Порошок сплава GH3536 был специально разработан для аддитивного производства с помощью методов оптимизации состава и атомизации порошка для достижения превосходных свойств по сравнению с традиционными никелевыми суперсплавами. Ключевые особенности порошка сплава GH3536:

• Высокая прочность при температурах до 760 °C (1400 °F)
• Окисление и коррозионная стойкость при жестких условиях
• Отличный ресурс по термической усталости и сопротивление росту трещин
• Хорошая печатаемость и низкая пористость в напечатанных частях
• Может быть подвержено старению для оптимизации прочности и ковкости

Сочетание свойств делает GH3536 подходящим для компонентов аэрокосмической, энергетической, нефтегазовой и химической промышленности, подвергающихся воздействию экстремальных температур и напряжений. Как производство новых деталей, так и ремонт изношенных компонентов могут выиграть от использования этого современного порошка.

 

 

Состав порошкового сплава GH3536

В состав GH3536 входят сложные компоненты, созданные для обеспечения оптимального баланса свойств. Номинальный состав указан ниже:

Элемент	Весовые %
Никель (Ni)	Баланс
Хром (Cr)	13.5 – 16.0
Кобальт (Co)	12.0 – 15.0
Вольфрам (W)	5.0 – 7.0
Тантал (Ta)	3.0 – 5.0
Алюминий (Al)	2.8 – 3.8
Титан (Ti)	0.5 – 1.5
Ниобий (Nb)	0.5 – 1.5
Гафний (Hf)	0.2 – 0.8
Углерод (C)	0.05 – 0.15
Бор (B)	0.01 – 0.03
Цирконий (Zr)	0.01 – 0.05

Никель формирует основу, в то время как такие элементы, как хром, кобальт и алюминий, улучшают стойкость к окислению. Огнеупорные элементы тантал, вольфрам, ниобий и гафний повышают прочность при повышенных температурах. Титан и ниобий упрочняют сплав за счет образования карбидов. Микроколичества углерода, бора и циркония улучшают упрочнение осадками.

Состав порошка разработан для ограничения расслоения и поддержания однородности состава во время печати, обеспечивая постоянные свойства конечной детали. Сферическая морфология порошка также улучшает текучесть и плотность укладки для хорошей печатаемости.

Свойства порошка сплава GH3536

GH3536 демонстрирует превосходное сочетание прочности, пластичности и экологической устойчивости благодаря специально разработанному составу и оптимизированному производственному процессу. Ключевые характеристики суммированы ниже:

Механические свойства

Имущество	Как напечатано	Возрастные
Прочность на растяжение	1050–1250 Мпа (152–181 кси)	1275 – 1400 МПа (185 – 203 кси)
Предел текучести (смещение на 0,2%)	900 - 1100 МПа (131 - 160 тыс. ф. на кв. дюйм)	1150–1300 МПа (167–189 кси)
Удлинение	25 – 35%	16 – 22%
Твердость	32- 38 HRC	36–43 ПЧП

Физические свойства

Имущество	Типичное значение
Плотность	8,3 г/см³
Температура плавления	1310 ¡«C (2390 ¡«F)

Тепловые свойства

Имущество	Температура
Коэффициент термического расширения	12,8 x 10 -6/°C в интервале от 20 до 100 °C
Теплопроводность	11,4 Вт/м2-К при 20¡«C
Удельная теплоемкость	0,43 J/г-1°C при 20 °C

Коррозийная устойчивость

• Устойчив к окислению на воздухе до температуры ~980 ¡«C. Образуется защитная оксидная плёнка Cr2O3.
• Лучшие параметры стойкости к окислению по сравнению с Inconel 718 и многими другими Ni сплавами.

Коррозионная стойкость

• Отличная устойчивость к горячей коррозии и сульфидированию.
• Устойчив к воздействию многих органических кислот, хлоридов, едких веществ.

Другие свойства

• Сохраняет прочность и пластичность после длительного воздействия при температуре до 760 ° C.
• Отличная термостойкость. Устойчивость к образованию трещин.
• Низкий коэффициент трения и стойкость к заеданию.

Прочность сплава GH3536 в рабочем состоянии превышает прочность традиционных никелевых суперсплавов, таких как Inconel 718, при сохранении высокой пластичности. Этот сплав прочнее многих нержавеющих сталей при высоких температурах. Сопротивление окислению приближается к сопротивлению никель-хромовых сплавов, таких как Inconel 601. В целом, сплав GH3536 обеспечивает исключительную сбалансированность свойств для критических применений.

Применение порошка сплава GH3536

Сочетание прочности, экологической устойчивости, возможности печатания и простоты постобработки делает GH3536 подходящим для:

Компоненты для авиации

• Рабочие лопатки турбин, сопловые лопатки, камеры сгорания
• Структурные части, шасси
• Сопла ракетных двигателей, двигатели
• Гиперзвуковые горячие конструкции летательных аппаратов

Выработка электроэнергии

• Детали горячего тракта газовых турбин
• Теплообменники, рекуператоры
• Теплообменники, термогильзы

Нефть и газ

• Инструменты для скважинного оборудования, части верхнего оборудования скважины
• Клапаны, насосы для агрессивных сред

Автомобильный

• Колеса и корпуса турбонагнетателя
• Компоненты выхлопной системы

Химическая обработка

• Клапаны, насосы, реакционные сосуды
• Трубки теплообменников

Инструменты

• Литьевые формы с конформным охлаждением
• Литьевые формы, штампы горячего тиснения

Прочие

• Нагревательные элементы
• Контейнеры для радиоактивных отходов
• Специальные крепежные изделия и пружины

С помощью GH3536 можно заменять существующие детали из материалов с более низкой производительностью, чтобы повысить долговечность и эффективность. Этот порошок также идеален для изготовления новых конструкций, которые невозможны при традиционном производстве. Доступно как новое производство запасных частей, так и ремонт/восстановление изношенных компонентов.

Печать порошка сплава GH3536

Порошок GH3536 можно успешно печатать с помощью лазерного порошкового спекания (L-PBF) и электронно-лучевого порошкового спекания (E-PBF) процессов. Сферическая форма порошка обеспечивает хороший поток и наполнение. Ключевые соображения включают в себя:

Печать

• Технологии плавления лазером, электронным лучом и порошкового слоя применяются.
• Необходима разработка параметров процесса для новых машин.
• Атмосфера камеры инертных газов (аргон или азот).

Спецификация порошка

• Диапазон размера частиц 10-45 Ã×m, типичный D50 ~ 25 Ã×m.
• Кажущаяся плотность 2,5-3,5 г/см3.
• Скорость потока 25–35 с (ротаметр Холла).

Рекомендации по печати

• Предварительный нагрев базовой платы до приблизительно 150 °C снижает термические напряжения.
• Обычно скорости сканирования составляют от 400 до 1000 мм/с.
• Шаг риски 0,08–0,12 мм для хорошего уплотнения.
• 100% свежий порошок для повторного использования.

Постобработка

• Снятие напряжений: 1080°C/2 ч, воздушное охлаждение.
• Старение: 760¡«С/8-16 час, охлаждение воздухом.
• Горячее изостатическое прессование может далее уменьшить пористость.

Благодаря оптимизации параметров плотность может достигать 99,8%. Микроструктура состоит из мелких, однородных зерен, что подходит для критически важных применений.

Технические характеристики порошка GH3536

Порошок сплава GH3536 выпускается в стандартном распределении размеров и видах, описанных ниже. Можно заказывать и индивидуально разработанные варианты.

Распределение размеров порошка
D10	10 см
D50	25 Ă·m
D90	45 см

Классы порошков	Номинальный расход	Кажущаяся плотность
Класс I	25 с	2,5 г/см3
Класс II	28 с	2,8 г/см3
Класс III	32 s	3,2 г/см3

Другие характеристики:

• Сферическая морфология со спутниковой фракцией менее 1 %.
• Содержание кислорода менее 100 ppm.
• Связующие вещества или смазочные материалы не добавлены.

Каждая партия порошка предоставляется с сертификатом анализа с указанием состава, характеристик частиц, скорости потока и других параметров.

Обработка и хранение GH3536

Поддержание качества порошка во время обработки и хранения:

• Храните запечатанные емкости с порошком в прохладном сухом месте. Рекомендуется использовать осушитель.
• Избегайте попадания порошка на влагу, так как это может привести к слипанию комков и проблемам при транспортировке.
• Ограничьте перепады температуры во время транспортировки и хранения.
• Открывайте контейнеры только в инертной атмосфере перчаточного ящика или камеры с аргоном.
• Сразу же перерабатывайте открытые контейнеры, чтобы ограничить окисление. Не повторно использовать экспонированных порошков.
• Используйте подходящие средства индивидуальной защиты и избегайте попадания на кожу и в глаза.

При правильном обращении срок хранения порошка GH3536 превышает один год с даты изготовления. Рекомендуется управление запасами по принципу FIFO.

Паспорт безопасности на GH3536

При обращении с порошком сплава с никелем и другими элементами следует соблюдать стандартные меры безопасности:

• Используйте СИЗ : Респиратор с порошком, перчатки, защита глаз, защитная одежда.
• Избегать контакта с кожей и вдыхания пыли при работе с материалом.
• Все участки оборудования, где ведётся работа с порошком, должны быть заземлены. Рекомендуются боксы для перчаток с инертным газом.
• Используйте пылеуловитель при очистке. Избегайте образования пыли в воздухе.
• Избавьтесь от лишнего порошка и уберите мусор надлежащим образом.
• Дополнителные сведения по безопасности см. в документе SDS.

Порошок никеля классифицируется как предполагаемый канцероген. Следуйте всем законам и нормам по безопасному обращению с металлическим порошком.

Инспекция порошка GH3536

Для обеспечения порошка GH3536, соответствующего требованиям применения, можно использовать следующие процедуры проверки:

Распределение размера частиц

• Анализ лазерной дифракции (ISO 13320)
• Анализ сетки (ASTM B214)

Морфология и микроструктура

• Скани́рующая электро́нная микроскопи́я
• Оптическая микроскопия закрепленных и отполированных образцов

Порошковый состав

• Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ASTM E1097)
• Слияние инертных газов для O и N (ASTM E1019)

Плотность порошка

• Кажущаяся плотность (расходомер Холла)
• Плотность при трамбовке (ASTM B527)

Текучесть порошка

• Расходомер Холла (ASTM B213)
• Анализатор порошков Revolution

Приемка партии

• Пробоотбор по ASTM B215
• Проверьте наличие порошкообразных материалов, соответствующих размеру, составу и морфологическим характеристикам

Испытания должны проводиться для каждой партии порошка с целью проверки соответствия действующим стандартам ASTM. Это обеспечивает постоянное высокое качество порошкового сырья для печати.

Часто задаваемые вопросы

В: Чем сплав GH3536 превосходит другие сверхсплавы Ni для аддитивного производства?

А: Сплав GH3536 обладает более высокой прочностью, чем существующие материалы для работы в условиях повышенных нагрузок, такие как Inconel 718, сохраняя при этом свою пластичность. Состав порошка и процесс распыления сводят к минимуму сегрегацию и пористость.

Вопрос: Требуется ли горячее изостатическое прессование (HIP) для GH3536 после печати?

A: Горячее изостатическое прессование (HIP) может еще больше снизить внутреннюю пористость, но не требуется для достижения высокой плотности (> 99,5 %) с оптимизированными параметрами аддитивного производства. HIP может обеспечивать более высокие рабочие температуры.

В: Какое постобработка требуется после печати GH3536?

A: Простой отпуск для снятия напряжений можно использовать после печати. Для достижения оптимальной прочности рекомендуется отпуск.

В: Каковы сроки поставки порошка GH3536?

A: Малые партии могут быть отгружены в 2-4 недели. Для больших объемов производства допускается срок 3-5 месяцев в зависимости от наличия товара.

Q: Содержит ли GH3536 алюминий или титан, из-за которого могут возникнуть проблемы при печати?

A: Концентрации Al и Ti сбалансированы, чтобы избежать окисления порошка или чрезмерной реакции с расплавленным бассейном во время печати.

В: Какой размер распределения частиц рекомендуется для печати GH3536?

А: Распределение с D10 равным 10 А˜м, D50 ˜равным 25 А˜м, и D90 равным 45 А˜м обеспечивает хороший баланс текучести и печать.

Вопрос: можно ли использовать GH3536 для печати деталей с нависаниями и сложной геометрией?

A: Да, GH3536 показал превосходную печатаемость деталей с нависаниями, превышающими угол нависания в 45¡«

Заключение

Порошок сверхсплава GH3536 на основе никеля обеспечивает исключительное сочетание высокой прочности, температурной работоспособности, устойчивости к окислению, пригодности для печати и постобработки для применения в требовательных областях аддитивного производства в аэрокосмической, энергетической, нефтегазовой, автомобильной промышленности и химической переработки. Подобранный состав, оптимизированные характеристики порошка и потенциал для термической обработки позволяют настраиваемые свойства для новых конструкций, которые невозможны при традиционном производстве. При правильном обращении и процедурах печати GH3536 позволяет получать сложные металлические детали с высокими характеристиками, сочетающие низкий вес и долговечность, чего не было никогда раньше.