Pó GH3625 (pó Inconel 625)

Visão geral

O pó GH3625 é um pó de liga usado para metal fabricação aditiva processos como a sinterização a laser seletiva (SLS) e a sinterização direta a laser de metal (DMLS). É uma superliga à base de níquel que oferece alta resistência, resistência à corrosão e excelentes propriedades em altas temperaturas.

GH3625 foi projetado especificamente para manufaturas de aditivos para produzir peças densas e complexas com propriedades mecânicas excepcionais, comparáveis aos materiais trabalhados. Ele permite a produção de componentes leves com geometrias complexas para aplicações aeroespaciais, automotivas, médicas e industriais.

Este guia fornece uma visão geral detalhada do pó GH3625 que abrange sua composição, propriedades, aplicações, especificações, preço, vantagens e limitações. São feitas comparações com outras ligas comuns como Inconel 718 e Stellite 21 para destacar o desempenho e a adequação de GH3625 para diferentes usos. Uma seção de perguntas frequentes aborda questões principais sobre esse material.

Composição da Pós GH3625

O GH3625 possui uma composição química complexa, projetada para oferecer uma combinação de alta resistência, resiliência à fadiga térmica, oxidação e corrosão. Aqui está uma visão geral da sua composição:

Elemento	Peso %
Níquel	Equilíbrio
Crómio	15-17%
Cobalto	10%
Molibdênio	8-10%
Tântalo	5-6%
Alumínio	1.2-1.7%
Titânio	0.5-1.2%
Boro	0.01%

O níquel forma a base desta superliga, oferecendo ductilidade e resistência. Elementos como cromo, cobalto e molibdênio contribuem para a resistência a altas temperaturas por meio do fortalecimento da solução sólida.

O tântalo fornece endurecimento por solução sólida e forma partículas de carboneto para endurecimento por precipitação. O alumínio e o titânio formam a fase gama prime Ni3(Al,Ti) para dar excelentes propriedades mecânicas em alta temperatura. O boro aumenta a resistência dos limites de grão.

A composição balanceada proporciona ao pó GH3625 ótima soldabilidade em comparação aos aços inoxidáveis de endurecimento por precipitação. Pode ser facilmente pós-processado por meio de prensagem isostática a quente (HIP), tratamento térmico e usinagem.

Propriedades do pó GH3625

O pó GH3625 tem as seguintes propriedades físicas e mecânicas que o tornam adequado para aplicações exigentes:

Propriedades do pó GH3625

Propriedade	Valor
Densidade	8,1-8,5 g/cc
Ponto de Fusão	1260-1335¡«C
Condutividade térmica	11,12,5 W/mK
Coeficiente de expansão térmica	12,5-13,5 x 10^-6/K
Módulo de elasticidade	156-186 GPa
Coeficiente de Poisson	0.29-0.33
Resistência à tração	1050-1280 MPa
Limite de Resistência à Tração (Desvio de 0,2%)	860-1050 Miz
Elongação	8-15%
Dureza	32-38 HRC

Seu ponto de fusão alto, condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica permitem uma boa estabilidade dimensional em ambientes de serviço de alta temperatura até 1000 °C por períodos limitados.

A liga tem excelente resistência à tração e ao escoamento comparável a materiais forjados, juntamente com boa ductilidade e tenacidade à fratura. Ela apresenta alta dureza, resistência ao desgaste, embaçamento e abrasão.

As propriedades permitem que o GH3625 supere o desempenho de aços inoxidáveis, ligas de cobalto e até mesmo superligas de níquel com endurecimento por precipitação rivais em resistência à temperatura elevada. Ele também oferece melhor soldabilidade do que o Inconel 718.

Aplicações do GH3625 em pó

A combinação de alta resistência, dureza, tenacidade e estabilidade térmica torna o GH3625 adequado para:

Aplicação GH3625

Indústria	Componentes
Aeroespacial	Pás de turbina, peças de câmara de combustão, pás guia do bico
Automotivo	Rodas de turbocompressor, coletores, válvulas
Petróleo e gás	Peças do Cabeçote, Ferramentas de Fundo de Poço, Válvulas
Geração de energia	Trocadores de calor, componentes do queimador
Processamento químico	Impulsores de bomba, válvulas, vasos de reação
Médico	Implantes dentários, próteses, instrumentos cirúrgicos

A capacidade de impressão 3D de geometrias complexas permite consolidar várias partes em componentes individuais e estruturas de treliça leves. Isso permite uma impressão mais rápida de componentes de peça única em comparação com a montagem de várias seções.

O GH3625 é usado para imprimir lâminas, impeladores, placas, discos, tubos com canais de refrigeração em conformidade e outros componentes de missão crítica que trabalhem sob alta pressão e temperatura.

Especificações do Pó GH3625

O pó GH3625 para processos AM está disponível em diferentes distribuições de tamanho, formatos e formulações de vários fabricantes de pó.

Tipos de pó GH3625

Especificação	Detalhes
Distribuição de Tamanho de Partículas	15-45 µm, 15-53 µm, 53-150 µm
Forma da partícula	Esférico, satélite, poliédrico
Modificações de ligas	Com B, C, Zr, Nb, Ta
Método de Fabricação	Atomização de gás, atomização de plasma

Atomização por gás e atomização por plasma produzem pós esféricos ideais para os processos SLS/DMLS. Pós de satélite têm maior densidade de batida e melhoram a fluidez do pó.

Os pós menores de 15-45 Ã×m fornecem alta resolução e acabamento superficial, enquanto os maiores de 53-150 Ã×m permitem velocidades de fabricação mais rápidas. Diferentes adições de ligas como boro, carbono, zircônio, nióbio e tântalo são usados para adaptar as propriedades do material.

Padrões em Pó GH3625

Padrão	Descrição
ASTM F3056	Especificação padrão para liga de níquel para fabricação aditiva
AMS7016	Pó de liga de níquel para serviço em alta temperatura
ASME B46.1	Requisitos de textura superficial

O pó GH3625 é qualificado com base em limites de composição, distribuição de tamanho de partícula, morfologia, fluidez, densidade aparente e microestrutura segundo ASTM F3056. Testes adicionais conforme padrões de aplicação são necessários.

Preço do pó GH3625

O pó GH3625 é mais caro do que pós de aço inoxidável devido à composição complexa e natureza proprietária. Aqui encontram-se as faixas de preço típicas:

Custo do pó GH3625

"Graduação em pó"	Intervalo de Preços
GH3625	$90-200 por quilo
GH3625 + Boro	$110-250 por kg
GH3625 + Carbono	$100-220 por quilo

Os preços variam de acordo com a quantidade do pedido, distribuição de tamanho de partícula, formato, método de fabricação, fornecedor e requisitos adicionais de qualificação ou caracterização do pó.

Prós e contras do pó GH3625

O GH3625 tem as seguintes vantagens que o tornam uma escolha popular:

GH3625 Prós

• Excelente resistência e dureza até 1000¡«C
• Boa resistência a corrosão e oxidação
• Soldável para pós-processamento
• Maior ductilidade que Inconel 718
• Pode ser endurecido por tratamento térmico
• Geometrias complexas possibilitadas por AM
• Mais rápido e barato que fundições
• Reduz a contagem de peças por meio de consolidação

Pontos negativos do GH3625

• Mais caro que aços inoxidáveis
• Meno resistente do que o Inconel 718 para temperaturas superiores a 550º C.
• Suscetível ao craqueamento em função do tempo
• Requer hot isostatic pressing (HIP)
• Difícil de usinar - requer ferramentas especializadas
• Dados limitados de fornecedor em desempenho a longo prazo

A seleção adequada dos parâmetros do processo de AM e o pós-processamento atenuam algumas das limitações do pó GH3625.

Comparação da GH3625 com Inconel 718 e Stellite 21

O GH 3625 ocupa um nicho entre o Inconel 718 e o Stellite 21 em termos de propriedades e custo:

Comparação de ligas

Propriedade	GH3625	Inconel 718	Stellite 21
Custo	Médio	Alto	Baixo
Densidade	Alto	Médio	Alto
Força	Médio	Muito alto	Médio
Dureza	Alto	Médio	Muito alto
Resistência ao desgaste	Médio	Baixo	Muito alto
Resistência à corrosão	Médio	Alto	Médio
Resistência à oxidação	Médio	Alto	Médio
Estabilidade térmica	Até 1000¡«C	Até 700¡«C	Até 900¡«C
Soldabilidade	Bom	Pobre	Médio
Viabilidade de fabricação	Médio	Difícil	Fácil

GH3625 iguala ou excede o desempenho das ligas de cobalto Stellite 21 em resistência ao desgaste e corrosão, mas a um custo mais baixo. Aproxima-se da resistência da Inconel 718 até 550 °C e oferece melhor soldabilidade e capacidade de fabricação.

Isto o torna uma alternativa econômica para muitas aplicações que requerem desempenho entre essas ligas padrão. Sua capacidade de imprimir em 3D geometrias complexas também lhe dá uma vantagem.

Perguntas Frequentes sobre Pó GH3625

P: O que é o GH3625 em pó?

A: GH3625 é um pó de superliga à base de níquel especialmente desenvolvido para processos de fabricação aditiva como sinterização seletiva a laser (SLS) e sinterização direta a laser de metal (DMLS). Ele fornece uma excelente combinação de resistência a altas temperaturas, dureza, desgaste e resistência à corrosão.

P: Para que serve o pó GH3625?

R: O pó GH3625 é usado em impressões 3D de componentes críticos como pás de turbinas, coletores, impelidores, trocadores de calor que necessitem de propriedades mecânicas altas, estabilidade dimensional e resistência térmica de até 1000 ¡«C. Ele encontra aplicações em aeroespacial, automotivo, energia, processamento químico e industrias médicas.

P: Quais processos de impressão 3D de metal usam pó GH3625?

A: A sinterização seletiva a laser (SLS) e a sinterização direta a laser de metal (DMLS) são processos de impressão 3D de fusão de leito de pó comumente usados com o pó GH3625. A jateamento de fichário também é adequada para GH3625.

P: Quais são as propriedades dos materiais do GH3625?

R: GH3625 possui excelente resistência à tração de 1050-1280 MPa, resistência à produção de 860-1050 MPa e dureza 32-38 HRC similar a materiais forjados. Tem boa ductibilidade de alongamento de 8-15% e alta resistência a desgaste, corrosão, abrasão e corrosão. As propriedades térmicas permitem o uso de até 1000¡«C.

P: O pó GH3625 requer tratamento térmico?

R: Sim, as peças GH3625 impressas usando SLS/DMLS requerem prensagem isostática a quente (HIP) seguida de tratamento térmico para atingir as propriedades mecânicas ideias, consolidação do material e microestrutura. O HIP ajuda a fechar poros e vazios internos.

P: O GH3625 é soldável?

A GH3625 foi projetada para ter excelente soldabilidade em comparação aos aços inoxidáveis endurecidos por precipitação e Inconel 718. Isso permite consertar e unir peças AM GH3625 por meio de soldagem. Pode ser necessário alívio de tensão após a soldagem para evitar rachaduras.

P: A GH3625 é usinável?

R: GH3625 é de difícil usinagem, comparado ao aço inoxidável, e requer usinagem de alta velocidade com ferramentas de carboneto especiais. O desgaste da ferramenta é maior, por isso, são necessárias velocidades, alimentação e caminhos de ferramenta ideais.

P: Qual é o custo do pó GH3625?

R: GH3625 normalmente custa de US$ 90 a US$ 250 por kg de acordo com o tamanho do pedido, distribuição do tamanho de partícula, método de fabricação e requisitos adicionais de teste/qualificação. É mais caro que pós de aço inoxidável, mas mais barato que Inconel 718.

Conclusão

GH3625 é uma superliga avançada à base de níquel projetada especificamente para fabricação aditiva de componentes de alto desempenho. Ele oferece as vantagens de ambas as ligas convencionais e flexibilidade de design habilitada para AM.

Características de pó cuidadosamente controladas e otimização de parâmetros especializados permitem explorar o potencial total do GH3625. Com suas propriedades e economia, o GH3625 está surgindo como uma alternativa viável para as ligas tradicionais em aplicações críticas aeroespaciais, automotivas, de energia e industriais.