Poudre GH3625 (poudre Inconel 625)

Aperçu

La poudre GH3625 est une poudre d’alliage utilisé pour le métal fabrication additive des procédés tels que le frittage laser sélectif (SLS) et le frittage laser direct de métal (DMLS). C'est un superalliage à base de nickel qui offre une grande résistance, une résistance à la corrosion et d'excellentes propriétés à haute température.

GH3625 est spécialement conçu pour la fabrication additive afin de produire des pièces complexes et denses avec des propriétés mécaniques exceptionnelles comparables aux matériaux bruts. Il permet de produire des composants légers avec des géométries complexes pour les applications aérospatiales, automobiles, médicales et industrielles.

Ce guide fournit une vue d'ensemble détaillée concernant la poudre GH3625 comprenant sa composition, ses propriétés, ses applications, ses caractéristiques, ses tarifs, ses avantages et ses limites. Des comparaisons avec d'autres alliages courants comme l'inconel 718 et la stellite 21 ont été réalisées afin de mettre en avant la performance et l'adéquation du GH3625 à différentes utilisations. Une section FAQ répond à des questions essentielles concernant ce matériau.

Composition de poudre GH3625

Le GH3625 a une composition chimique complexe, conçue pour fournir une combinaison de haute résistance, de résistance à fatigue thermique, à l'oxydation et à la corrosion. Voici un aperçu de sa composition :

élément	% en poids
Nickel	Équilibre
Chromium	15-17%
Cobalt	10%
Molybdène, molybdène	8-10%
Tantale	5-6%
Aluminium	1.2-1.7%
Titane	0.5-1.2%
Bore	0.01%

Le nickel constitue la base de ce superalliage apportant ductilité et ténacité. Des éléments comme le chrome, le cobalt et le molybdène contribuent à une résistance à haute température grâce à un renforcement en solution solide.

Tantale fournit un renforcement de solution solide et forme des particules de carbure pour le durcissement par précipitation. L'aluminium et le titane forment la phase gamma prime Ni3(Al,Ti) pour donner d'excellentes propriétés mécaniques à haute température. Le bore améliore la résistance des joints de grains.

La composition équilibrée confère à la poudre GH3625 une excellente soudabilité par rapport aux aciers inoxydables à précipitation. Elle peut être facilement post-traitée par compression isostatique à chaud (CIC), traitement thermique et usinage.

Propriétés de la poudre GH3625

La GH3625 powder a les propriétés physiques et mécaniques suivantes qui la rendent adaptée aux applications exigeantes :

Propriétés de la poudre GH3625

Propriété immobilière	Valeur
Densité	8.1-8.5 g/cc
Point de fusion	1260-1335¡«C
Conductivité thermique	11–12,5 W/mK
Coefficient de dilatation thermique	12,5-13,5 x 10<sup>-6</sup>/K
Module d'élasticité	156-186 Gpa
Coefficient de Poisson	0.29-0.33
Résistance à la traction	1050-1280 MPa
Limite d'élasticité (déformation de 0,2 %)	860 à 1050 MPa
Allongement	8-15%
Dureté	32-38 HRC

Son point de fusion élevé, sa conductivité thermique et son faible coefficient de dilatation thermique permettent une bonne stabilité dimensionnelle à haute température jusqu'à 1000¡«C pendant des périodes limitées.

L'alliage possède d'excellentes résistance à la traction et à la limite d'élasticité, comparables à celles des matériaux élaborés, ainsi qu'une bonne ductilité et une bonne ténacité à la fracture. Il présente une dureté élevée, une résistance à l'usure, au grippage et à l'abrasion.

Ces propriétés permettent au GH3625 de surpasser les aciers inoxydables, les alliages de cobalt et même de rivaliser avec les superalliages de nickel à durcissement structural en matière de résistance aux températures élevées. Il offre également une meilleure soudabilité que l'Inconel 718.

GH3625 Poudre applications

La combinaison de la haute résistance, dureté, ténacité et stabilité thermique rend GH3625 apte à :

Applications GH3625

Industrie	Composantes
Aérospatial	Aubes de turbine, pièces de chambre de combustion, aubages directeurs
Automobile	Turbines, collecteurs d'échappement, vannes
Pétrole et gaz	Pièces de têtes de puits, outils de fond, vannes
Production d'électricité	Échangeurs de chaleur, composants de brûleurs
Traitement chimique	Pompes, distributeurs, cuves de réaction
Médical	Implants dentaires, prothèses, instruments chirurgicaux

La possibilité d’effectuer une impression 3D de géométries complexes permet de consolider plusieurs pièces en un composant unique et en structures de treillis légers. Cela permet d’imprimer plus rapidement des composants d’une seule pièce que d’assembler de multiples sections.

Le GH3625 est utilisé pour imprimer des pales, des aubes de ventilateur, des plaques, des disques, des tubes avec des canaux de refroidissement conformes et d'autres composants critiques de mission fonctionnant sous des températures et des pressions élevées.

Spécifications de la poudre GH3625

La poudre GH3625 pour les procédés de fabrication additive est disponible dans différentes répartitions granulométriques, formes et formulations auprès de divers fabricants de poudres.

Types de poudres GH3625

Spécification	Détails
Distribution de la taille des particules	15-45 ×m, 15-53 ×m, 53-150 ×m
Forme des particules	Sphérique, satellitaire, polyhédrique
Modifications d'alliage	Avec B, C, Zr, Nb, Ta
Méthode de fabrication	Atomisation par gaz, atomisation par plasma

L'atomisation de gaz et l'atomisation de plasma produisent des poudres sphériques optimales pour les procédés SLS/DMLS. Les poudres satellites ont une densité apparente plus élevée et améliorent la fluidité de la poudre.

Les poudres plus petites de 15 à 45 Ã m offrent une haute résolution et une finition de surface, tandis que les poudres plus grandes de 53 à 150 Ã m permettent des vitesses de construction plus rapides. Différents ajouts d'alliage tels que le bore, le carbone, le zirconium, le niobium et le tantale sont utilisés pour adapter les propriétés des matériaux.

Normes GH3625 pour les poudres

Standard	Description
ASTM F3056	Spécification standard pour l’alliage de nickel de fabrication additive
AMS7016	Poudre d'alliage de nickel pour service à haute température
ASME B46.1	Conditions de rugosité de surface

La poudre GH3625 est qualifiée en fonction des limites de composition, de la granulométrie, de la morphologie, de la fluidité, de la densité apparente et de la microstructure conformément à la norme ASTM F3056. Des tests supplémentaires conformes aux normes d'application sont requis.

Prix de la poudre GH3625

La poudre GH3625 est plus chère que les poudres en acier inoxydable en raison de sa composition complexe et de sa nature exclusive. Voici les fourchettes de prix habituelles :

Coût de la poudre GH3625

Catégories de poudre	Gamme de prix
GH3625	90-200 € par kg
GH3625 + Bore	$110-250 par kg
GH3625 + Carbone	100 à 220 € par kg

Les prix varient en fonction de la quantité commandée, de la granulométrie, de la forme, de la méthode de fabrication, du fournisseur et des caractérisations ou qualifications supplémentaires requises pour la poudre.

Avantages et inconvénients du GH3625 en poudre

Le GH3625 présente les avantages suivants qui en font un choix populaire :

Avantages du GH3625

• Excellente résistance et dureté jusqu'à 1000 °C
• Bonne résistance à la corrosion et à l'oxydation
• Soudable pour le post-traitement
• Ductilité plus élevée que l'Inconel 718
• Peut être écroui par traitement thermique
• Géométries complexes permises par la fabrication additive
• Plus rapide et moins cher que les moulages
• Réduit le nombre de pièces par consolidation

GH3625 Inconvénients

• Plus cher que les aciers inoxydables
• Moins de résistance qu'Inconel 718 au-dessus de 550¡«C
• Sensible à la fissuration par vieillissement de contrainte
• Nécessite un pressage isostatique à chaud (HIP)
• Difficile à usiner : nécessite des outils spécifiques
• Données limitées du fournisseur sur les performances à long terme

Une sélection appropriée des paramètres du procédé AM et le post-traitement atténuent certaines des limites de la poudre GH3625.

Comparaison de GH3625 et Inconel 718 et Stellite 21

Le GH3625 occupe une niche entre l'Inconel 718 et le Stellite 21 en termes de propriétés et de coûts :

Comparaison d'alliage

Propriété immobilière	GH3625	Inconel 718	Stellite 21
Coût	Moyen	Élevé	Bas
Densité	Élevé	Moyen	Élevé
Force	Moyen	Très haut	Moyen
Dureté	Élevé	Moyen	Très haut
Résistance à l'usure	Moyen	Bas	Très haut
Résistance à la corrosion	Moyen	Élevé	Moyen
Résistance à l'oxydation	Moyen	Élevé	Moyen
Stabilité thermique	Jusqu'à 1 000 ¡« C	Jusqu'à 700°C	Jusqu'à 900 ° C
Soudabilité	Bien	Laissé à l'abandon	Moyen
Fabriquabilité	Moyen	Difficile	Facile

GH3625 égale voire dépasse les performances des alliages de cobalt Stellite 21 en termes de résistance à l'usure et à la corrosion, mais à un coût inférieur. Il se rapproche de la résistance de l'Inconel 718 jusqu'à 550 ¡«C et offre une meilleure soudabilité et fabricabilité.

Cela en fait une alternative rentable pour de nombreuses applications nécessitant des performances comprises entre ces alliages standard. La possibilité d'imprimer en 3D des géométries complexes lui procure également un avantage.

GH3625 Poudre - FAQ

Q : Qu'est-ce que la poudre GH3625 ?

R : GH3625 est une poudre de superalliage à base de nickel spécialement conçue pour les procédés de fabrication additive tels que le frittage sélectif par laser (SLS) et le frittage laser direct de métal (DMLS). Il offre une excellente combinaison de résistance à haute température, dureté, résistance à l'usure et à la corrosion.

Q : À quoi sert la poudre GH3625 ?

R : La poudre GH3625 est utilisée pour imprimer en 3D des composants critiques comme des pales de turbine, des collecteurs, des turbines d'impulseurs, des échangeurs de chaleur qui requièrent de grandes propriétés mécaniques, une stabilité dimensionnelle et une résistance thermique allant jusqu'à 1000¡«C. Elle trouve des applications dans l'industrie aérospatiale, automobile, énergétique, de traitement chimique et médicale.

Q : Quels sont les procédés d'impression 3D en métal qui utilisent la poudre GH3625 ?

R : Le frittage sélectif par laser (SLS) et le frittage laser direct sur métal (DMLS) sont des procédés d’impression 3D par fusion sur lit de poudre couramment utilisés avec la poudre GH3625. L’impression par projection d’un liant convient également au GH3625.

Q : Quelles sont les propriétés matérielles de GH3625 ?

A : GH3625 a une excellente résistance à la traction 1050-1280 MPa, une limite élastique de 860-1050 MPa et une dureté de 32-38 HRC semblable aux matériaux travaillés. Il possède une bonne ductilité de 8-15 % d'allongement et une résistance élevée à l'usure, au grippage, à l'abrasion et à la corrosion. Les propriétés thermiques permettent une utilisation jusqu'à 1000 °C.

Q : La poudre GH3625 doit-elle subir un traitement thermique ?

A : Oui, les pièces GH3625 imprimées à l'aide des techniques de frittage laser sélectif/fusion laser directe doivent subir une compression isostatique à chaud (CIC) suivie d'un traitement thermique pour obtenir des propriétés mécaniques optimales, une consolidation matérielle et une microstructure. La CIC permet de fermer les pores et vides internes.

Q : Le GH3625 est-il soudable ?

R : GH3625 est conçu pour avoir une excellente soudabilité par rapport aux aciers inoxydables à durcissement par précipitation et à l'Inconel 718. Cela permet de réparer et d'assembler des pièces AM GH3625 par soudage. Une élimination des contraintes peut être nécessaire après soudage pour éviter les fissures.

Q : Le GH3625 peut-il être usiné ?

R : Par rapport à l'acier inoxydable, le GH3625 est difficile à usiner et requiert un usinage grande vitesse avec des outils au carbure spécialisés. L'usure de l'outil est plus forte, donc les avances, vitesses et trajectoires d'outil optimales sont nécessaires.

Q : Combien coûte la poudre GH3625 ?

A : Le prix au kilogramme du GH3625 varie généralement de 90 à 250 dollars, selon la taille de la commande, la répartition granulométrique, la méthode de fabrication et les exigences supplémentaires en matière de tests et de qualification. Il est plus cher que les poudres en acier inoxydable, mais moins cher que l'Inconel 718.

Conclusion

GH3625 est un superalliage avancé à base de nickel conçu spécifiquement pour la fabrication additive de composants haute performance. Il offre les avantages des alliages conventionnels et la flexibilité de conception AM.

Des caractéristiques de poudre soigneusement contrôlées et l'optimisation de paramètres spécialisés permettent d'exploiter tout le potentiel de GH3625. Avec ses propriétés et son rapport coût-efficacité, GH3625 apparaît comme une alternative viable aux alliages traditionnels dans des applications essentielles dans l'aérospatiale, l'automobile, l'énergie et l'industrie.