Η σκόνη κράματος GH3536 σχεδιάστηκε ειδικά για πρόσθετη κατασκευή, χρησιμοποιώντας τεχνικές βελτιστοποίησης σύνθεσης και ατομοποίηση κονιορτών για την επίτευξη ανώτερων ιδιοτήτων σε σύγκριση με τα συμβατικά κράματα νικελίου. Τα βασικά χαρακτηριστικά της κονιορτοποίησης GH3536 είναι:

• Υψηλή αντοχή σε θερμοκρασίες έως και 760¡«C (1400¡«F)
• Αντοχή σε οξείδωση και διάβρωση σε δυσμενές περιβάλλον
• Άριστη αντοχή σε θερμική κόπωση και αντίσταση στην ανάπτυξη ρωγμών
• Καλή εκτυπωσιμότητα και χαμηλή πορώτητα στα εκτυπωμένα τμήματα
• Μπορεί να σκληρυνθεί με ηλικία για βελτιστοποίηση της αντοχής και της ελατότητας

Ο συνδυασμός των ιδιοτήτων του καθιστά το GH3536 κατάλληλο για αεροδιαστημική, παραγωγή ενέργειας, πετρέλαιο & φυσικό αέριο και εξαρτήματα χημικής επεξεργασίας που εκτίθενται σε ακραίες θερμοκρασίες και τάσεις. Τόσο η κατασκευή νέων εξαρτημάτων όσο και η επισκευή φθαρμένων εξαρτημάτων μπορούν να επωφεληθούν από τη χρήση αυτής της προηγμένης σκόνης.

 

 

Σύνθεση κράματος σκόνης GH3536

Το GH3536 διαθέτει μια σύνθετη κατασκευή που έχει σχεδιαστεί για να παρέχει βέλτιστη ισορροπία ιδιοτήτων. Η ονομαστική σύνθεση φαίνεται παρακάτω:

Στοιχείο	Ποσοστό βάρους
Νικέλιο (Ni)	Ισορροπία
Χρώμιο (Cr)	13.5 – 16.0
Κοβάλτιο (Co)	12.0 – 15.0
Βολφράμιο (W)	5.0 – 7.0
Ταντάλιο (Ta)	3.0 – 5.0
Αλουμίνιο (Al)	2.8 – 3.8
Τιτάνιο (Ti)	0.5 – 1.5
Νιόβιο (Nb)	0.5 – 1.5
Άφνιο (Hf)	0.2 – 0.8
Άνθρακας (C)	0.05 – 0.15
Βόριο (B)	0.01 – 0.03
Ζιρκόνιο (Zr)	0.01 – 0.05

Το νικέλιο αποτελεί το βασικό υλικό, ενώ χημικά στοιχεία όπως το χρώμιο, το κοβάλτιο και το αλουμίνιο βελτιώνουν την αντοχή στην οξείδωση. Πυρίμαχα στοιχεία όπως το ταντάλιο, το βολφράμιο, το νιόβιο και το άφνιο συμβάλλουν στην αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Το τιτάνιο και το νιόβιο ενδυναμώνουν το κράμα μέσω σχηματισμού καρβιδίου. Ελάχιστες ποσότητες άνθρακα, βορίου και ζιρκονίου ενισχύουν την επιταχυνόμενη σκλήρυνση.

Η σύνθεση σε σκόνη έχει σχεδιαστεί για να περιορίζει τον διαχωρισμό και να διατηρεί ομοιομορφία στη σύνθεση κατά τη διάρκεια της εκτύπωσης, εξασφαλίζοντας συνεπείς ιδιότητες στο τελικό τμήμα. Η σφαιρική μορφολογία σκόνης βελτιώνει επίσης τη ρευστότητα και την πυκνότητα συσκευασίας για καλή εκτυπώσιμότητα.

Ιδιότητες της σκόνης κράματος GH3536

Το GH3536 παρουσιάζει έναν εξαιρετικό συνδυασμό αντοχής, ολκιμότητας και αντοχής στο περιβάλλον χάρη στην κατά παραγγελία σύνθεσή του και τη βελτιστοποιημένη διαδικασία παραγωγής. Οι βασικές ιδιότητες συνοψίζονται παρακάτω:

Μηχανικές Ιδιότητες

Ακίνητη περιουσία	Όπως τυπώθηκε	Ηλικιωμένος
Αντοχή σε εφελκυσμό	1050 – 1250 MPa (152 – 181 ksi)	1275–1400 MPa (185–203 ksi)
Αντοχή σε απόδοση (0,2% μετακίνηση)	900–1100 MPa (131–160 ksi)	1150-1300 MPa (167-189 ksi)
Επέκταση	25 – 35%	16 – 22%
Σκληρότητα	32 - 38 ώρες ΣΑΑ	36 – 43 HRC

Φυσικές ιδιότητες

Ακίνητη περιουσία	Τυπική Αξία
Πυκνότητα	8,3 g/cm3
Σημείο Τήξης	1310¡«C (2390¡«F)

Θερμικές Ιδιότητες

Ακίνητη περιουσία	Θερμοκρασία
Συντελεστής θερμικής διαστολής	12,8 x 10-6/°C σε 20-100°C
Θερμική αγωγιμότητα	11,4 W/m-K at 20¡«C
Ειδική Θερμοχωρητικότητα	0,43 J/g-¡«C σε 20¡«C

Αντοχή σε οξείδωση

• Αντέχει στην οξείδωση στον αέρα έως ~980¡«C. Σχηματίζεται προστατευτική κλίμακα οξειδίου Cr2O3 .
• Καλύτερη αντοχή στην οξείδωση από το Inconel 718 και πολλά άλλα κράματα Ni.

Αντοχή στη διάβρωση

• Άριστη αντοχή στη θερμή διάβρωση και τη θείωση.
• Αντέχει σε πολλά οργανικά οξέα, χλωρίδια, καυστικά.

Άλλες Ιδιότητες

• Διατηρεί αντοχή και ελκτότητα με παρατεταμένη έκθεση σε έως 760 °C.
• Άριστη αντοχή σε θερμική κόπωση. Αντέχει την ανάπτυξη ρωγμών.
• Χαμηλός συντελεστής τριβής και αντοχή στη σκλήρυνση.

Η αντοχή του GH3536 στην ωρίμανση υπερβαίνει αυτή των συμβατικών υπερκραμάτων νικελίου, όπως το Inconel 718, ενώ διατηρεί ισχυρή ολκιμότητα. Το κράμα είναι ισχυρότερο από πολλούς ανοξείδωτους χάλυβες σε υψηλές θερμοκρασίες. Η αντοχή στην οξείδωση προσεγγίζει την αντοχή κραμάτων νικελίου-χρωμίου, όπως το Inconel 601. Συνολικά, το GH3536 παρέχει εξαιρετική ισορροπία ιδιοτήτων για κρίσιμες εφαρμογές.

Εφαρμογές της σκόνης κράματος GH3536

Ο συνδυασμός ισχύος, περιβαλλοντικής αντοχής, δυνατότητας εκτύπωσης και ευκολίας μεταεπεξεργασίας καθιστά το GH3536 κατάλληλο για:

Συστατικά Αεροδιαστημικής

• Πτερύγια τουρμπίνας, πτερύγια, καυστήρες
• Στοιχεία κατασκευής, σύστημα προσγείωσης
• Ακροφύσια κινητήρα πυραύλου, προωθητήρες
• Καυτές δομές υπερηχητικών οχημάτων

Παραγωγή ενέργειας

• Μέρη θερμής ενότητας αεριοστροβίλου
• Ανταλλάκτες θερμότητας, ανάκτηση θερμότητας
• Ασπίδες θερμότητας, θερμοστοιχεία

Πετρέλαιο και φυσικό αέριο

• Εργαλεία εσωτερικής διάτρησης, τμήματα κεφαλής πηγαδιού
• Βαλβίδες, αντλίες για υπηρεσίες διάβρωσης

Αυτοκινητοβιομηχανία

• Τροχοί υπερσυμπιεστών και θήκες
• Ανταλλακτικά εξάτμισης

Χημική Επεξεργασία

• Βαλβίδες, αντλίες, δεξαμενές αντίδρασης
• Σωλήνωση εναλλάκτη θερμότητας

Εργαλεία

• Καλούπια χύτευσης με ενσωματωμένη ψύξη
• Μήτρες χυτηρίου, εργαλεία θερμής σφράγισης

Άλλοι

• Αντιστάσεις θέρμανσης
• Δοχεία ραδιενεργών αποβλήτων
• Ειδικοί συνδετήρες και ελατήρια

Το GH3536 μπορεί να αντικαταστήσει υπάρχοντα ανταλλακτικά, φτιαγμένα από υλικά χαμηλότερης απόδοσης, για βελτίωση της αντοχής και της αποτελεσματικότητας. Η σκόνη είναι επίσης ιδανική για κατασκευή νέων σχεδίων, η οποία δεν είναι δυνατή με τη συμβατική παραγωγή. Είναι εφικτή τόσο η παραγωγή νέων ανταλλακτικών όσο και η επισκευή/ανακατασκευή φθαρμένων εξαρτημάτων.

Εκτύπωση μεταλλικής σκόνης GH3536

Το GH3536 σε σκόνη μπορεί να τυπωθεί με επιτυχία μέσω των διεργασιών σύντηξης κλίνης σκόνης λέιζερ (L-PBF) και σύντηξης κλίνης σκόνης με ηλεκτρονική δέσμη (E-PBF). Η σφαιρική μορφολογία της σκόνης παρέχει καλή ροή και συσκευασία. Σημαντικές σκέψεις περιλαμβάνουν:

Διαδικασία Εκτύπωσης

• Τεχνολογίες στρωμάτων σκόνης με λέιζερ και δομή δέσμης ηλεκτρονίων
• Οι παράμετροι διαδικασιών απαιτούν ανάπτυξη για νέες μηχανές.
• Ατμόσφαιρα με αδρανή αέρια (αργό ή άζωτο).

Προδιαγραφές σκόνης

• Εύρος μεγέθους σωματιδίων 10-45 Ã×m, τυπικό D50 ~25 Ã×m.
• Φαινομενική πυκνότητα 2,5-3,5 g/cm3.
• Ροή 25-35 s (ροόμετρο Hall).

Συστάσεις εκτύπωσης

• Η προθέρμανση της βάσης σε ~150¡«C μειώνει τις θερμικές τάσεις.
• Οι τυπικές ταχύτητες σάρωσης είναι από 400-1000 mm/s.
• Διάσταση εκκολαπτηρίων 0.08-0.12 mm για καλή πυκνότητα.
• 100% φρέσκια πούδρα για επαναχρησιμοποίηση.

Επεξεργασία μετά την επεξεργασία

• Βαθμολογία θερμοκρασίας: 1080¡«C/2hr, ψύξη αέρα.
• Γήρανση: αέρας ψύξης 760¡«C/8-16 ώρες
• Η θερμή ισοστατική πίεση μπορεί να μειώσει περαιτέρω την πορώδη δομή.

Με βελτιστοποίηση παραμέτρων, οι πυκνότητες άνω του 99,8% είναι εφικτές. Η μικροδομή αποτελείται από λεπτούς, ομοιόμορφους κόκκους κατάλληλους για κρίσιμες εφαρμογές.

Προδιαγραφές σκόνης GH3536

Το κράμα σε μορφή σκόνης GH3536 είναι εμπορικά διαθέσιμο στην τυπική κατανομή μεγέθους και στις κατηγορίες που παρατίθενται παρακάτω. Επίσης, μπορούν να παραχθούν και παραλλαγές κατόπιν παραγγελίας.

Κατανομή Μεγέθους Σκόνης
D10	10 ጒ
D50	25 χιλιοστά
D90	45 εκ.

Τάξεις Σκόνης	Ονοματική παροχή	Φαινομενική πυκνότητα
Feelings (worship)	25 δευτερόλεπτα	2,5 g/cm³
Κλάση ΙΙ	28 δευτερόλεπτα	2,8 g/cm³
Κατηγορία ΙΙΙ	32 δευτ	3,2 γρ/εκ³

Άλλες προδιαγραφές:

• Σφαιρική μορφολογία με κλάσμα δορυφόρου κάτω του 1%.
• Περιεκτικότητα οξυγόνου κάτω από 100 ppm.
• Χωρίς προσθήκη συνδετικών ουσιών ή λιπαντικών.

Κάθε παρτίδα σκόνης παρέχεται με Πιστοποιητικό Ανάλυσης στο οποίο περιγράφονται λεπτομερώς η σύσταση, τα χαρακτηριστικά των σωματιδίων, ο ρυθμός ροής και άλλες παράμετροι.

Χειρισμός και Αποθήκευση του GH3536

Για να διατηρήσετε την ποιότητα της σκόνης κατά τον χειρισμό και την αποθήκευση:

• Αποθηκεύστε τα σφραγισμένα δοχεία σκόνης σε ένα δροσερό, ξηρό περιβάλλον. Συνιστάται η χρήση αποξηραντικού.
• Αποφύγετε την έκθεση της σκόνης στην υγρασία, η οποία μπορεί να προκαλέσει συσσωμάτωση και προβλήματα ροής.
• Περιορίστε τις εκτροπές της θερμοκρασίας κατά τη μεταφορά και την αποθήκευση.
• Ανοίγετε δοχεία μόνο σε κιβώτιο γαντιών αδρανούς ατμόσφαιρας ή σε θάλαμο αργού.
• Επεξεργαστείτε αμέσως τα ανοιγμένα δοχεία για να περιορίσετε την οξείδωση. Μην επαναχρησιμοποιείτε εκτεθειμένη πούδρα.
• Χρησιμοποιήστε κατάλληλο ατομικό προστατευτικό εξοπλισμό και αποφύγετε την εισπνοή ή την επαφή με το δέρμα και τα μάτια.

Με τον σωστό χειρισμό, η σκόνη GH3536 έχει διάρκεια αποθήκευσης που ξεπερνά το ένα χρόνο από την ημερομηνία κατασκευής. Συνιστάται διαχείριση αποθέματος FIFO.

Δεδομένα Ασφάλειας για GH3536

Ως μεταλλική σκόνη που περιέχει νικέλιο και άλλα στοιχεία, θα πρέπει να ληφθούν συνήθεις προφυλάξεις κατά τον χειρισμό της:

• Χρησιμοποιήστε ΜΑΠ: Κατάλληλη μάσκα σκόνης, γάντια, μέσα προστασίας ματιών, προστατευτικά ενδύματα.
• Αποφύγετε δερματική επαφή ή εισπνοή σκόνης κατά το χειρισμό του.
• Επαρκής γείωση όλων των μηχανημάτων χειρισμού πούδρας. Συνιστώνται κουτιά επεξεργασίας με αδρανές αέριο.
• Χρησιμοποιήστε συλλέκτη σκόνης κατά τον καθαρισμό. Αποφύγετε την δημιουργία σκόνης στον αέρα.
• Απαλλαγείτε κατάλληλα από την επιπλέον σκόνη και τα συντρίμια καθαρισμού.
• Ανατρέξτε στο έγγραφο SDS για πρόσθετες πληροφορίες ασφαλείας.

Η σκόνη νικελίου ταξινομείται ως ύποπτα καρκινογόνος. Ακολουθήστε όλους τους νόμους και κανονισμούς για τον ασφαλή χειρισμό μεταλλικών σκονών.

Επιθεώρηση σκόνης GH3536

Για τη διασφάλιση ότι η σκόνη GH3536 πληροί τις απαιτήσεις εφαρμογής, μπορούν να εφαρμοστούν οι παρακάτω επιθεωρητικές διαδικασίες:

Κατανομή μεγέθους σωματιδίων

• Ανάλυση περίθλασης λέιζερ (ISO 13320)
• Ανάλυση κοσκίνισης (ASTM B214)

Μορφολογία και μικροδομή

• Σάρωση ηλεκτρονικού μικροσκοπίου
• Οπτική μικροσκόπηση σε τοποθετημένα και γυαλισμένα δείγματα

Σύνθεση της Πούδρας

• Φασματομετρία μάζας με επαγωγικά συζευγμένο πλάσμα (ASTM E1097)
• Σύντηξη αδρανούς αερίου για O και Ν (ASTM E1019)

Πυκνότητα σκόνης

• Ειδικό βάρος (ροόμετρο Hall)
• Πυκνότητα μετρίας (ASTM B527)

Ρευστότητα της σκόνης

• Μετρητής ροής Hall (ASTM B213)
• Αναλυτής σκόνης επανάστασης

Αποδοχή Λωρίδας

• Δειγματοληψία κατά ASTM B215
• Επαλήθευση ότι η σκόνη πληροί τις προδιαγραφές μεγέθους, σύνθεσης και μορφολογίας

Θα πρέπει να διεξάγονται δοκιμές για κάθε παρτίδα σκόνης ώστε να διασφαλίζεται η συμμόρφωση με τα ισχύοντα πρότυπα ASTM. Αυτό διασφαλίζει την παραγωγή σκόνης πρώτης ύλης εκτύπωσης συνεπούς και υψηλής ποιότητας.

Συχνές ερωτήσεις

Ε: Τι πλεονέκτημα έχει το GH3536 σε σχέση με άλλα υπερκράματα Ni για AM;

A: Η GH3536 έχει μεγαλύτερη αντοχή από τα κράματα εργαλεία όπως το Inconel 718, ενώ διατηρεί την ελατότητα. Η σύνθεση της σκόνης και η διαδικασία ατομοποίησης ελαχιστοποιεί το διαχωρισμό και την πορώτητα.

Ε: Απαιτεί το GH3536 θερμή ισοστατική πίεση (HIP) μετά την εκτύπωση;

Α: Η HIP μπορεί να μειώσει περαιτέρω την εσωτερική πορώδες αλλά δεν απαιτείται η επίτευξη υψηλών πυκνοτήτων (>99,5%) με βελτιστοποιημένες παραμέτρους AM. Η HIP μπορεί να επιτρέπει υψηλότερες θερμοκρασίες λειτουργίας.

Ε: Ποια μεταεπεξεργασία απαιτείται μετά την εκτύπωση του GH3536;

Α: Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια απλή θερμική κατεργασία ανακούφισης τάσης μετά την εκτύπωση. Για βέλτιστη ισχύ, συνιστάται μια θερμική κατεργασία παλαίωσης.

Ε: Ποιος είναι ο χρόνος προμήθειας για αγορά σκόνης GH3536;

A: Οι μικρές παρτίδες μπορούν να αποσταλούν σε 2-4 εβδομάδες. Επιτρέψτε 3-5 μήνες για μεγάλους όγκους παραγωγής ανάλογα με τη διαθεσιμότητα.

Ε: Περιέχει το GH3536 αλουμίνιο ή τιτάνιο, που να προκαλούν προβλήματα κατά την εκτύπωση;

A: Οι συγκεντρώσεις Al και Ti είναι ισορροπημένες προκειμένου να αποφεύγεται η οξείδωση της σκόνης ή η υπερβολική αντίδραση με την λιωμένη δεξαμενή κατά τη διάρκεια της εκτύπωσης.

Ε: Ποια κατανομή μεγέθους σωματιδίων συνιστάται για την εκτύπωση GH3536;

A. Μια κατανομή με D10 10 ×m, D50 25 ×m και D90 45 ×m παρέχει μια καλή ισορροπία μεταξύ ρευστότητας και εκτύπωσης.

Ε: Μπορεί το GH3536 να χρησιμοποιηθεί για την εκτύπωση μερών με προεξοχές και σύνθετες γεωμετρίες;

A: Ναι, το GH3536 έχει αποδείξει εξαιρετική εκτυπώσιμότητα για μέρη με προεξοχές που ξεπερνούν τη γωνία προεξοχής 45¡«.

Συμπέρασμα

Η σκόνη υπερκράματος νικελίου GH3536 προσφέρει έναν εξαιρετικό συνδυασμό υψηλής αντοχής, ικανότητας θερμοκρασίας, αντοχής στην οξείδωση, εκτυπώσιμότητας και απόδοσης μετα-επεξεργασίας για απαιτητικές εφαρμογές προσθετικής κατασκευής σε αεροδιαστημική, παραγωγή ενέργειας, πετρέλαιο και φυσικό αέριο, αυτοκινητοβιομηχανία και βιομηχανίες χημικής επεξεργασίας. Η προσαρμοσμένη σύνθεση, τα βελτιστοποιημένα χαρακτηριστικά της σκόνης και η δυνατότητα θερμικής επεξεργασίας επιτρέπουν ρυθμιζόμενες ιδιότητες για νέα σχέδια που δεν είναι δυνατά με τη συμβατική κατασκευή. Με σωστούς χειρισμούς και διαδικασίες εκτύπωσης, το GH3536 επιτρέπει σύνθετα, υψηλής απόδοσης μεταλλικά εξαρτήματα που συνδυάζουν χαμηλό βάρος και αντοχή όπως ποτέ άλλοτε.