Bubuk aloi GH3536 dirancang khusus untuk manufaktur tambahan, dengan menggunakan pengoptimalan komposisi dan teknik atomisasi bubuk untuk menghasilkan properti yang superior dibandingkan dengan super paduan nikel konvensional. Fitur utama dari bubuk aloi GH3536 meliputi:

• Kekuatan tinggi pada suhu hingga 760¡«C (1400¡«F)
• Ketahanan terhadap oksidasi dan korosi di lingkungan yang keras
• Kehidupan lelah termal yang sangat baik dan ketahanan terhadap retakan tumbuh
• Pencetakan yang baik dan kerapatan yang rendah pada hasil cetakan
• Dapat dikeraskan karena umur untuk mengoptimalkan kekuatan dan keuletan

Kombinasi sifatnya menjadikan GH3536 cocok untuk kedirgantaraan, pembangkit listrik, komponen minyak & gas, dan pemrosesan kimia yang terkena suhu dan tekanan ekstrem. Baik pembuatan komponen baru maupun perbaikan komponen yang aus dapat mengambil manfaat dari penggunaan bubuk canggih ini.

 

 

Komposisi Serbuk Paduan GH3536

GH3536 mempunyai komposisi yang kompleks yang dirancang untuk menghadirkan keseimbangan sifat yang optimal. Komposisi nominal ditampilkan di bawah:

unsur	Berat %
Nikel (Ni)	Keseimbangan
Chromium (Cr)	13.5 – 16.0
Cobalt (Co)	12.0 – 15.0
Tungsten (W)	5.0 – 7.0
Tantalum (Ta)	3.0 – 5.0
Aluminium (Al)	2.8 – 3.8
Titanium (Ti)	0.5 – 1.5
Niobium (Nb)	0.5 – 1.5
Hafnium (Hf)	0.2 – 0.8
Karbon (C)	0.05 – 0.15
Boron (B)	0.01 – 0.03
Zirkonium (Zr)	0.01 – 0.05

Nikel membentuk matrik, sementara unsur-unsur seperti kromium, kobalt, dan aluminium meningkatkan ketahanan oksidasi. Unsur-unsur tahan api tantalum, tungsten, niobium, dan hafnium berkontribusi pada kekuatan pada suhu tinggi. Titanium dan niobium memperkuat paduan melalui pembentukan karbida. Jejak karbon, boron, dan zirkonium meningkatkan pengerasan presipitasi.

Komposisi serbuk dirancang untuk membatasi segregasi dan mempertahankan keseragaman komposisi selama pencetakan, memastikan sifat konsisten di bagian akhir. Morfologi serbuk bulat juga meningkatkan kemampuan alir dan kepadatan pengepakan untuk kemampuan cetak yang baik.

Sifat Beda Serbuk Paduan GH3536

GH3536 menunjukkan kombinasi yang sangat baik antara kekuatan, keuletan, dan ketahanan lingkungan berkat komposisi yang disesuaikan dan proses produksi yang dioptimalkan. Properti utama dirangkum di bawah ini:

Sifat Mekanis

Property	Seperti yang dicetak	Umur
Kekuatan Tarik	1050 – 1250 MPa (152 – 181 ksi)	1275 – 1400 MPa (185 – 203 ksi)
Kekuatan Lunas (Offset 0.2%)	900 – 1100 MPa (131 – 160 ksi)	1150 – 1300 MPa (167 – 189 ksi)
Pemanjangan	25 – 35%	16 – 22%
Kekerasan	32 – 38 HRC	36 – 43 HRC

Properti fisika

Property	Nilai Tipikal
Kepadatan	8,3 g/cm3
Titik Leleh	1310 °C (2390 °F)

Ciri-ciri Termal

Property	Suhu
Koefisien pengembangan termal	12,8 x 10-6/¡«C at 20-100¡«C
Kekonduksian termal	11,4 W/m-K pada 20ºC
Kapasiti Terma Khusus	0,43 J/g-¡«C pada 20¡«C

Ketahanan oksidasi

• Tahan pengoksidasian di udara hingga ~980¡«C. Skala oksida Cr2O3 pelindung terbentuk.
• Tahanan oksidasi yang lebih baik daripada Inconel 718 dan banyak paduan Ni lainnya.

Tahanan terhadap korosi

• Ketahanan yang sangat baik terhadap korosi panas dan sulfidasi.
• Tahan terhadap banyak asam organik, klorida, kaustik.

Sifat-sifat Lainnya

• Tetap mempertahankan kekuatan dan keuletan setelah terpapar berkepanjangan pada suhu tinggi yaitu 760¡«C.
• Daya tahan kelelahan termal luar biasa. Menahan pertumbuhan retak.
• Rendah gesekan dan tahan gesekan.

Kekuatan GH3536 pada kondisi tua melebihi kekuatan paduan supernikel konvensional seperti Inconel 718 sambil mempertahankan keuletan yang kuat. Paduan ini lebih kuat dari banyak baja tahan karat pada suhu tinggi. Ketahanan oksidasi mendekati paduan nikel-kromium seperti Inconel 601. Secara keseluruhan, GH3536 memberikan keseimbangan sifat yang luar biasa untuk aplikasi kritis.

Penggunaan Bubuk Paduan GH3536

Kombinasi dari kekuatan, ketahanan lingkungan, kemampuan untuk dicetak, dan kemudahan pasca-pemrosesan menjadikan GH3536 cocok untuk:

Komponens Dirgantara

• Bilah turbin, baling-baling, pembakar
• Bagian struktural, perangkat pendaratan
• Muncul roket, nosel pendorong
• Struktur panas kendaran hipersonik

Pembangkit Listrik

• Bagian turbin panas turbin gas
• Penukar kalor, rekuperator
• Pelindung panas, pelindung panas

Minyak & Gas

• Peralatan lubang bor, bagian kepala sumur
• Katup, Pompa untuk layanan korosif

Otomotif

• Roda dan rumah turbocharger
• Komponen knalpot

Pemrosesan kimia

• Katup, pompa, bejana reaksi
• Tabung penukar panas

Peralatan

• Cetakan injeksi dengan pendinginan konformal
• Sepuhan cor die casting, perkakas stamping panas

Yang lain

• Unsur pemanas
• Wadah sampah radioaktif
• Pengikat dan Pegas Khusus

GH3536 dapat mengganti komponen yang ada yang terbuat dari material dengan kinerja lebih rendah untuk tingkatkan ketahanan dan efisiensi. Serbuk ini juga ideal untuk membuat desain baru yang tidak mungkin dilakukan dengan manufaktur konvensional. Baik produksi komponen baru maupun perbaikan/perbaikan ulang komponen usang dapat dilakukan.

Mencetak Bubuk Paduan GH3536

Bubuk GH3536 dapat dicetak dengan sukses menggunakan proses peleburan serbuk tempat tidur laser (L-PBF) dan peleburan serbuk tempat tidur berkas elektron (E-PBF). Morfologi bubuk bulat memberikan aliran dan pengemasan yang baik. Hal-hal utama yang perlu dipertimbangkan meliputi:

Proses Percetakan

• Teknologi serbuk dasar elektron dan sinar laser yang dapat diterapkan.
• Parameter proses memerlukan pengembangan untuk mesin baru.
• Suasana ruang gas tak reaktif (argon atau nitrogen).

Spesifikasi bedak

• Rentang ukuran partikel 10-45 ×m, D50 ~25 ×m umum ditemukan.
• Kepadatan nyata 2,5-3,5 g/cm3.
• Laju alir 25-35 s (flowmeter Hall).

Cadangan Mencetak

• Pemanasan awal alas pelat ke ~150¡«C akan mengurangi tekanan termal.
• Kecepatan pemindaian dari 400-1000 mm/detik adalah yang umum.
• Jarak penetasan 0,08-0,12 mm untuk pemadatan yang baik.
• Bedak tabur baru 100% untuk digunakan kembali.

Pemrosesan Akhir

• Mengurangkan stres: 1080¡«C/2 jam, udara dingin.
• Penuaan: 760¡«C/8-16 jam, dingin udara.
• Penekanan isostatik panas dapat lebih mengurangi porositas.

Dengan optimalisasi parameter, kerapatan di atas 99,8% memungkinkan. Mikrostruktur terdiri dari butiran yang bagus dan seragam yang berguna untuk aplikasi kritis.

Spesifikasi Serbuk GH3536

Bubuk aloi GH3536 tersedia secara komersial dalam distribusi ukuran dan kelas standar yang dirangkum di bawah ini. Variasi khusus juga dapat diproduksi.

Distribusi Ukuran Bubuk
D10	10 cm
D50	25 cm
D90	45 inci

Kelas Bubuk	Nilai laju aliran	Kepadatan Semu
Kelas I	25 d	2,5 g/cm3
Kelas II	28 detik	2.8 g/cm3
Kelas III	32 detik	3,2 g/cm3

Spesifikasi lainnya:

• Morfologi bulat dengan fraksi satelit di bawah 1%.
• Kandungan oksigen di bawah 100 ppm.
• Tidak ada pengikat atau pelumas yang ditambahkan.

Setiap lot serbuk dilengkapi denga nSertifikat Analisis yang memuat komposisi, karakteristik partikel, laju alir, dan parameter lainnya secara terperinci.

Penanganan dan Penyimpanan GH3536

Untuk memelihara kualitas bubuk saat menangani dan menyimpan:

• Simpan wadah serbuk tersegel di lingkungan yang sejuk dan kering. Pengering disarankan.
• Hindari paparan bubuk ke lembap yang dapat menyebabkan gumpalan dan masalah aliran.
• Batasi suhu saat pengangkutan dan penyimpanan.
• Buka wadah hanya di glove box atmosfer inert atau ruangan argon.
• Segera proseskan wadah terbuka untuk membatasi oksidasi. Jangan gunakan kembali bubuk yang terbuka.
• Gunakan APD yang sesuai dan hindari menghirup atau terkena kulit dan mata.

Dengan penanganan yang tepat, masa kadaluarsa GH3536 berupa bubuk adalah lebih dari satu tahun dari tanggal pembuatan. Manajemen inventaris FIFO sangat direkomendasikan.

Data Keselamatan untuk GH3536

Sebagai bubuk logam paduan yang mengandung nikel dan unsur-unsur lainnya, tindakan pencegahan keselamatan standar harus dilakukan selama penanganan:

• Gunakan APD: Respirator bubuk yang sesuai, sarung tangan, pelindung mata, pakaian pelindung.
• Hindari kontak kulit atau menghirup debu selama penanganan.
• Lakukan pentanahan dengan benar pada seluruh peralatan penanganan bubuk. Sarung tangan kotak gas inert direkomendasikan.
• Gunakan pengumpul debu pada saat pembersihan. Hindari agar tidak ada debu beterbangan di udara.
• Buang kelebihan serbuk dan bersihkan sampah sesuai petunjuk.
• Rujuk pada dokumen SDS untuk informasi keselamatan tambahan.

Bubuk nikel digolongkan sebagai karsinogen yang diduga. Ikuti semua hukum dan peraturan untuk penanganan bubuk logam yang aman.

Pemeriksaan Bubuk GH3536

Untuk memastikan serbuk GH3536 memenuhi kebutuhan aplikasi, prosedur pengawasan berikut dapat digunakan:

Pembagian Ukuran Partikel

• Analisis difraksi laser (ISO 13320)
• Analisis ayakan (ASTM B214)

Morfologi & Mikrostruktur

• Mikroskop Elektron Pindaian
• Mikroskopi optik spesimen yang dipasang dan dipoles

Komposisi Bubuk

• Spektrometer massa plasma berpasangan secara induktif (ASTM E1097)
• Peleburan gas inert untuk O dan N (ASTM E1019)

Kerapatan Serbuk

• Kerapatan nyata (Hall flowmeter)
• Kerapatan ketukan (ASTM B527)

Kemampuan aliran bubuk

• Aliran hall (ASTM B213)
• Analisis bedak revolusi, tanpa tanda apapun.

Penerimaan Lot

• Pengambilan sampel menggunakan ASTM B215
• Verifikasi bubuk memenuhi spesifikasi ukuran, komposisi, morfologi

Tes perlu dijalankan untuk setiap lot serbuk demi memverifikasi kesesuaian terhadap ASTM yang berlaku. Ini memastikan umpan serbuk yang berkualitas tinggi dan konsisten untuk pencetakan.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

T: Mengapa GH3536 lebih baik daripada paduan super Ni lainnya untuk AM?

A: GH3536 memiliki kekuatan yang lebih tinggi dibanding paduan kerja keras seperti Inconel 718, sementara tetap menjaga keuletan. Komposisi bubuk dan proses atomisasi meminimalkan segregasi dan porositas.

Q: Apakah GH3536 memerlukan penekanan isostatik panas (HIP) setelah pencetakan?

A: HIP dapat lebih mengurangi porositas internal tapi tidak diperlukan untuk mendapatkan densitas yang tinggi (>99,5%) dengan parameter AM yang dioptimalkan. HIP mungkin mengizinkan suhu layanan yang lebih tinggi.

T: Pemrosesan pasca apa yang diperlukan setelah mencetak GH3536?

A: Perlakukan panas pengurang stres sederhana dapat digunakan setelah pencetakan. Untuk kekuatan yang optimal, perawatan panas penuaan disarankan.

A: Berapa waktu pemesanan untuk pembelian bubuk GH3536?

A: Lot kecil bisa dikirim dalam 2-4 minggu. Alokasikan waktu 3-5 bulan untuk volume produksi besar tergantung ketersediaan.

Pertanyaan: Apakah GH3536 mengandung aluminium atau titanium sehingga menyebabkan masalah saat mencetak?

A: Tingkat konsentrasi Al dan Ti diseimbangkan untuk menghindari oksidasi serbuk atau reaksi yang berlebihan dengan lelehan selama pencetakan.

T: Distribusi ukuran partikel yang direkomendasikan untuk mencetak GH3536 berapa?

A: Distribusi dengan D10 sebesar 10 ×m, D50 sebesar 25 ×m, dan D90 sebesar 45 ×m memberikan keseimbangan alur dan pencetakan yang baik.

T: Mungkinkah GH3536 digunakan untuk mencetak bagian dengan desain yang menjorok dan geometris yang kompleks?

A: Ya, GH3536 telah memperlihatkan kemudahan cetak luar biasa untuk komponen-komponen dengan sudut overhang melebihi 45«.

Kesimpulan

Bubuk super paduan nikel GH3536 menawarkan kombinasi yang luar biasa dari kekuatan tinggi, kemampuan suhu, ketahanan oksidasi, daya cetak, dan respons pasca-pemrosesan untuk aplikasi manufaktur aditif yang menuntut di industri kedirgantaraan, pembangkit listrik, minyak & gas, otomotif, dan kimia pengolahan. Komposisi yang disesuaikan, karakteristik bubuk yang dioptimalkan, dan potensi untuk perlakuan panas memungkinkan sifat yang dapat disesuaikan untuk desain baru yang tidak mungkin dilakukan dengan manufaktur konvensional. Dengan penanganan dan prosedur pencetakan yang tepat, GH3536 memungkinkan bagian logam berperforma tinggi yang kompleks yang menggabungkan bobot rendah dan daya tahan seperti sebelumnya.