ΚΟΝΙΟΧΛΩΡΙΔΑ GH3625 (κονιοχλωρίδα Inconel 625)

Επισκόπηση

Η σκόνη GH3625 είναι μια σκόνη κράματος που χρησιμοποιείται για μετάλλου προσθετική κατασκευή διαδικασίες όπως η επιλεκτική σύντηξη λέιζερ (SLS) και η απευθείας σύντηξη μετάλλων με λέιζερ (DMLS). Είναι ένα υπερ-κράμα με βάση το νικέλιο που προσφέρει υψηλή αντοχή, αντοχή στη διάβρωση και εξαιρετικές ιδιότητες σε υψηλές θερμοκρασίες.

Το GH3625 σχεδιάστηκε ειδικά για την προσθετική παραγωγή με σκοπό την παραγωγή πολύπλοκων, πυκνών εξαρτημάτων με εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, παρόμοιες με αυτές των μεταλλουργικών υλικών. Επιτρέπει την παραγωγή εξαρτημάτων μικρού βάρους με σύνθετη γεωμετρία για εφαρμογές στους τομείς της αεροδιαστημικής, της αυτοκινητοβιομηχανίας, της ιατρικής και της βιομηχανίας.

Αυτός ο οδηγός παρέχει μια λεπτομερή επισκόπηση της σκόνης GH3625 καλύπτοντας τη σύνθεσή της, τις ιδιότητες, τις εφαρμογές, τις προδιαγραφές, τις τιμές, τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς της. Πραγματοποιούνται συγκρίσεις με άλλα κοινά κράματα όπως το Inconel 718 και το Stellite 21 για να τονιστεί η απόδοση και η καταλληλότητα του GH3625 για διαφορετικές χρήσεις. Μια ενότητα FAQ (συχνές ερωτήσεις) απαντά σε βασικά ερωτήματα σχετικά με αυτό το υλικό.

Σύνθεση GH3625 Powder

Το GH3625 έχει μια σύνθετη χημική σύσταση σχεδιασμένη να παρέχει ένα συνδυασμό υψηλής αντοχής και ανθεκτικότητας σε θερμική κόπωση, οξείδωση και διάβρωση. Ακολουθεί μια επισκόπηση της σύστασής του:

Στοιχείο	Ποσοστό βάρους
Νικέλιο	Ισορροπία
Χρώμιο	15-17%
Κοβάλτιο	10%
Μολυβδαίνιο	8-10%
Ταντάλιο	5-6%
Αλουμίνιο	1.2-1.7%
Τιτάνιο	0.5-1.2%
Βόριο	0.01%

Το νικέλιο αποτελεί τη βάση αυτού του υπέρ-κράματος που παρέχει ελατότητα και αντοχή. Στοιχεία όπως το χρώμιο, το κοβάλτιο και το μολυβδαίνιο συμβάλλουν στην υψηλή αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες μέσω ενίσχυσης στερεού διαλύματος.

Το ταντάλιο προσφέρει στερεοποιημένη ενδυνάμωση διαλύματος και σχηματίζει σωματίδια καρβιδίου για σκλήρυνση καθίζησης. Το αλουμίνιο και το τιτάνιο σχηματίζουν την γάμμα πρώτη φάση Ni3(Al,Ti) για να παρέχουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες σε υψηλή θερμοκρασία. Το βόριο ενισχύει την αντοχή ορίων κόκκων.

Η ισορροπημένη σύσταση δίνει στη σκόνη GH3625 εξαιρετική δυνατότητα συγκόλλησης σε σύγκριση με τα ανοξείδωτα ατσάλια ευστάθειας καθίζησης. Μπορεί να επεξεργαστεί εύκολα με μεταγενέστερη επεξεργασία μέσω καυτής ισοστατικής πίεσης (HIP), θερμικής επεξεργασίας και κατεργασίας μηχανής.

Ιδιότητες της σκόνης GH3625

Η σκόνη GH3625 έχει τις ακόλουθες φυσικές και μηχανικές ιδιότητες καθιστώντας την κατάλληλη για απαιτητικές εφαρμογές:

Ιδιότητες της σκόνης GH3625

Ακίνητη περιουσία	Αξία
Πυκνότητα	8,1-8,5 g/cm³
Σημείο Τήξης	1260-1335¡«C
Θερμική αγωγιμότητα	11-12,5 W/mK
Συντελεστής θερμικής διαστολής	12,5-13,5 x 10<sup>-6</sup>/K
Μέτρο ελαστικότητας	156-186 GPa
Συντελεστής Poisson	0.29-0.33
Αντοχή σε εφελκυσμό	1050-1280 MPa
Αντοχή σε απόδοση (0,2% μετακίνηση)	860-1050 MPa
Επέκταση	8-15%
Σκληρότητα	HRC 32-38

Το υψηλό σημείο τήξης, η θερμική αγωγιμότητα και ο χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής επιτρέπουν καλή διαστασιακή σταθερότητα σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας που φτάνουν και τους 1000¡«C για περιορισμένα διαστήματα.

Το κράμα έχει εξαιρετική αντοχή σε θραύση και ολκιμότητα συγκρίσιμη με τα κατεργασμένα υλικά, μαζί με καλή ελατότητα και ανθεκτικότητα σε ρήξη. Παρουσιάζει υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά, το τρίψιμο και την τριβή.

Οι ιδιότητες επιτρέπουν στο GH3625 να ξεπερνά σε απόδοση τους ανοξείδωτους χάλυβες, τα κράματα κοβαλτίου και να ανταγωνίζεται ακόμη και τους σκληρυμένους με βροχή υπερσυγκράματα νικελίου σε υψηλή αντοχή σε θερμοκρασία. Προσφέρει επίσης καλύτερη δυνατότητα συγκόλλησης από το Inconel 718.

GH3625 Σκόνη Εφαρμογές

Ο συνδυασμός υψηλής αντοχής, σκληρότητας, σκληραγωγίας και θερμικής αντοχής καθιστά το GH3625 κατάλληλο για:

Εφαρμογές GH3625

Βιομηχανία	Στοιχεία
Αεροδιαστημική	Πτερύγια στροβίλου, τμήματα θαλάμου καύσης, πτερύγια κατευθυντήρες ακροφυσίων
Αυτοκινητοβιομηχανία	Τροχοί turbo, πολλαπλές εξατμίσεως, βαλβίδες
Πετρέλαιο και φυσικό αέριο	Ανταλλακτικά περιστόμιου, εργαλεία καθόδου, βαλβίδες
Παραγωγή ενέργειας	Εναλλάκτες θερμότητας, ανταλλακτικά καυστήρων
Χημική Επεξεργασία	Κυκλοφορητές αντλιών, βαλβίδες, δοχεία αντίδρασης
Ιατρική	Εμφυτεύματα δοντιών, τεχνητές οδοντοστοιχίες, χειρουργικά εργαλεία

Η ικανότητα τρισδιάστατης εκτύπωσης πολύπλοκων γεωμετριών επιτρέπει την ενοποίηση πολλαπλών μερών σε μεμονωμένα εξαρτήματα και ελαφριές πλέγματος δομές. Αυτό επιτρέπει ταχύτερη εκτύπωση μεμονωμένων εξαρτημάτων αντί για τη συναρμολόγηση πολλαπλών τμημάτων.

Το GH3625 χρησιμοποιείται για την εκτύπωση λεπίδων, πτερωτών, πλακών, δίσκων, σωλήνων με κανάλια ψύξης σύμμορφης προς καμπύλη και άλλων κρίσιμης αποστολής εξαρτημάτων που λειτουργούν σε υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες.

Προδιαγραφές GH3625 Powder

Η σκόνη GH3625 για διαδικασίες AM είναι διαθέσιμη σε διαφορετικές κατανομές μεγεθών, σχήματα και συνθέσεις από διαφορετικούς κατασκευαστές σκόνης.

Τύποι Πούδρας GH3625

Προδιαγραφές	Λεπτομέρειες
Κατανομή μεγέθους σωματιδίων	15-45 μm, 15-53 μm, 53-150 μm
Σχήμα σωματιδίων	Σφαιρικός, δορυφόρος, πολυεδρικός
Τροποποιήσεις του κράματος	Με Β, C, Zr, Nb, Ta
Μέθοδος Κατασκευής	Αεριοποίηση αερίου, αεριοποίηση πλάσματος

Η αεριοποίηση και η πλασματοποίηση παράγουν σφαιρικές σκόνες ιδανικές για διεργασίες SLS/DMLS. Οι δορυφορικές σκόνες έχουν υψηλότερη πυκνότητα συμπιεστότητας και βελτιώνουν τη ρευστότητα της σκόνης.

Οι μικρότερες σκόνες 15-45 Ã ×m παρέχουν υψηλή ανάλυση και επιφανειακή επεξεργασία, ενώ οι μεγαλύτερες 53-150 Ã ×m επιτρέπουν ταχύτερες ταχύτητες κατασκευής. Χρησιμοποιούνται διαφορετικές προσθήκες κράματος όπως βόριο, άνθρακα, ζιρκόνιο, νιόβιο και ταντάλιο για την προσαρμογή των ιδιοτήτων του υλικού.

Πρότυπα σε σκόνη GH3625

Standard	Περιγραφή
ASTM F3056	Τυποποιημένη προδιαγραφή για προσθετική κατασκευή από κράμα νικελίου
AMS7016	Σκόνη κράματος νικελίου για χρήση σε υψηλές θερμοκρασίες
ASME B46.1	Απαιτήσεις υφής επιφάνειας

Η σκόνη GH3625 είναι κατάλληλη με βάση τα όρια της σύστασης,την κατανομή μεγέθους σωματιδίων,τη μορφολογία, τη ρευστότητα, τη φαινομενική πυκνότητα και τη μικροδομή σύμφωνα με το ASTM F3056. Απαιτείται επιπλέον έλεγχος σύμφωνα με τα πρότυπα εφαρμογής.

Τιμολόγηση GH3625 σε σκόνη

Η σκόνη GH3625 είναι πιο ακριβή από τις σκόνες ανοξείδωτου χάλυβα λόγω της σύνθετης σύνθεσής και της ιδιοκτησιακής φύσης. Εδώ είναι τυπικά εύρη τιμών:

Κόστος Σκόνης GH3625

Βαθμός σκόνης	Εύρος Τιμών
GH3625	90-200 € ανά κιλό
GH3625 + Βόριο	110-250 $ ανά κιλό
GH3625 + άνθρακας	100-220 δολάρια ανά κιλό

Οι τιμές διαφέρουν με βάση την ποσότητα της παραγγελίας, την κατανομή του μεγέθους των σωματιδίων, το σχήμα, τη μέθοδο κατασκευής, τον προμηθευτή και τις πρόσθετες απαιτήσεις χαρακτηρισμού ή προσόντων πούδρας.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της σκόνης GH3625

Το GH3625 έχει τα παρακάτω πλεονεκτήματα που το καθιστούν μια δημοφιλή επιλογή:

GH3625 Πλεονεκτήματα

• Άριστη αντοχή και σκληρότητα έως 1000¡«C
• Καλή αντοχή στη διάβρωση και την οξείδωση
• Μπορεί να συγκολληθεί για μεταγενέστερη επεξεργασία
• Μέγιστη ελατότητα σε σχέση με το Inconel 718
• Μπορεί να σκληρυνθεί με θερμική κατεργασία
• Γεωμετρίες σύνθετου τύπου που επετεύχθησαν μέσω Προσθετικής Κατασκευής
• Ταχύτερα και φθηνότερα από τα καλούπια
• Μειώνει τον αριθμό των εξαρτημάτων μέσω της ενοποίησης

Μειονεκτήματα του GH3625

• Ακριβότερο από ανοξείδωτα χάλυβες
• Μικρότερη αντοχή απ' ό,τι το Inconel 718 άνω των 550¡«C
• Εύθραυστος σε ρωγμές γήρανσης υλικού
• Απαιτεί θερμή ισοστατική πίεση (HIP)
• Δύσκολο στη μηχανουργική => Χρειάζονται ειδικά εργαλεία
• Περιορισμένα δεδομένα προμηθευτή για μακροπρόθεσμη απόδοση

Η σωστή επιλογή παραμέτρων παραγωγής ΕΜ και μετεπεξεργασίας μειώνει ορισμένους περιορισμούς της σκόνης GH3625.

Σύγκριση των GH3625 με Inconel 718 και Stellite 21

Το GH3625 καταλαμβάνει μια θέση ανάμεσα στα Inconel 718 και Stellite 21 όσον αφορά τις ιδιότητες και το κόστος:

Σύγκριση Κραμάτων

Ακίνητη περιουσία	GH3625	Inconel 718	Stellite 21
Κόστος	Μέσο	Υψηλό	Χαμηλό
Πυκνότητα	Υψηλό	Μέσο	Υψηλό
Ισχύς	Μέσο	Πολύ υψηλό	Μέσο
Σκληρότητα	Υψηλό	Μέσο	Πολύ υψηλό
Αντοχή στη φθορά	Μέσο	Χαμηλό	Πολύ υψηλό
Αντοχή στη διάβρωση	Μέσο	Υψηλό	Μέσο
Αντοχή σε οξείδωση	Μέσο	Υψηλό	Μέσο
Θερμική σταθερότητα	Έως 1000	Έως 700¡«C	Μέχρι 900¡«C
Ευκολία συγκόλλησης	Καλη	Φτωχός	Μέσο
Κατασκευαστικότητα	Μέσο	Δύσκολος	Εύκολο

Οι επιδόσεις του GH3625 είναι ίσες ή και ανώτερες των επιδόσεων των κραμάτων κοβαλτίου Stellite 21, σε αντοχή στη φθορά και την διάβρωση, αλλά με χαμηλότερο κόστος. Εγγίζει την αντοχή του Inconel 718 σε θερμοκρασία έως 550¡«C και προσφέρει καλύτερη συγκολλησιμότητα και κατεργασία.

Αυτό το καθιστά μια οικονομική εναλλακτική λύση για πολλές εφαρμογές που απαιτούν απόδοση μεταξύ αυτών των κλασικών κραμάτων. Η δυνατότητα 3D εκτύπωσης σύνθετων γεωμετριών της δίνει επίσης ένα πλεονέκτημα.

Σκόνη GH3625 - Συχνές ερωτήσεις

Ε: Τι είναι η σκόνη GH3625;

Α: GH3625 είναι μια σκόνη υπερκράματος νικελίου η οποία έχει σχεδιαστεί συγκεκριμένα για διεργασίες προσθετικής κατασκευής όπως η εκλεκτική λέιζερ συγκόλληση (SLS) και η άμεση συγκόλληση μετάλλων λέιζερ (DMLS). Παρέχει έναν εξαιρετικό συνδυασμό αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες, σκληρότητας, φθοράς και αντοχής στη διάβρωση.

Ε: Σε τι χρησιμεύει η σκόνη GH3625;

A: Η σκόνη GH3625 χρησιμοποιείται για εκτύπωση κρίσιμων εξαρτημάτων με τεχνολογία 3D όπως πτερύγια στροβίλου, ακροφύσια, πτερωτές, εναλλάκτες θερμότητας που απαιτούν υψηλές μηχανικές ιδιότητες, διάστατη σταθερότητα και αντοχή εν θερμώ μέχρι 1000¡«C. Βρίσκει εφαρμογή στην αεροδιαστημική, αυτοκινητοβιομηχανία, ενέργεια, χημική επεξεργασία και ιατρική.

Ε: Ποια διαδικασία εκτύπωσης 3D μετάλλου χρησιμοποιεί σκόνη GH3625;

A: Η επιλεκτική λέιζερ συγκόλληση (SLS) και η άμεση λέιζερ συγκόλληση μετάλλων (DMLS) είναι διαδικασίες τρισδιάστατης εκτύπωσης συγχώνευσης κλίνης σκόνης που χρησιμοποιούνται συνήθως με τη σκόνη GH3625. Η εκτόξευση συνδετικού είναι επίσης κατάλληλη για το GH3625.

Ε: Ποιες είναι οι υλικές ιδιότητες του GH3625;

A: Το GH3625 έχει εξαιρετική αντοχή σε εφελκυσμό 1050-1280 MPa, όριο διαρροής 860-1050 MPa και σκληρότητα 32-38 HRC, παρόμοια με τα υλικά κατεργασίας. Έχει καλή ολκιμότητα με επιμήκυνση 8-15% και υψηλή αντοχή στη φθορά, το γδάρσιμο, την τριβή και τη διάβρωση. Οι θερμικές ιδιότητες επιτρέπουν τη χρήση έως τους 1000¡«C.

Ε: Απαιτεί θερμική επεξεργασία η σκόνη GH3625;

A: Ναι, τα τμήματα GH3625 που εκτυπώνονται με τη μέθοδο SLS/DMLS απαιτούν ζεστή ισοστατική πίεση (HIP) και κατόπιν θερμική επεξεργασία για να επιτευχθούν ιδανικές μηχανικές ιδιότητες, συσσωμάτωση υλικού και μικροδομή. Η μέθοδος HIP συμβάλλει στο κλείσιμο των εσωτερικών πόρων και κενών.

Q: Είναι το GH3625 συγκολλήσιμο;

A: Το μέταλλο GH3625 έχει σχεδιαστεί ώστε να παρέχει εξαιρετική συγκολλησιμότητα σε σύγκριση με ανοξείδωτους χάλυβες ενανθράκωσης κατακρήμνισης και Inconel 718. Αυτό επιτρέπει την επισκευή και ένωση μερών AM GH3625 μέσω συγκόλλησης. Η απαλοιφή των τάσεων μπορεί να απαιτηθεί μετά τη συγκόλληση για να αποφευχθεί η δημιουργία ρωγμών.

Ε: Μπορεί το GH3625 να υποστεί μηχανική κατεργασία;

A: Το GH3625 είναι δύσκολο να κατεργαστεί σε σχέση με τον ανοξείδωτο χάλυβα και απαιτεί υψηλής ταχύτητας κατεργασία με ειδικά εργαλεία από καρβίδιο. Η φθορά του εργαλείου είναι υψηλότερη, επομένως είναι απαραίτητες οι βέλτιστες ταχύτητες, τροφοδοσίες και διαδρομές εργαλείων.

Ε: Πόσο κοστίζει η σκόνη GH3625;

Α: Το GH3625 κοστίζει συνήθως μεταξύ 90-250 δολαρίων το κιλό, ανάλογα με το μέγεθος της παραγγελίας, την κατανομή μεγέθους των σωματιδίων, τη μέθοδο κατασκευής και τις απαιτήσεις για πρόσθετες δοκιμές/ελέγχους ποιότητας. Αποτελεί πανάκριβο μέταλλο σε σύγκριση με τις σκόνες ανοξείδωτου χάλυβα, αλλά χαμηλότερου κόστους από το Inconel 718.

Συμπέρασμα

Το GH3625 είναι ένα προηγμένο κράμα νικελίου ειδικά σχεδιασμένο για την εκτύπωση υψηλής απόδοσης εξαρτημάτων. Προσφέρει τα πλεονεκτήματα τόσο των συμβατικών κραμάτων όσο και της ευελιξίας σχεδίασης που διευκολύνει η κατασκευή μέσω του AM.

Τα προσεκτικά ελεγχόμενα χαρακτηριστικά της σκόνης και η εξειδικευμένη βελτιστοποίηση παραμέτρων επιτρέπουν την πλήρη αξιοποίηση του δυναμικού του GH3625. Λόγω των ιδιοτήτων και της οικονομικής αποδοτικότητάς του, το GH3625 αναδεικνύεται ως βιώσιμη εναλλακτική λύση για τα παραδοσιακά κράματα σε κρίσιμες εφαρμογές στην αεροδιαστημική, την αυτοκινητοβιομηχανία, την ενέργεια και τη βιομηχανία.