El polvo de aleación GH3536 fue diseñado específicamente para la manufactura aditiva, utilizando técnicas de atomización de polvo y optimización de composición para lograr propiedades superiores en comparación con las superaleaciones de níquel convencionales. Las principales características del polvo de aleación GH3536 incluyen:

• Alta resistencia a temperaturas de hasta 760 °C (1400 °F)
• Resistencia a la oxidación y corrosión en entornos hostiles
• Excelente vida de fatiga térmica y resistencia al crecimiento de grietas
• Buena imprimibilidad y baja porosidad en las piezas impresas
• Se puede endurecer por envejecimiento para optimizar la resistencia y ductilidad

La combinación de propiedades hace que GH3536 sea adecuado para los componentes aeroespaciales, de generación de energía, de petróleo y gas y de procesamiento químico expuestos a temperaturas y esfuerzos extremos. Tanto la fabricación de nuevas piezas como la reparación de componentes desgastados pueden beneficiarse del uso de este polvo avanzado.

 

 

Composición del polvo de aleación GH3536

GH3536 tiene una composición compleja diseñada para brindar un equilibrio óptimo de propiedades. La composición nominal se muestra a continuación:

Elemento	Porcentaje de peso
Níquel (Ni)	Equilibrio
Cromo (Cr)	13.5 – 16.0
Cobalto (Co)	12.0 – 15.0
Tungsteno (W)	5.0 – 7.0
Tantalio (Ta)	3.0 – 5.0
Aluminio (Al)	2.8 – 3.8
Titanio (Ti)	0.5 – 1.5
Niobio (Nb)	0.5 – 1.5
Hafnio (Hf)	0.2 – 0.8
Carbono (C)	0.05 – 0.15
Boro (B)	0.01 – 0.03
Circonio (Zr)	0.01 – 0.05

El níquel forma la matriz, mientras que elementos como el cromo, el cobalto y el aluminio mejoran la resistencia a la oxidación. Los elementos refractarios tántalo, tungsteno, niobio y hafnio aportan resistencia a temperaturas elevadas. El titanio y el niobio fortalecen la aleación a través de la formación de carburo. Las cantidades traza de carbono, boro y circonio mejoran el endurecimiento por precipitación.

La composición del polvo está diseñada para limitar la segregación y mantener la uniformidad de la composición durante la impresión, asegurando propiedades consistentes en la pieza final. La morfología del polvo esférico también mejora la fluidez y la densidad de empaquetado para una buena impresión.

Propiedades del polvo de aleación GH3536

La aleación GH3536 exhibe una excelente combinación de resistencia, ductilidad y resistencia ambiental gracias a su composición a medida y a su optimizado proceso de producción. Las propiedades fundamentales se resumen a continuación:

Propiedades Mecánicas

Propiedad	Como se imprimió	Anciano
Resistencia a la tensión	1050 - 1250 MPa (152 - 181 ksi)	1275 - 1400 MPa (185 - 203 ksi)
Resistencia a la fluencia (0,2% de desplazamiento)	900-1100 MPa (131-160 ksi)	1 150 a 1 300 MPa (167 a 189 ksi)
Elongación	25 – 35%	16 – 22%
Dureza	32 - 38 HRC	36-43 HRC

Propiedades físicas

Propiedad	Valor Típico
Densidad	8,3 g/cm3
Punto de Fusión	1310¡«C (2390¡«F)

Propiedades térmicas

Propiedad	Temperatura
Coeficiente de dilatación térmica	12,8 x 10-6/°C a 20-100 °C
Conductividad térmica	11,4 W/m-K a 20 °C
Capacidad Calorífica	0,43 J/g-¡«C a 20 ¡«C

Resistencia a la oxidación

• Resiste a la oxidación en aire hasta ~980 ¡« C. Se forman escamas de óxido de Cr2O3 protectoras.
• Mejor resistencia a la oxidación que la Inconel 718 y muchas otras aleaciones de Ni.

Resistencia a la corrosión

• Excelente resistencia a la corrosión y la sulfuración en caliente.
• Resiste muchos ácidos orgánicos, cloruros y cáusticos.

Otras propiedades

• Conserva su fuerza y ductilidad después de exposiciones prolongadas a hasta 760¡«C.
• Excelente vida de fatiga térmica. Resiste la propagación de grietas.
• Bajo coeficiente de fricción y resistencia al agarrotamiento.

La resistencia de GH3536 en condiciones de envejecimiento supera la de las superaleaciones de níquel convencionales como Inconel 718, a la vez que mantiene una ductilidad robusta. La aleación es más resistente que muchos aceros inoxidables a altas temperaturas. La resistencia a la oxidación se aproxima a la de las aleaciones de níquel-cromo como Inconel 601. En general, GH3536 ofrece un equilibrio excepcional de propiedades para aplicaciones críticas.

Aplicaciones del polvo de aleación GH3536

La combinación de resistencia, resistencia ambiental, capacidad de impresión y facilidad de posprocesamiento hacen que GH3536 sea apto para:

Componentes aeroespaciales

• Álabes de turbina, álabes fijos, cámaras de combustión
• Partes estructurales, tren de aterrizaje
• Boquillas de los motores cohete, propulsores
• Estructuras calientes de vehículos hipersónicos

Generación de potencia

• Piezas de la sección caliente de turbinas de gas
• Intercambiadores de calor, recuperadores
• Pantallas térmicas, termopozos

Petróleo y gas

• Herramientas de fondo de pozo, piezas de la cabeza de pozo
• Válvulas, bombas para servicios corrosivos

Automovilístico

• Ruedas y carcasas del turbocompresor
• Componentes de escape

Procesamiento químico

• Valvulas, bombas, recipientes de reacción
• Tubos para intercambiador de calor

Herramientas

• Moldes de inyección con refrigeración comformal
• Herramientas para estampado en caliente, matrices de fundición a presión

otros

• Elementos de Calentamiento
• Contenedores para residuos radiactivos
• Resortes y cierres especiales

GH3536 puede reemplazar piezas ya existentes compuestas de materiales de menor rendimiento para mejorar la durabilidad y la eficiencia. El polvo también es ideal para la fabricación de nuevos diseños no posibles con la fabricación convencional. Es posible la fabricación de nuevas piezas, así como la reparación y renovación de componentes desgastados.

Impresión de polvo de aleación GH3536

El polvo de GH3536 se puede imprimir correctamente mediante los procesos de fusión por lecho de polvo con láser (L-PBF) y fusión por lecho de polvo con haz de electrones (E-PBF). La morfología esférica del polvo proporciona un buen flujo y empaque. Las consideraciones clave incluyen:

Proceso de impresión

• Tecnologías de lecho de polvo con haz de electrones y láser aplicables.
• Los parámetros del proceso requieren desarrollo para máquinas nuevas.
• Atmósfera de cámara de gas inerte (argón o nitrógeno).

Especificación del polvo

• Intervalo del tamaño de Partícula 10-45 Ã×m, típico D50 ~25 Ã×m.
• Densidad aparente de 2.5 a 3.5 g/cm3.
• Caudal 25-35 s (Flujómetro de Hall).

Recomendaciones de impresión

• El precalentamiento de la placa base a ~150¡«C reduce las tensiones térmicas.
• Las velocidades de escaneo suelen ser de 400 a 1000 mm/s.
• Espaciado de trama de 0,08-0,12 mm para una buena densificación.
• 100% polvo fresco para reutilización

Proceso Posterior

• Alivio del estrés: 1080 ¡«C/2 h, enfriamiento por aire.
• Curado: 760¡«C/8-16 h, enfriamiento por aire.
• El prensado isostático en caliente puede reducir aún más la porosidad.

A través de la optimización de parámetros, son posibles densidades superiores al 99,8 %. La microestructura está formada por granos finos y uniformes adecuados para aplicaciones críticas.

Especificaciones del polvo GH3536

El polvo de aleación GH3536 se encuentra disponible en el mercado con la distribución de tamaño estándar y las clases que se resumen a continuación. También se pueden producir variaciones personalizadas.

Distribución Granulométrica
D10	10 Ã~m
D50	25 Ãxm
D90	45 μm

Clases de polvo	Velocidad de caudal nominal	Densidad aparente
Clase I	25 s	2,5 g/cm3
Clase II	28 s	2,8 g/cm3
Tipo III	32 s	3,2 g/cm3

Otras especificaciones:

• Morfología esférica con fracción satélite inferior al 1 %.
• Contenido de oxígeno inferior a 100 ppm.
• Sin aglutinantes o lubricantes añadidos.

Cada lote de polvo se proporciona con un Certificado de Análisis que detalla la composición, las características de las partículas, el caudal y otros parámetros.

Manipulación y almacenamiento de GH3536

Para mantener la calidad del polvo durante la manipulación y el almacenamiento:

• Almacene los bidones de polvo sellados en un lugar fresco y seco. Se recomienda usar un desecante.
• Evite exponer el polvo a la humedad que puede ocasionar apelmazamiento y problemas de flujo.
• Limite las excursiones de temperatura durante el transporte y el almacenamiento.
• Abrir contenedores solo en una guantera de atmósfera inerte o cámara de argón.
• Procesar inmediatamente los envases abiertos para limitar la oxidación. No reutilizar el polvo expuesto.
• Utilice un EPP adecuado y evite inhalar o que el producto haga contacto con la piel y los ojos.

Con un manejo adecuado, el polvo GH3536 tiene una vida útil que excede el año a partir de la fecha de fabricación. Se recomienda la gestión del inventario FIFO.

Información sobre seguridad para GH3536

Como polvo de aleación que contiene níquel y otros elementos, se deben tomar las precauciones de seguridad durante la manipulación:

• Utilice EPP: Respirador adecuado para polvo, guantes, protección para los ojos, ropa protectora.
• Evite el contacto con la piel o la inhalación de polvos durante la manipulación.
• Toma todas las precauciones adecuadas para conectar a tierra todo el equipo de manipulación de polvo. Se recomiendan cajas de guantes de gas inerte.
• Use la recolección de polvo durante la limpieza. Evite generar polvo en el aire.
• Elimine el exceso de polvo y limpie los escombros de forma adecuada.
• Consultar el documento SDS para obtener más información de seguridad.

El polvo de níquel está clasificado como posible carcinógeno. Se deben seguir todas las leyes y normativas que existan para manipular de forma segura los polvos metálicos.

Inspección del polvo GH3536

Para asegurarse de que el polvo GH3536 cumple con los requisitos de la aplicación, se pueden utilizar los siguientes procedimientos de inspección:

Distribución de granulometría

• Análisis por difracción láser (ISO 13320)
• Análisis por tamizado (ASTM B214)

Morfología y microestructuras

• Microscopía electrónica de barrido
• Microscopía óptica de muestras preparadas y pulidas

Composición del polvo

• Espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ASTM E1097)
• Fusión de gases inertes para O y N (ASTM E1019)

Densidad del polvo

• Densidad aparente (Medidor de caudal tipo Hall)
• Densidad por golpeteo (ASTM B527)

Capacidad de flujo del polvo

• Flujómetro tipo Hall (ASTM B213)
• Analizador de polvo Revolution

Aceptación de lotes

• Muestreo por ASTM B215
• Verificar que el polvo cumple las especificaciones de tamaño, composición y morfología

Se deben realizar pruebas para cada lote de polvo para verificar la conformidad con las normas ASTM correspondientes. Esto garantiza un polvo de alta calidad y consistente para la impresión.

Preguntas frecuentes

P: ¿Qué hace que la GH3536 sea mejor que otras superaleaciones Ni para AM?

A: GH3536 tiene una resistencia mayor que las aleaciones de gran rendimiento como Inconel 718 y al mismo tiempo mantiene la ductilidad. La composición del polvo y el proceso de atomización minimizan la segregación y la porosidad.

Q: ¿GH3536 necesita prensado isostático en caliente (HIP) después de la impresión?

La HIP puede reducir aún más la porosidad interna, pero no es necesario para lograr altas densidades (> 99,5%) con parámetros de FA optimizados. La HIP puede permitir temperaturas de servicio más altas.

P: ¿Qué procesamiento posterior se requiere después de la impresión de GH3536?

: Se puede aplicar un tratamiento térmico de alivio de tensiones simple después de imprimir. Para una resistencia óptima, se recomienda un tratamiento de envejecimiento térmico.

P: ¿Cuáles son los plazos de entrega para comprar GH3536 en polvo?

R: Los lotes pequeños pueden enviarse en 2-4 semanas. Espera de 3-5 meses para grandes volúmenes de producción en función de la disponibilidad.

P: ¿El GH3536 contiene aluminio o titanio que pueden causar problemas durante la impresión?

A: Las concentraciones de Al y Ti están equilibradas para evitar la oxidación del polvo o una reacción excesiva con el baño de fusión durante la impresión.

P: ¿Qué distribución de tamaño de partícula se recomienda para imprimir GH3536?

R: Una distribución con D10 de 10 µm, D50 de 25 µm y D90 de 45 µm proporciona un buen equilibrio entre fluidez e impresión.

R: ¿Se puede usar el GH3536 para fabricar piezas impresas con voladizos y geometrías complejas?

R: Sí, GH3536 ha demostrado una excelente capacidad de impresión para piezas con voladizos que superan el ángulo de voladizo de 45¡« grados.

Conclusiones

El polvo de superaleación de níquel GH3536 ofrece una excepcional combinación de alta resistencia, capacidad de temperatura, resistencia a la oxidación, capacidad de impresión y respuesta del posprocesamiento para aplicaciones exigentes de fabricación aditiva en las industrias aeroespacial, de producción de energía, de petróleo y gas, automotriz y de procesamiento químico. La composición personalizada, las características del polvo optimizadas y el potencial de tratamiento térmico permiten propiedades ajustables para nuevos diseños que no son posibles con la fabricación convencional. Con procedimientos adecuados de manipulación e impresión, GH3536 permite piezas metálicas complejas de alto rendimiento que combinan peso ligero y durabilidad como nunca antes.