Polvo GH3625 (polvo Inconel 625)

Descripción general

El polvo GH3625 es un polvo de aleación utilizado para metal. fabricación aditiva Procesos como el Sinterizado Láser Selectivo (SLS) y el Sinterizado Directo por Láser de Metal (DMLS). Es una superaleación basada en níquel que ofrece alta resistencia, resistencia a la corrosión y excelentes propiedades a altas temperaturas.

GH3625 está diseñado específicamente para la fabricación aditiva a fin de producir piezas densas y complejas con propiedades mecánicas excepcionales comparables a los materiales forjados. Permite la producción de componentes ligeros con geometrías complejas para aplicaciones aeroespaciales, automotrices, médicas e industriales.

Esta guía proporciona una descripción detallada del polvo GH3625 que cubre su composición, propiedades, aplicaciones, especificaciones, precio, ventajas y limitaciones. Se hacen comparaciones con otras aleaciones comunes como Inconel 718 y Stellite 21 para resaltar el rendimiento y la idoneidad de GH3625 para diferentes usos. Una sección de preguntas frecuentes aborda cuestiones clave sobre este material.

Composición en polvo GH3625

GH3625 tiene una composición química compleja diseñada para brindar una combinación de alta resistencia, resistencia a la fatiga térmica, oxidación y resistencia a la corrosión. A continuación, un resumen de su composición:

Elemento	Porcentaje de peso
Níquel	Equilibrio
Cromo	15-17%
Cobalto	10%
Molibdeno	8-10%
Tántalo	5-6%
Aluminio	1.2-1.7%
Titanio	0.5-1.2%
Boro	0.01%

El níquel forma la base de esta superaleación proporcionando ductilidad y tenacidad. Los elementos como el cromo, el cobalto y el molibdeno contribuyen a la alta resistencia a la temperatura a través del fortalecimiento de la solución sólida.

El tantalio proporciona una sólida solución de refuerzo y forma partículas de carburo para el endurecimiento por precipitación. El aluminio y el titanio forman la fase gamma prima Ni3(Al,Ti) para proporcionar excelentes propiedades mecánicas a alta temperatura. El boro mejora la resistencia del límite de grano.

Su composición balanceada le confiere al polvo GH3625 una excelente soldabilidad en comparación con los aceros inoxidables de endurecimiento por precipitación. Se puede procesar con facilidad posteriormente mediante prensado isostático en caliente (HIP), tratamiento térmico y mecanizado.

Propiedades del polvo GH3625

El polvo GH3625 tiene las siguientes propiedades físicas y mecánicas que lo hacen adecuado para aplicaciones exigentes:

Propiedades del polvo GH3625

Propiedad	Valor
Densidad	8,1-8,5 g/cc
Punto de Fusión	1260-1335 "¡C
Conductividad térmica	11-12,5 W/mK
Coeficiente de dilatación térmica	12,5-13,5 x 10-6/K
Módulo de elasticidad	156-186 GPa
Coeficiente de Poisson	0.29-0.33
Resistencia a la tensión	1050-1280 MPa
Resistencia a la fluencia (0,2% de desplazamiento)	860 a 1050 MPa
Elongación	8-15%
Dureza	32-38 HRC

El alto punto de fusión, conductividad térmica baja y coeficiente de expansión térmica bajo permiten una buena estabilidad dimensional en entornos de servicio a altas temperaturas hasta 1000 ¡«C por períodos limitados.

La aleación tiene una excelente resistencia a la tracción y al rendimiento comparable a los materiales forjados junto con una buena ductilidad y resistencia a la fractura. Presenta alta dureza, resistencia al desgaste, la fricción y la abrasión.

Las propiedades le permiten a GH3625 superar el desempeño de los aceros inoxidables, las aleaciones de cobalto e incluso rivalizar con las superaleaciones de níquel endurecido por precipitación en resistencia a altas temperaturas. También ofrece una mejor capacidad de soldadura que Inconel 718.

Aplicaciones del polvo GH3625

La combinación de la alta resistencia, dureza, tenacidad y estabilidad térmica hace que el GH3625 sea adecuado para:

Aplicaciones de GH3625

Industria	Componentes
Aeroespacial	Álabes de la turbina, piezas de la cámara de combustión, álabes guía de la tobera
Automovilístico	Ruedas de turbocompresor, colectores, válvulas
Petróleo y gas	Piezas de cabezal de pozo, herramientas para pozos, válvulas
Generación de potencia	Intercambiadores de calor, componentes de quemadores
Procesamiento químico	Propelas de bombas, válvulas, recipientes de reacción
Médico	Implantología Dental, Prótesis Dentales, Instrumental Quirúrgico

La capacidad de impresión 3D de geometrías complejas permite consolidar varias piezas en componentes individuales y estructuras de enrejado ligeras. Esto permite la impresión más rápida de componentes de una sola pieza en contraposición al montaje de múltiples secciones.

GH3625 se utiliza para imprimir álabes, impulsores, placas, discos, tubos con canales de refrigeración conformes y otros componentes fundamentales para la misión que funcionan bajo altas presiones y temperaturas.

Especificaciones del polvo GH3625

El polvo GH3625 para procesos de fabricación aditiva está disponible en diferentes distribuciones de tamaño, formas y formulaciones de varios fabricantes de polvo.

Tipos de polvo GH3625

Especificación	Detalles
Distribución de granulometría	15 x 45 Ãœm, 15 x 53 Ãœm, 53 x 150 Ãœm
Forma de las partículas	Esférica, satelital, poliédrica
Modificaciones de aleación	Con B, C, Zr, Nb, Ta
Método de fabricación	Atomización con gas, atomización con plasma

La atomización de gas y la atomización de plasma producen polvos esféricos óptimos para los procesos SLS/DMLS. Los polvos satelitales tienen mayor densidad cuando se les da golpecitos y mejoran la capacidad de fluir del polvo.

Polvos pequeños de 15-45 ×m brindan alta resolución y acabado superficial, mientras que otros más grandes de 53-150 ×m permiten mayores velocidades de construcción. Se usan distintas adiciones de aleación como boro, carbono, zirconio, niobio y tántalo para adaptar las propiedades del material.

Estándares de polvo GH3625

Estándar	Descripción
ASTM F3056	Especificación estándar para la aleación de níquel de fabricación aditiva
AMS7016	Polvo de aleación de níquel para servicio de alta temperatura
ASME B46.1	Requisitos de la textura de la superficie

El polvo GH3625 está calificado según los límites de composición, la distribución del tamaño de partícula, la morfología, la fluidez, la densidad aparente y la microestructura según ASTM F3056. Se requieren pruebas adicionales según los estándares de aplicación.

Precio del polvo GH3625

El polvo GH3625 es más caro que los polvos de acero inoxidable debido a su composición compleja y su naturaleza exclusiva. Estos son rangos de precios típicos:

Costo del polvo GH3625

Grado de polvo	Rango de precios
GH3625	90-200 por kg
GH3625 + boro	$110-250 por kg
GH3625 + Carbono	100-220 US$ por kg

Los precios varían en función de la cantidad del pedido, la distribución de tamaño de partícula, la forma, el método de fabricación, el proveedor y los requisitos de calificación o caracterización de polvo adicional.

Pros y contras del polvo GH3625

GH3625 tiene las siguientes ventajas que lo hacen una opción popular:

Ventajas de GH3625

• Excelente resistencia y dureza hasta 1000¡«C
• Buena resistencia a la corrosión y oxidación
• Se puede soldar para su posterior procesamiento.
• Ductilidad superior a Inconel 718
• Puede endurecerse por envejecimiento mediante tratamiento térmico
• Geometrías complejas con FA
• Más rápido y más económico que los moldes
• Reduce el número de piezas mediante la consolidación

GH3625 Contras

• Más caros que los aceros inoxidables
• Menor resistencia que Inconel 718 por encima de los 550 °C
• Susceptible a la fisuración por envejecimiento forzoso
• Requiere prensado isostático en caliente (HIP)
• Difícil de maquinar ÿ requiere herramientas especiales.
• Datos limitados de proveedores sobre el rendimiento a largo plazo

La selección adecuada de los parámetros del proceso de fabricación aditiva y el posprocesamiento mitigan algunas de las limitaciones del polvo GH3625.

Comparación del GH3625 con Inconel 718 y Stellite 21

GH3625 ocupa un lugar entre Inconel 718 y Stellite 21 en términos de propiedades y coste:

Comparación de aleaciones

Propiedad	GH3625	Inconel 718	Stellite 21
Coste	Medio	Alto	Bajo
Densidad	Alto	Medio	Alto
Fuerza	Medio	Muy alto	Medio
Dureza	Alto	Medio	Muy alto
Resistencia al desgaste	Medio	Bajo	Muy alto
Resistencia a la corrosión	Medio	Alto	Medio
Resistencia a la oxidación	Medio	Alto	Medio
Estabilidad térmica	Hasta 1000¡«C	Hasta 700¡«C	Hasta 900¡«C
Soldabilidad	Bien	Pobre	Medio
Fabricación	Medio	Difícil	Fácil

GH3625 iguala o supera el rendimiento de las aleaciones de cobalto Stellite 21 en resistencia al desgaste y a la corrosión, pero a un menor costo. Se aproxima a la resistencia de Inconel 718 a 550 °C y ofrece mejor soldabilidad y facilidad de fabricación.

Por lo que resulta una alternativa económica en muchas aplicaciones que precisan un rendimiento que se sitúe entre estas aleaciones estándar. La posibilidad de imprimir en 3D geometrías complejas también la sitúa en una posición favorable.

Polvo GH3625: preguntas frecuentes

Q: ¿Qué es el polvo GH3625?

A: GH3625 es un polvo de superaleación a base de níquel específicamente diseñado para procesos de fabricación aditiva como sinterizado selectivo por láser (SLS) y sinterizado directo por láser de metal (DMLS). Ofrece una combinación excelente de resistencia a altas temperaturas, dureza, desgaste y resistencia a la corrosión.

P: ¿Para qué se usa el polvo GH3625?

A: El polvo GH3625 se usa para imprimir componentes críticos en 3D como aspas de turbinas, colectores, impulsores, intercambiadores de calor que requieren propiedades mecánicas elevadas, estabilidad dimensional y resistencia térmica de hasta 1000¡«C. Se encuentra aplicaciones en las industrias aeroespacial, automotriz, energética, de procesamiento químico y médica.

P: ¿Qué procesos de impresión 3D de metal usan polvo GH3625?

R: La sinterización selectiva por láser (SLS) y la sinterización directa por láser sobre metal (DMLS) son procesos de impresión 3D de fusión de lecho de polvo que comúnmente se utilizan con polvo GH3625. La inyección de aglutinante también es adecuada para el GH3625.

Q: ¿Cuáles son las propiedades del material GH3625?

A: GH3625 presenta una excepcional resistencia a la tensión de 1050-1280 MPa, límite elástico de 860-1050 MPa y dureza de 32-38 HRC, similar a los materiales laminados. Tiene buena ductilidad del 8-15% de alargamiento y alta resistencia al desgaste, agarrotamiento, abrasión y corrosión. Propiedades térmicas permiten su uso hasta a 1000¡«C.

P: ¿El polvo del GH3625 requiere un tratamiento térmico?

A: Sí, las piezas GH3625 impresas mediante SLS/DMLS requieren prensado isostático en caliente (HIP) seguido de un tratamiento térmico para lograr propiedades mecánicas óptimas, consolidación de materiales y microestructura. HIP ayuda a cerrar poros y vacíos internos.

P: ¿Se puede soldar GH3625?

A: GH3625 está diseñado para poseer excelente soldabilidad en comparación con los aceros inoxidables de endurecimiento por precipitación e Inconel 718. Esto permite reparar y unir piezas AM GH3625 mediante soldadura. Puede que se requiera liberar tensiones después de la soldadura para prevenir el agrietamiento.

P: ¿Se puede mecanizar el GH3625?

R: La GH3625 es difícil de mecanizar en comparación con el acero inoxidable y requiere mecanizado de alta velocidad con herramientas de carburo especializadas. El desgaste de la herramienta es mayor, por lo que son necesarias rutas de herramientas, velocidades y avances óptimos.

P: ¿Cuánto cuesta el polvo GH3625?

A: GH3625 generalmente cuesta entre $90-250 por kg según el tamaño del pedido, la distribución del tamaño de las partículas, el método de fabricación y los requisitos adicionales de pruebas/calificación. Es más caro que los polvos de acero inoxidable pero menos que el Inconel 718.

Conclusiones

GH3625 es una superaleación avanzada a base de níquel diseñada específicamente para la fabricación aditiva de componentes de alto rendimiento. Ofrece las ventajas tanto de las aleaciones convencionales como de la flexibilidad del diseño habilitado para FA.

Las características de polvo cuidadosamente controladas y la optimización de parámetros especializada permiten aprovechar todo el potencial de GH3625. Gracias a sus propiedades y rentabilidad, GH3625 está emergiendo como una alternativa viable a las aleaciones tradicionales en aplicaciones industriales, de energía, automotrices y aeroespaciales críticas.