Bubuk CoCrFeNi

Gambaran Keseluruhan tentang Bubuk CoCrFeNi

Serbuk CoCrFeNi, juga dikenal sebagai serbuk CoCrFeNiMn atau serbuk logam paduan entropi tinggi (HEA), adalah material yang terdiri dari unsur kobalt, kromium, besi, dan nikel dalam perbandingan yang hampir ekuiatom. Serbuk logam paduan baru ini menunjukkan sifat yang luar biasa dibandingkan dengan logam paduan konvensional dan mendapat minat yang signifikan untuk berbagai aplikasi.

Beberapa fitur penting dari bubuk CoCrFeNi meliputi:

• Entropi konfigurasional tinggi yang mengarah pada kekuatan yang luar biasa, kekerasan, stabilitas termal, dan ketahanan korosi
• Struktur mikro fase FCC larutan padat tunggal
• Kombinasi kekuatan-ketebalan yang sangat baik
• Kekuatan pecah yang tinggi
• Pengasah dan pembentuk yang baik
• Ketahanan terhadap pelembutan pada temperatur tinggi
• Dapat disesuaikan dengan penambahan sedikit elemen seperti mangan

Ketidakteraturan unik dalam penyusunan atom CoCrFeNi memberikan kinerja mekanis yang superior. Konsentrasi unsur-unsur utama yang hampir sama menghambat pergerakan dislokasi, sehingga meningkatkan kekerasan. Struktur multifase ini memberikan penguatan larutan padat melalui efek regangan kekisi.

Komposisi Serbuk CoCrFeNi

Komposisi serbuk CoCrFeNi HEA dapat disesuaikan, tetapi pada umumnya terdiri dari:

unsur	Rentang Komposisi Umum
Cobalt (Co)	20-35 at.%
Chromium (Cr)	20-35 at.%
Besi (Fe)	20-35 at.%
Nikel (Ni)	20-35 at.%

Nisbah ekuatomik menyediakan entropi konfigurasi maksimum tetapi deviasi kecil tidak berdampak signifikan pada properti. Penambahan 1-2 at.% mangan umum untuk lebih meningkatkan properti melalui penyempurnaan butir dan penguatan presipitasi.

Sifat Bubuk CoCrFeNi

Serbuk paduan CoCrFeNi memperlihatkan gabungan unik dari sifat-sifat yang luar biasa:

Property	Nilai
Kepadatan	7,5-8,3 g/cm3
Titik Leleh	>1200 SM
Kekerasan mikro	2.5-4 GPa
Kekuatan Tarik Ekstrem	500-1300 MPa
Kekuatan mulur	200-1100 MPa
Pemanjangan	10-60%
Modulus Young	150-250 GPa
Modulus Geser	65-85 GPa
Rasio Poisson	0.21-0.33
Keuletan retak	>100 Mega Pascal©|meter
Kekonduksian termal	10-30 W/mK
Resistivitas listrik	70-100 g/m²
Tahanan terhadap korosi	Cemerlang dalam berbagai lingkungan

Kekerasan tinggi muncul dari penguatan larutan padat, sedangkan struktur FCC memberikan daktilitas yang baik. Sifat-sifat tersebut dapat disesuaikan melalui penyesuaian komposisi dan pemrosesan.

Sifat Bubuk CoCrFeNi

Beberapa karakteristik penting dari serbuk paduan CoCrFeNi meliputi:

• Struktur FCC fase tunggal tanpa fasa intermetalik
• Annealing twins dan stacking faults terlihat
• Morfologi serbuk equiaxed dengan daya alir baik
• Distribusi ukuran serbuk berkisar antara 15-150 Ãœm
• Kemurnian tinggi dengan kandungan oksigen yang rendah
• Bentuk serbuk bulat dan permukaan halus
• Ukuran, bentuk, dan komposisi serbuk yang disesuaikan

Bubuk memperlihatkan homogenitas kimia yang tinggi dengan distribusi komponen paduan yang seragam. Morfologi bola menghasilkan karakteristik pemadatan dan aliran yang baik.

Aplikasi Bubuk CoCrFeNi

Kombinasi yang luar biasa dari kekuatan, ketangguhan, dan kemampuan proses serbuk CoCrFeNi membuatnya cocok untuk:

Pembuatan aditif: Printabilitas yang sangat baik karena aliran yang baik dan karakteristik pelelehan. Digunakan untuk implan kedirgantaraan, perkakas, dan biomedis.

Pelapisan Semprotan Termal: Tahan terhadap keausan, korosi, dan pelunakan termal. Lapisan untuk aplikasi mekanis, kelautan, dan kimia.

Pembuatan Paduan Logam: Bahan dasar untuk paduan entropi tinggi baru dengan penambahan Al, Ti, dll.

Cetakan Injeksi Logam: Komponen dengan kekakuan tinggi dengan stabilitas dimensi yang baik untuk penerbangan dan otomotif.

Metalurgi Serbuk: Performa tinggi P/M suku cadang dengan kekuatan dan ketangguhan yang seimbang.

Aplikasi Kriogenik: Keuletan dan ketangguhan pada suhu di bawah titik beku tetap dipertahankan.

Spesifikasi Serbuk CoCrFeNi

Serbuk CoCrFeNi tersedia dalam berbagai ukuran rentang, komposisi, dan bentuk:

Parameter	Varian
Rentang Ukuran	15-25 mm, 25-45 mm, 45-75 mm, 75-105 mm, 105-150 mm
Komposisi	Ekuiatomik, rasio elemen yang dapat disesuaikan
Bentuk bubuk	Bulat, tidak beraturan
Cara produksi	Atomisasi gas/air, paduan mekanis
Formulir pasokan	Bedak tabur, preform terekam

Ukuran serbuk yang lebih besar 45-150 ×m lebih disukai untuk penyemprotan termal dan pencetakan injeksi logam. Ukuran yang lebih halus 15-45 ×m digunakan untuk manufaktur aditif. Serbuk dapat disesuaikan dalam bentuk, ukuran, kandungan oksigen, dan kemampuan alir.

Pemasok Serbuk CoCrFeNi

Beberapa pemasok global terkemuka serbuk paduan entropi tinggi CoCrFeNi adalah:

Perusahaan	kapasitas produksi	Lokasi
Sandvik	200 ton per tahun	Swedia
Praxair	150 tan setiap tahun	Amerika Serikat
Hoganas	100 tan per tahun	Swedia
CNPC Bubuk	50 ton per tahun	Cina
Carpenter Technologies	40 ton setiap tahun	Amerika Serikat

Pada umumnya, serbuk-serbuk itu dihasilkan melalui metode atomisasi gas atau air. Komposisi-komposisi dan ukuran-ukuran serbuk yang khusus bisa diperoleh dari pemasok ini.

harga

Ukuran Serbuk	Kisaran Harga
15-45 mikron	IDR 150-200 per kg
45 - 105 mikron	$100-150 per kg
105-150+ mikron	$80-120 per kg

Ukuran serbuk yang lebih besar lebih murah karena laju produksi yang lebih tinggi dalam atomisasi. Paduan dan komposisi khusus dibanderol dengan harga lebih tinggi. Harga serbuk telah menurun karena meningkatnya persaingan dan kapasitas pasar.

Kelebihan dan Kekurangan Bubuk CoCrFeNi

Kelebihan	Batasan
Kekuatan dan tingkat kekerasan yang luar biasa	Harga material tinggi karena Co dan Ni
Mulur dan ketangguhan yang sangat baik	Data jangka panjang yang terbatas pada kinerja
Kemampuan fabrikasi yang baik oleh AM, MIM, PM	Menguasai tantangan pemrosesan dengan pengendalian mikrostruktur
Stabilitas kekentalan dan mikrostruktur	Komposisi mesti dikendalikan secara tepat.
Ketahanan korosi dan keausan yang tinggi	Kemampuan proses lebih rendah dari paduan konvensional
Kekuatan yang dipertahankan pada suhu tinggi	Seringkali memerlukan proses mengedit pasca HIP

Bubuk HEA CoCrFeNi menciptakan komponen dengan gabungan sifat-sifat yang tak tertandingi. Akan tetapi, bahan dan biaya pembuatannya tinggi. Struktur mikro dan sifatnya sangat bergantung pada pengendalian komposisi yang tepat.

Perbandingan dengan Alternatif

Vs. Serbuk Stainless Stell

• Kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi
• Ketahanan aus dan korosi yang superior
• Kos bahan dasar yang lebih mahal
• Proses dan pengelasan yang lebih rendah

Vs. Serbuk Baja Perkakas

• Daya lentur yang lebih baik dan keuletan fraktur yang lebih tangguh
• Kekuatan suhu tinggi yang lebih rendah
• Metode pengolahan yang kurang mapan
• Ketersediaan varian paduan dan ukuran terbatas

Vs. Serbuk Paduan Super Inconel

• Kekuatan suhu tinggi yang sebanding
• Bahan yang lebih murah
• Riwayat prestasi lebih singkat
• Stabilitas mikrostruktur yang terbatas pada suhu yang sangat tinggi

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

T: Apa itu serbuk paduan entropi tinggi (HEA)?

A: Bubuk HEA mengandung beberapa unsur utama dalam rasio yang hampir ekiatomik untuk menghasilkan sifat kekuatan, keuletan, dan stabilitas yang luar biasa. Bubuk CoCrFeNi adalah HEA terkemuka.

T: Apakah saiz tipikal serbuk CoCrFeNi yang tersedia?

A: Rentang ukuran yang umum berkisar 15-45 ×m untuk AM, 45-105 ×m untuk penyemprotan termal, dan 105-150 ×m untuk MIM dan aplikasi lainnya. Ukuran yang lebih halus dan lebih kasar dapat disesuaikan.

T: Apa saja yang memengaruhi harga dari bubuk logam paduan CoCrFeNi?

A: Harga ditentukan oleh ukuran serbuk, komposisi, kemurnian, metode produksi, dan kuantiti pemesanan. Ukuran lebih besar dari 100 Ã×m harganya lebih murah. Penambahan minor atau rentang komposisi lebih ketat dapat meningkatkan ongkos.

Q: Bagaimana bubuk CoCrFeNi HEA diproduksi?

A: Gas atomizasi dan water atomizasi adalah metode produksi utama. Serbuk juga bisa dibuat dengan logam paduan mekanis atau kriomilling dari logam paduan ingot.

T: Pertanyaan: Apa beberapa contoh aplikasi bubuk CoCrFeNi?

A: Penggunaan utama adalah pembuatan alat manufaktur aditif dan komponen kedirgantaraan, pelapis penyemprot termal untuk ketahanan aus/korosi, pengembangan paduan, pencetakan injeksi logam dari suku cadang otomotif, dan metalurgi serbuk dari komponen berperforma tinggi.

T: Apa sajakah sifat utama bubuk HEA CoCrFeNi?

A: Ini menunjukkan kombinasi luar biasa dari kekuatan tinggi, kekerasan, keuletan, ketahanan patah, stabilitas termal, dan ketahanan korosi dibandingkan dengan paduan konvensional.

T: Apa batasan serbuk CoCrFeNi?

A: Beberapa kelemahannya adalah biaya bahan dasar yang tinggi, tantangan pemrosesan dalam mengontrol struktur mikro, data kinerja jangka panjang yang terbatas, kemampuan las yang rendah dibandingkan dengan baja.

T: Bagaimanakah serbuk CoCrFeNi jika dibandingkan dengan baja perkakas dan baja antikarat?

A: Ia memiliki kekuatan dan kekerasan jauh lebih tinggi tetapi memiliki proses yang lebih rendah dibandingkan baja tahan karat. Dibandingkan dengan baja perkakas, ia memberikan ketangguhan dan keuletan patah yang unggul.

Q: Apakah CoCrFeNi sesuai untuk aplikasi kriogenik?

A: Ya, ini mempertahankan keuletan dan ketangguhan yang baik pada suhu di bawah nol sementara paduan konvensional menjadi rapuh. Ini menjadikannya berguna untuk peralatan kriogenik.

Q: Dapatkah komposisi serbuk CoCrFeNi dikustomisasi?

A: Ya, para penyedia dapat memberikan rasio unsur yang disesuaikan dengan komposisi ekiatomik. Penyesuaian yang umum adalah penambahan 1-2 at.% Mn atau Co untuk menyesuaikan sifat.