckte Teile des Typs GH3625 erfordern ein heißisostatisches Pressen (HIP), gefolgt von einer Wärmebehandlung, um optimale mechanische Eigenschaften, Materialverfestigung und Mikrostruktur zu erzielen. HIP hilft, innere Poren und Hohlräume zu schließen.

F: Ist GH3625 schweißbar?

A: GH3625 wurde entwickelt, um im Vergleich zu Stähle mit Ausscheidungshärtung und Inconel 718 eine ausgezeichnete Schweißbarkeit aufzuweisen. Dies ermöglicht die Reparatur und Verbindung von AM GH3625-Teilen durch Schweißen. Nach dem Schweißen kann eine Spannungsarmglühung erforderlich sein, um Rissbildung zu verhindern.

F: Ist GH3625 bearbeitbar?

A: GH3625 ist im Vergleich zu Edelstahl schwierig zu bearbeiten und erfordert die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit Spezial-Hartmetallwerkzeugen. Der Werkzeugverschleiß ist höher, so dass optimale Vorschübe, Geschwindigkeiten und Werkzeugwege notwendig sind.

F: Was kostet GH3625 in Pulverform?

A: GH3625 kostet üblicherweise zwischen 90 und 250 US-Dollar pro kg, abhängig von Bestellmenge, Teilchengrößenverteilung, Herstellungsmethode und zusätzlichen Test-/Qualifizierungsanforderungen. Es ist teurer als Edelstahlpulver, aber günstiger als Inconel 718.

Schlussfolgerung

GH3625 ist eine fortschrittliche Superlegierung auf Nickelbasis, die speziell für die additive Fertigung von Hochleistungskomponenten entwickelt wurde. Sie bietet sowohl die Vorteile herkömmlicher Legierungen als auch die durch AM ermöglichte Flexibilität bei der Konstruktion.

Ein sorgfältig optimierter Regelkreis und spezialisierte Parameteroptimierung ermöglicht es, das volle Potenzial von GH3625 auszuschöpfen. Mit seinen Eigenschaften und dem hohen Preisleistungsverhältnis wird GH3625 zur machbaren Alternative zu traditionellen Legierungen in kritischen Luftfahrt-, Automobil-, Energie- und Industrieanwendungen.