GH3536-legeringpoeder is speciaal ontworpen voor additieve productie, waarbij gebruik wordt gemaakt van optimalisatie en poederverstuivingtechnieken om superieure eigenschappen te bereiken in vergelijking met conventionele superlegeringen van nikkel. De belangrijkste kenmerken van GH3536-legeringpoeder zijn:

• Hoge sterkte bij temperaturen tot 760¡«C (1400¡«F)
• Oxidatie- en corrosiebestendigheid in agressieve omgevingen
• Uitstekende thermische vermoeiingslevensduur en weerstand tegen scheurgroei
• Goede printbaarheid en geringe porositeit in geprinte onderdelen
• Kan gehard worden om sterkte en ductiliteit te optimaliseren.

Door de combinatie van eigenschappen is GH3536 geschikt voor luchtvaart, energieopwekking, olie- en gaswinning en chemische verwerking van componenten die worden blootgesteld aan extreme temperaturen en belastingen. Zowel de productie van nieuwe onderdelen als het repareren van versleten componenten kan profiteren van het gebruik van dit geavanceerde poeder.

 

 

Samenstelling van GH3536-legeringspoeder

GH3536 heeft een complexe samenstelling die is samengesteld om een optimale balans te vinden tussen de eigenschappen. De nominale samenstelling is hieronder te lezen:

Element	Gewichts %
Nikkel (Ni)	Balans
Chroom (Cr)	13.5 – 16.0
Kobalt (Co)	12.0 – 15.0
Wolfraam (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
Koolstof (C)	0.05 – 0.15
Boor (B)	0.01 – 0.03
Zirkonium (Zr)	0.01 – 0.05

Nikkel vormt de matrix, terwijl elementen als chroom, kobalt en aluminium de oxidatieweerstand verbeteren. Refractaire elementen tantaal, wolfraam, niobium en hafnium dragen bij aan de sterkte bij verhoogde temperaturen. Titanium en niobium versterken de legering door de vorming van carbiden. Spoorelementen koolstof, boor en zirkonium verbeteren de neerslagharding.

De poedersamenstelling is ontworpen om ontmenging te beperken en een uniforme samenstelling tijdens het printen te behouden, wat consistente eigenschappen van het eindproduct garandeert. De bolvormige poedermorfologie verbetert ook de vloeibaarheid en de pakkingsdichtheid voor een goede printbaarheid.

Eigenschappen van GH3536-legeringspoeder

GH3536 heeft een uitstekende combinatie van sterkte, ductiliteit en milieuweerstand dankzij zijn op maat gemaakte samenstelling en geoptimaliseerde productieproces. De belangrijkste eigenschappen zijn hieronder samengevat:

Mechanische eigenschappen

Onroerend goed	Zoals afgedrukt	Leeftijd
Treksterkte	1050-1250 MPa (152-181 ksi)	1275 – 1400 MPa (185 – 203 ksi)
Vloeigrens (0,2% vloeispanning)	900 — 1100 MPa (131 — 160 ksi)	1150 – 1300 MPa (167 – 189 ksi)
Verlenging	25 – 35%	16 – 22%
Hardheid	32 – 38 HRC	36 – 43 HRC

Fysieke eigenschappen

Onroerend goed	Typische waarde
Dichtheid	8,3 g/cm³
Smeltpunt	1310¡«C (2390¡«F)

Thermische eigenschappen

Onroerend goed	Temperatuur
Coëfficiënt van thermische uitzetting	12,8 x 10^-6/°C bij 20-100°C
Thermische geleidbaarheid	11,4 W/m.K bij 20¡«C
Soortelijke warmte	0,43 J/g-K bij 20 °C

Oxidatiebestendigheid

• Weerstaat oxidatie in de lucht tot ~980¡«C. Vormt oxiderende Cr2O3-oxidehuid.
• Betere oxidatiebestendigheid dan Inconel 718 en vele andere Ni-legeringen.

Weerstand tegen corrosie

• Zeer goed bestand tegen hete corrosie en sulfidering.
• Bestendig tegen vele organische zuren, zouten, loogen.

Andere eigenschappen

• Blijft de sterkte en ductiliteit houden na een langdurige blootstelling van maximaal 760¡«C.
• Uitstekende levensduur voor thermische vermoeiing. Bestand tegen scheurgroei.
• Lage wrijvingscoëfficiënt en gallingbestendigheid.

De sterkte van GH3536 in de bejaarde staat overtreft die van conventionele nikkel superlegeringen zoals Inconel 718, terwijl een robuuste ductiliteit in stand blijft. De legering is sterker dan veel roestvast staalsoorten bij hoge temperaturen. Oxidatiebestendigheid benadert die van nikkel-chroomlegeringen zoals Inconel 601. Over het geheel, biedt GH3536 een uitzonderlijke eigenschappenbalans voor kritische toepassingen.

Toepassingen van GH3536-legeerpoeder

De combinatie van sterkte, de bestendigheid tegen het milieu, de bedrukbaarheid en het gemak van nabewerking maken GH3536 geschikt voor:

Lucht- en ruimtevaartcomponenten

• Turbinebladen, schoepen, verbrandingskamers
• Constructie onderdelen, landingsgestel
• Straalpijpen van een raketmotor, aandrijfmotoren
• Hypersonische voertuig hete structuren

Stroomopwekking

• Warme onderdelen van gasturbines
• Warmtewisselaars, recuperators
• Hitteschilden, thermowellen

Olie & Gas

• Boreputten gereedschap, bovengrondse onderdelen
• Kleppen, pompen voor corrosieve diensten

Automobielen

• Turbolader wielen en -huizen
• Uitlaatcomponenten

Chemische verwerking

• Kleppen, pompen, reactieketels
• Warmtewisselaarpijpen

Gereedschappen

• Injectiegietmallen met conforme koeling
• Spuitgietmallen, warmstampu gereedschap

Anderen

• Verwarmingselementen
• Radioactieve afvalcontainers
• Speciale bevestigingsmiddelen en veren

GH3536 kan bestaande onderdelen van materialen met lagere prestaties vervangen om duurzaamheid en efficiëntie te verbeteren. Het poeder is ook ideaal voor het vervaardigen van nieuwe ontwerpen die met conventionele productie niet mogelijk zijn. Zowel nieuwe onderdelenproductie als reparatie/renovatie van versleten onderdelen worden mogelijk gemaakt.

Afdrukken van GH3536-legeringspoeder

GH3536-poeder kan met succes worden geprint met laser powder bed fusion (L-PBF) en electron beam powder bed fusion (E-PBF) processen. De sferische poedermorfologie zorgt voor een goede stroming en pakking. Belangrijke overwegingen zijn:

Afdrukproces

• Toepasbaar voor laser- en elektronenbundelpoederbedtechnologieën.
• Procesparameters vergen ontwikkeling voor nieuwe machines.
• Atmosfeer van inerte gas kamer (argon of stikstof).

Specificatie van poeder

• Deeltje grootte bereik 10-45 Ã×m, D50 ~25 Ã×m typisch.
• Schijnbare dichtheid 2.5-3.5 g/cm3.
• Stroomsnelheid 25-35 s (Hall flowmeter).

Aanbevelingen om te printen

• Voorverwarmen basisplaat tot ~150¡« C verlaagt thermische spanningen.
• Scansnelheden liggen over het algemeen tussen de 400 en 1000 mm/s.
• Hatch spacing van 0,08 tot 0,12 mm voor een goede verdichting.
• 100% verse poeder voor hergebruik.

Postprocessing

• Stress verlagend: 1080¡«C/ 2 h, Luftkühlung.
• Uitharden: 760¡«C/8-16 uur, koelen in de lucht.
• Heet isostatisch persen kan de porositeit verder reduceren.

Met parameteroptimalisatie zijn dichtheden van meer dan 99,8% mogelijk. De microstructuur bestaat uit fijne, uniforme korrels, die geschikt zijn voor kritische toepassingen.

Specificaties van GH3536-poeder

Het poeder van de GH3536-legering is commercieel verkrijgbaar in de standaardmaatverdeling en klassen die hieronder worden samengevat. Er kunnen ook op maat gemaakte variaties geproduceerd worden.

Verdeling van de poedergrootte
D10	10 Å
D50	25 µm
D90	45 xm

Powderklassen	Nominale Stroomsnelheid	Schijnbare dichtheid
Klas I	25 s	2,5 g/cm3
Klasse II	28 s	2,8 g/cm3
Klas III	32 seconden	3,2 g/cm3

Andere specificaties:

• Bolvormige morfologie met een satellietfractie onder 1%.
• Zuurstofgehalte onder 100 ppm.
• Geen bindmiddelen of glijmiddelen toegevoegd.

Aan elke poedercharge is een analysecertificaat toegevoegd dat de samenstelling, de deeltjeskarakteristieken, de vloedsnelheid en andere parameters beschrijft.

Hantering en opslag van GH3536

Om de kwaliteit van poeder tijdens het hanteren en opslaan te behouden:

• Bewaar verzegelde poedercontainers in een koele, droge omgeving. Een droogmiddel wordt aanbevolen.
• Voorkom dat poeder wordt blootgesteld aan vocht, omdat dit kan leiden tot klontering en stromingsproblemen.
• Beperk temperatuurschommelingen tijdens transport en opslag.
• Open containers alleen in een handschoenkast, of argon kamer, met een inerte atmosfeer.
• Verwerk open verpakkingen direct om oxidatie te beperken. Hergebruik geen blootgesteld poeder.
• Draag aangepaste PBM, vermijd inademing en contact met huid en ogen.

Het fijnkorrelig GH3536-poeder heeft, mits correct behandeld, een houdbaarheid die meer dan een jaar bedraagt vanaf de productiedatum. FIFO-voorraadbeheer wordt aangeraden.

Veiligheidsinformatieblad (VIB) voor GH3536

Als een legeringspoeder met nikkel en andere elementen moeten standaardveiligheidsmaatregelen genomen worden tijdens het hanteren:

• Gebruik PBM: passend poedermasker, handschoenen, veiligheidsbril, beschermende kleding.
• Voorkom huidcontact en inademing van stoffen tijdens hantering.
• Aard al poederverwerkende apparatuur goed. Inert gas handschoendozen worden aanbevolen.
• Gebruik tijdens het opruimen stofafzuiging. Voorkom het opwekken van zwevende stof
• Gooi overtollig poeder weg en ruim puin op de juiste wijze op.
• Zie het SDS-document voor extra veiligheidsinformatie.

Nikkelpoeder wordt beschouwd als mogelijk kankerverwekkend. Volg alle wet- en regelgeving voor het veilig hanteren van metaalpoeder.

Inspectie van GH3536 poeder

Om ervoor te zorgen dat GH3536-poeder voldoet aan de toepassingseisen, kunnen de volgende inspectieprocedures worden gebruikt:

Particle size distribution

• Laserdiffractiemeting (ISO 13320)
• Zeefanalyse (ASTM B214)

Morfologie en microstructuur

• Rasterelektronenmicroscopie
• Optische microscopie van gemonteerde en gepolijste monsters

Poedersamenstelling

• Inductief gekoppeld plasma massaspectrometrie (ASTM E1097)
• Inert gasfusion voor O en N (ASTM E1019)

Dichtheid van het poeder

• Schijnbare dichtheid (Hall-flowmeter)
• Tapdichtheid (ASTM B527)

Poeder vloei-eigenschappen

• Hall-debietmeter (ASTM B213)
• Revolutionpoederanalysator

Partijacceptatie

• Bemonstering volgens ASTM B215
• Controleer of het poeder voldoet aan de specificaties qua grootte, samenstelling en morfologie

Voor elke poederbatch moet een test worden uitgevoerd om naleving van de van toepassing zijnde ASTM-normen te verifiëren. Dit zorgt voor een consistente poedergrondstof van hoge kwaliteit voor het printen.

FAQ's

V: Wat maakt GH3536 een betere Ni-superlegering voor AM dan andere soorten?

A: GH3536 heeft een hogere sterkte dan robuuste legeringen zoals Inconel 718, terwijl de ductiliteit behouden blijft. De poedersamenstelling en het atomisatieproces minimaliseren segregatie en porositeit.

V: Na GH3536 is een heet isostatisch persen (HIP) na het printen vereist?

A: Hete isostatisch persen (HIP) kan interne porositeit verder verminderen, maar dat is niet vereist om hoge dichtheden (>99,5%) te bereiken met geoptimaliseerde parameters van additieve vervaardiging. HIP kan hogere gebruikstemperaturen toelaten.

V: Welke nabewerking is nodig na het printen van GH3536?

A: Na het printen kan al een simpele stressrelieving warmtebehandeling toegepast worden. Voor optimale sterkte wordt een uithardende warmtebehandeling aangeraden.

V: De levertijden voor de aankoop van GH3536-poeder zijn:

A: Kleine partijen kunnen binnen 2-4 weken geleverd worden. Houd rekening met 3-5 maanden voor grote productievolume, afhankelijk van de beschikbaarheid.

V: GH3536 bevat geen aluminium of titanium vandaar dat er geen problemen zijn met afdrukken.

A: De concentraties van AI en Ti zijn gebalanceerd om oxidatie van poeder te voorkomen of overmatige reacties met de smeltbad tijdens het printen.

V: Voor het printen van GH3536 wordt een deeltjesgrootteverdeling van 15 - 25 µm aanbevolen.

Een distributie met D10 van 10 Ã×m, D50 van 25 Ã×m en D90 van 45 Ã×m zorgt voor een goede balans tussen vloei-eigenschappen en printkwaliteit.

Q: Kan GH3536 gebruikt worden voor het printen van onderdelen met oversteken en complexe geometrieën?

A: Ja, GH3536 heeft een uitstekende printbaarheid getoond voor onderdelen met overhangen die groter zijn dan 45¡« overhang-hoek.

Conclusie

GH3536-nikkelsuperlegeringpoeder biedt een uitzonderlijke combinatie van hoge sterkte, temperatuurcapaciteit, oxidatiebestendigheid, printbaarheid en respons op nabewerking voor veeleisende additieve fabricagetoepassingen in de lucht- en ruimtevaart, energieopwekking, olie- en gas-, auto- en chemische verwerkingsindustrie. De op maat gemaakte samenstelling, geoptimaliseerde poederkenmerken en het potentieel voor warmtebehandeling maken het mogelijk om instelbare eigenschappen te verkrijgen voor nieuwe ontwerpen die niet mogelijk zijn met conventionele productie. Met de juiste afhandeling en afdrukprocedures maakt GH3536 complexe, hoogwaardige metalen onderdelen mogelijk die een laag gewicht en een hoge duurzaamheid combineren zoals nooit tevoren.