Pó K403 à base de níquel

Visão geral do pó K403 à base de níquel

O pó K403 é um pó de liga de níquel-crómio-ferro-molibdénio. Oferece uma excelente resistência à oxidação, à corrosão e à fissuração por fadiga térmica. O K403 tem uma boa estabilidade de fase a temperaturas elevadas.

As principais características do pó K403 incluem:

• Excelente resistência a altas temperaturas e resistência à fluência
• Resiste à oxidação e à corrosão a quente até 1150¡"C
• Mantém as propriedades em condições de aquecimento cíclico
• Coeficiente de expansão compatível com ligas comuns
• Disponível em várias gamas de tamanhos e morfologias

O pó K403 foi concebido para revestimentos de proteção, pulverização térmica, soldadura, brasagem e outras aplicações a altas temperaturas.

Este artigo fornece uma visão detalhada da composição, propriedades, aplicações, especificações, preços, segurança e outras informações essenciais sobre o pó K403 à base de níquel.

Composição do pó K403 à base de níquel

A composição típica do pó K403 à base de níquel é a seguinte

Elemento	Composição
Níquel (Ni)	Equilíbrio
Crómio (Cr)	21-23%
Ferro (Fe)	17-20%
Molibdênio (Mo)	8-10%
Tungstênio (W)	1-2%
Manganês (Mn)	¨P0.5%
Silício (Si)	¨P0.5%
Carbono (C)	¨P0.1%

 

O níquel confere resistência à corrosão. O crómio e o ferro conferem resistência à oxidação. O molibdénio e o tungsténio conferem resistência a altas temperaturas.

A composição exacta é adaptada com base no método de produção do pó e nos requisitos da aplicação.

Propriedades do pó K403 à base de níquel

O pó K403 apresenta as seguintes propriedades:

Propriedade	Detalhes
Densidade	8,2 g/cm3
Ponto de Fusão	1350-1400 D.C.
Condutividade térmica	11 W/m.K
Resistividade elétrica	94 microhm-cm
Módulo de Young	207 GPa
Coeficiente de Poisson	0.29-0.30
Resistência à tração	¡Ô 550 MPa até 1050¡"C
Elongação	15-25%
Dureza	30-35 HRC
Resistência à oxidação	Excelente isotérmica até 1150¡"C

 

A liga mantém uma elevada resistência e dureza a temperaturas elevadas. Tem boa ductilidade para o processamento de deformação. O material resiste à fissuração por fadiga térmica.

Aplicações do pó K403 à base de níquel

O pó K403 à base de níquel foi concebido para utilização em ambientes de alta temperatura. As aplicações típicas incluem:

Revestimentos de Projeção Térmica: Utilizado para aplicar revestimentos espessos resistentes ao desgaste, à corrosão e à oxidação a altas temperaturas através de chama de arame/pó ou pulverização por arco elétrico.

Soldadura: Utilizado como material de enchimento para unir ligas de alta temperatura, proporcionando resistência à oxidação e à corrosão.

Brasagem: Excelente liga de enchimento para conjuntos de brasagem que funcionam a mais de 1000¡"C, como componentes de turbinas, permutadores de calor, etc.

Manufatura Aditiva: A fusão selectiva a laser e outros processos de fusão em leito de pó podem utilizar o pó K403 para fabricar peças.

Turbinas a gás: Componentes de turbinas com metalurgia do pó expostos a trajectórias de gás quente, como lâminas, palhetas e vedantes.

Indústria química: Componentes revestidos com K403 em reactores de leito fluidizado, permutadores de calor, separadores de ciclones.

Indústria do vidro: Rolos, guias e deflectores pulverizados com pó, utilizados em fornos de fusão de vidro e fornos de soleira.

Tratamento térmico: Dispositivos, tabuleiros, cestos que funcionam a altas temperaturas.

Especificações e graus do pó K403

O pó K403 está disponível em várias gamas de tamanhos, morfologias e graus:

Tamanho de partícula: Entre 10-45 microns para métodos AM, até 150 microns para processos de pulverização térmica.

Morfologia: Estão disponíveis formas de partículas esféricas, irregulares e dendríticas. Os pós esféricos têm melhor fluidez.

Graus: O pó pode ser adaptado de acordo com as especificações AMS 7875, AMS 5887 ou outras ligas de alta temperatura.

Pureza: Pó atomizado com gás árgon de elevada pureza disponível para aplicações críticas.

Personalização: A química da liga e as características das partículas podem ser personalizadas de acordo com os requisitos da aplicação.

Fornecedores globais de pó de K403 à base de níquel

Alguns dos principais fornecedores mundiais de pó K403 à base de níquel incluem:

Empresa	País
Sandvik	Suécia
Tecnologia Carpinteiro	EUA
Hoganas	Suécia
Praxair	EUA
CNP Pó	China
Metais VDM	Alemanha
AMETEK	EUA

 

Estas empresas produzem pó K403 utilizando várias técnicas, como a atomização com gás árgon, a atomização com plasma e a fusão por indução com eléctrodos, para obter as características desejáveis do pó.

Preços do pó K403 à base de níquel

O pó K403 à base de níquel é mais caro do que os pós de ligas simples devido à química e ao processamento complexos:

• Quantidade?- Os preços variam entre $80-120/kg para encomendas a granel superiores a 1000 kg. As quantidades mais pequenas têm um preço mais elevado.
• Qualidade?- Pó de alta pureza, de morfologia esférica, fabricado em condições controladas, utilizando processos avançados, exige um preço superior.
• Fornecedor?- Os principais fornecedores mundiais tendem a oferecer preços competitivos devido aos volumes mais elevados.
• Geografia?- Os preços variam consoante as regiões, sendo os EUA e a Europa mercados com preços mais elevados do que a China e a Índia.

Para aplicações críticas, os compradores devem concentrar-se na qualidade e não no custo mais baixo ao adquirir o pó K403. O fornecimento de pó que cumpre as especificações é vital para o desempenho.

Considerações sobre saúde e segurança para o pó K403

Como pó de liga metálica, o K403 apresenta alguns riscos para a saúde e a segurança:

• Os pós finos podem representar um risco de explosão de poeiras. Evitar a acumulação de poeiras e fontes de ignição.
• Pode provocar irritação da pele e dos olhos em caso de exposição prolongada. Utilizar equipamento de proteção individual.
• A inalação deve ser evitada. Utilizar proteção respiratória durante o manuseamento do pó.
• O pó pode catalisar reacções com oxidantes. Evitar o contacto entre materiais incompatíveis.
• A ligação à terra adequada do equipamento, a ventilação e as práticas de higiene são essenciais para o manuseamento do pó.
• Consultar as fichas de dados de segurança aplicáveis dos fornecedores para obter informações completas sobre os perigos para a saúde.

Para proteção dos trabalhadores, podem ser implementados procedimentos de segurança para os pós metálicos, tais como caixas de luvas de gás inerte e sistemas de supressão de explosões.

Inspeção e ensaio do pó K403

Para garantir que o pó de liga de níquel K403 está em conformidade com as especificações, devem ser realizados vários testes e inspecções:

• Composição química?- Verificar a composição dos principais elementos de liga por espetroscopia de emissão ótica ou de fluorescência de raios X.
• Distribuição de Tamanho de Partículas?- Avaliar a gama de tamanhos de partículas de acordo com a norma ASTM B822 utilizando a difração laser.
• Morfologia?- Inspecionar a forma das partículas e os defeitos de superfície no MEV. Verificar a existência de satélites e porosidade.
• Caudal?- Avaliar a fluidez e a densidade aparente de acordo com a norma ASTM B213 utilizando o fluxómetro Hall.
• ImpurezasMedir o teor de oxigénio e azoto utilizando a análise de fusão de gás inerte. Minimizar as impurezas.
• Microestrutura?- Verificar as fases presentes utilizando a análise de difração de raios X.
• Propriedades MecânicasEfetuar ensaios de tração e de dureza para peças de metalurgia do pó.

Os testes de qualificação e de lotes garantem uma qualidade e um desempenho consistentes do pó.

Comparação do pó K403 com o pó IN738

K403 e IN738 são duas ligas em pó utilizadas em aplicações de alta temperatura:

Parâmetros	Pó K403	IN738 Pó
Composição	Ni-Cr-Fe-Mo	Ni-Cr-Co-Al-Ti
Resistência à oxidação	Excelente até 1150¡«C	Muito bom até 1100¡"C
Custo	Maior	Baixo
Estabilidade de fase	Muito bom	Pobre
Resistência mecânica	Elevada até 1050¡"C	Bom até 750¡"C
Fabrico	Médio	Fácil
APLICAÇÕES	Revestimento térmico, soldagem	Componentes de turbinas, peças AM
Disponibilidade	Moderada	Prontamente disponível

 

Para temperaturas extremas superiores a 1100¡"C que exijam estabilidade de fase, é preferível o K403, apesar do seu custo mais elevado. O IN738 oferece um fabrico mais fácil e um custo mais baixo.

FAQs

P: Para que é utilizado o pó K403 à base de níquel?

R: O pó K403 foi concebido para aplicações a altas temperaturas, como revestimentos por pulverização térmica, brasagem, soldadura e fabrico de aditivos, em que é necessária uma resistência à oxidação e à corrosão até 1150¡"C.

P: Que tamanho de partícula é utilizado para a pulverização térmica do pó K403?

R: O pó K403 mais grosso, até 150 microns, é normalmente utilizado em processos de pulverização térmica, como a pulverização por arco de arame, para maximizar a eficiência da deposição e a espessura do revestimento.

P: O K403 é adequado para o fabrico aditivo por fusão em leito de pó a laser?

R: Sim, o pó fino K403 pode ser utilizado em máquinas de fusão selectiva a laser para fabricar peças de geometria complexa com bom desempenho em ambientes de alta temperatura.

P: Como é que o K403 se compara com a liga Haynes 214?

R: O K403 tem uma resistência a altas temperaturas e uma resistência à oxidação ligeiramente superiores às do Haynes 214. Mas o Haynes 214 oferece excelentes características de fabrico e um custo mais baixo.

P: Quais são os principais perigos para a saúde do pó K403?

R: O pó fino K403 apresenta riscos de explosão de poeiras. Pode também irritar a pele e os olhos. A inalação deve ser evitada. Utilizar equipamento de proteção adequado ao manusear o pó K403.

P: Onde posso comprar o pó K403 para aplicações de brasagem a alta temperatura?

R: Os principais fornecedores, como a Sandvik, a Carpenter Powder Products e a Praxair Supply, têm pó de liga de níquel K403 adequado para brasagem a alta temperatura. Considere o tamanho de partícula recomendado e os níveis de pureza com base na sua aplicação específica.