ผงโลหะผสม GH3536 ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการผลิตแบบเติมเนื้อโดยใช้เทคนิคการปรับปรุงองค์ประกอบและการทำให้ผงเป็นละอองเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับซูเปอร์อัลลอยแบบนิกเกิลทั่วไป คุณสมบัติหลักของผงโลหะผสม GH3536 ประกอบด้วย

• ความแข็งแรงสูงที่อุณหภูมิไม่เกิน 760 องศาเซลเซียส (1,400 องศาฟาเรนไฮต์)
• การทนต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
• ความคงทนต่อความเมื่อยล้าของความร้อนที่ยอดเยี่ยมและความต้านทานต่อการแตกร้าว
• การพิมพ์ที่ดีและความพรุนต่ำในชิ้นงานที่พิมพ์
• สามารถทำให้แก่ตัวได้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียว

ความสามารถอันเหนือชั้นของ GH3536 ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในอากาศยาน การผลิตพลังงาน น้ำมันและก๊าซ และส่วนประกอบกระบวนการทางเคมีที่ต้องเจอสภาพอุณหภูมิและความเค้นสุดขีด ทั้งชิ้นส่วนใหม่สำหรับการผลิตและการซ่อมแซมชิ้นส่วนที่สึกหรอจะสามารถใช้ประโยชน์จากผงที่ก้าวหน้าชนิดนี้

 

 

องค์ประกอบผงโลหะผสม GH3536

รหัส GH3536 มีองค์ประกอบที่ซับซ้อนที่ออกแบบมาเพื่อให้สมดุลของสมบัติต่างๆ อย่างเหมาะสม องค์ประกอบปกติแสดงไว้ด้านล่าง:

องค์ประกอบ	เปอร์เซ็นต์น้ำหนัก
นิกเกิล (Ni)	สมดุล
โครเมียม (Cr)	13.5 – 16.0
โคบอลต์ (Co)	12.0 – 15.0
ทังสเตน (W)	5.0 – 7.0
แทนทาลัม (Ta)	3.0 – 5.0
อลูมิเนียม (Al)	2.8 – 3.8
ไทเทเนียม (Ti)	0.5 – 1.5
ไนโอเบียม (Nb)	0.5 – 1.5
Hafnium (Hf)	0.2 – 0.8
คาร์บอน (C)	0.05 – 0.15
โบรอน (B)	0.01 – 0.03
ไซรโคเนียม (Zr)	0.01 – 0.05

นิกเกิลสร้างเป็นเมตริกซ์ ในขณะที่ธาตุต่างๆ เช่น โครเมียม โคบอลต์ และอลูมิเนียมก็เพิ่มการทนทานต่อออกซิเดชัน ธาตุที่ทนไฟอย่างแทลทานัม ทังสเตน ไนโอเบียม และแฮฟเนียมก็ช่วยเพิ่มความแข็งแรงได้ในอุณหภูมิที่สูงขึ้น ไทเทเนียมและไนโอเบียมก็ช่วยเสริมความแข็งแรงของโลหะผสมผ่านการขึ้นรูปคาร์ไบด์ ธาตุคาร์บอน โบรอน และเซอร์โคเนียมในปริมาณที่น้อยนิดนั้นก็ช่วยเพิ่มการชุบแข็งด้วยการตกตะกอน

สูตรผงถูกออกแบบมาเพื่อจำกัดการแยกและรักษาความสม่ำเสมอของสูตรขณะพิมพ์ เพื่อให้มั่นใจถึงคุณสมบัติที่สม่ำเสมอในส่วนสุดท้าย ลักษณะผงทรงกลมยังช่วยเพิ่มการไหลเวียนและความหนาแน่นของการบรรจุเพื่อการพิมพ์ที่ดี

คุณสมบัติของผงอัลลอย GH3536

GH3536 โดดเด่นในด้านความแข็งแรง มีความเหนียว และทนทานต่อสภาพแวดล้อมเนื่องจากมีองค์ประกอบที่ผ่านการปรับแต่งและกระบวนการผลิตที่ปรับให้เหมาะสม คุณสมบัติหลักมีดังนี้:

คุณสมบัติเชิงกล

ทรัพย์สิน	พิมพ์ตามปกติ	มีอายุ
ความแข็งแรงเชิงดึง	1050–1250 MPa (152–181 ksi)	1,275 - 1,400 MPa (185 - 203 ksi)
แรงของวัสดุที่ทำให้เกิดการยืด 0.2%	900–1,100 MPa (131–160 ksi)	1150 – 1300 MPa (167 – 189 ksi)
การยืด	25 – 35%	16 – 22%
ความแข็ง	32 – 38 HRC	36 - 43 HRC

คุณสมบัติทางฟิสิกส์

ทรัพย์สิน	ค่าทั่วไป
ความหนาแน่น	8.3 กรัม/เซนติเมตร³
จุดหลอมเหลว	1310 องศาเซลเซียส (2390 องศาฟาเรนไฮต์)

คุณสมบัติทางความร้อน

ทรัพย์สิน	Temperature
สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน	12.8 x 10-6/°C ที่ 20-100 °C
การนำความร้อน	11.4 W/m-K ที่อุณหภูมิ 20 องศา
ความร้อนจำเพาะ	0.43 J/g ที่ 20 องศาเซลเซียส

ทนทานต่อออกไซด์

• ทนทานต่อออกซิเดชันในอากาศได้ถึง ~980¡«C. เกิดเกล็ดออกไซด์ Cr2O3 ที่ป้องกันได้
• มีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันได้ดีกว่า Inconel 718 และโลหะผสม Ni อื่นๆ อีกมาก

ความต้านทานการกัดกร่อน

• ต้านทานการกัดกร่อนเมื่อร้อนและการซัลไฟด์ได้ดีเยี่ยม
• ทนต่อกรดอินทรีย์ คลอไรด์ สารกัดกร่อนจำนวนมาก

คุณสมบัติอื่นๆ

• รักษาความแข็งแรงและความเหนียวหลังจากการสัมผัสเป็นเวลานานที่อุณหภูมิสูงถึง 760 องศาเซลเซียส
• ทนทานการล้าความร้อนได้ดีเยี่ยม ต้านทานการแตก
• ไม่ใช่ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำและทนต่อการกัดเซาะ

ความแข็งแรงของ GH3536 ในสภาวะแก่เกินไปนั้นแข็งแรงกว่าซูเปอร์อัลลอยนิกเกิลทั่วไป เช่น Inconel 718 โดยยังคงความเหนียวอยู่ อะลลอยแข็งแรงกว่าสแตนเลสสตีลหลายชนิดที่อุณหภูมิสูง ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันจะเข้าใกล้กับที่ของอะลลอยนิกเกิล-โครเมียม เช่น Inconel 601 โดยรวมแล้ว GH3536 ให้ความสมดุลของสมบัติที่โดดเด่นสำหรับการใช้งานที่สำคัญ

การนำผงโลหะผสม GH3536 ไปใช้

การผสมผสานของความทนทาน ทนทานต่อสภาพแวดล้อม พิมพ์ได้ และง่ายในการพัฒนาต่อ ทำให้ GH3536 เหมาะสำหรับ:

ส่วนประกอบอากาศยาน

• ใบพัดกังหัน ใบพัดใหญ่ ห้องเผาไหม้
• โครงสร้างส่วนประกอบ ชุดลงจอด
• หัวฉีดเครื่องยนต์จรวด, เครื่องผลักดัน
• โครงสร้างร้อนของพาหนะความเร็วเหนือเสียง

การผลิตไฟฟ้า

• ชิ้นส่วนปลายท่อร้อนเทอร์บินแก๊ส
• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, เครื่องฟื้นคืนความร้อน
• แผ่นป้องกันความร้อน, เทอร์โมเวลล์

น้ำมันและก๊าซธาตุ

• เครื่องมือเจาะบ่อน้ำมัน, ชิ้นส่วนหัวบ่อ
• วาล์ว ปั๊ม สำหรับงานที่เป็นสารกัดกร่อน

ยานยนต์

• ใบพัดและตัวเรือนเทอร์โบชาร์จเจอร์
• ส่วนประกอบท่อไอเสีย

กระบวนการทางเคมี

• วาล์ว ปั๊ม ภาชนะปฏิกิริยา
• ท่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

เครื่องมือ

• แม่พิมพ์ฉีดพร้อมการระบายความร้อนแบบปรับได้
• แม่พิมพ์ฉีด, แม่พิมพ์ปั้มร้อน

อื่นๆ

• องค์ประกอบความร้อน
• ภาชนะบรรจุขยะกัมมันตรังสี
• ชิ้นส่วนโลหะที่ใช้ยึดแบบพิเศษและสปริง

GH3536 สามารถใช้แทนชิ้นส่วนที่มีอยู่ที่ทำจากวัสดุที่มีสมรรถนะต่ำกว่าเพื่อเพิ่มความทนทานและประสิทธิภาพ ผงนี้ยังเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนรูปแบบใหม่ที่ไม่สามารถทำได้ด้วยการผลิตแบบเดิมๆ ทั้งการผลิตชิ้นส่วนใหม่และการซ่อม/ปรับปรุงชิ้นส่วนที่สึกหรอทั้งสองอย่างสามารถทำได้

การพิมพ์ผง GH3536 Alloy

สามารถพิมพ์ผง GH3536 ได้สำเร็จโดยใช้กระบวนการหลอมละลายเลเซอร์แบบผงเตียง (L-PBF) และการหลอมละลายด้วยลำแสงอิเล็กตรอนแบบผงเตียง (E-PBF) รูปร่างเม็ดผงทรงกลมให้การไหลและการบรรจุที่ดี ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ ได้แก่:

กระบวนการพิมพ์

• เทคโนโลยีผงปูพื้นสำหรับเลเซอร์และลำแสงอิเล็กตรอนสามารถใช้ได้
• พารามิเตอร์กระบวนการจำเป็นสำหรับการพัฒนาเครื่องจักรใหม่
• บรรยากาศในห้องแก๊สเฉื่อย (argon หรือ nitrogen)

ข้อมูลจำเพาะของผง

• ช่วงขนาดของอนุภาค 10-45 Ã×m, โดยทั่วไป D50 ~25 Ã×m
• ความหนาแน่นเชิงหลอก 2.5-3.5 g/cm3
• อัตราการไหล 25-35 s (Hall flowmeter)

คำแนะนำในการพิมพ์

• การอุ่นแผ่นพื้นให้ร้อนจนถึง ~150°C จะลดความเครียดจากความร้อน
• ความเร็วในการสแกนทั่วไป 400-1000 มม./วินาที
• ระยะห่างของฟักออก 0.08-0.12 มม. เพื่อการอัดตัวที่ดี
• ผง 100% สดใหม่เพื่อการนำกลับมาใช้ใหม่

กระบวนการหลัง

• บรรเทาความเครียด: 1080¡«C/2 ชม. ระบายความร้อนด้วยอากาศ
• ขั้นตอนการอบ: 760 องศาเซลเซียส/8-16 ชั่วโมง ระบายความร้อนด้วยอากาศ
• เทคนิคการกดแบบไอโซสแตติกแบบร้อนสามารถลดรูพรุนต่อไปได้อีก

ด้วยการปรับพารามิเตอร์ความหนาแน่นมีมากกว่า 99.8% ไมโครโครงสร้างประกอบด้วยเกรนที่ละเอียดและสม่ำเสมอซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานที่สำคัญ

รายละเอียดของผง GH3536

ผงโลหะผสม GH3536 มีจำหน่ายทั่วไปในขนาดมาตรฐานและชั้นเรียนดังระบุไว้ด้านล่าง นอกจากนี้ยังสามารถผลิตแบบจำกัดเองได้อีกด้วย

การแจกแจงขนาดผง
D10	10 ซม.
D50	25 มม.
D90	45 มิลลิเมตร

ประเภทผง	อัตราการไหลเชิงอนุพันธ์	ความหนาแน่นปรากฏ
ชั้น 1	25 วินาที	2.5 g/cm3
ชั้น II	28 วิ	2.8 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
ประเภทที่ III	32 วินาที	3.2 กรัม/ซม3

ข้อกำหนดอื่นๆ:

• รูปร่างทรงกลม โดยมีส่วนของเม็ดเลือดที่แตกออกน้อยกว่า 1%
• ปริมาณออกซิเจนต่ำกว่า 100 ppm
• ไม่มีการใส่สารยึดเกาะหรือสารหล่อลื่น

ผงแต่ละล็อตจะมีใบรับรองการวิเคราะห์โดยละเอียดเรื่ององค์ประกอบ ลักษณะของอนุภาค อัตราการไหล และพารามิเตอร์อื่นๆ

การจัดการและการจัดเก็บ GH3536

เพื่อรักษาคุณภาพผงระหว่างการจัดการและจัดเก็บ:

• เก็บผงที่บรรจุในภาชนะที่ปิดแน่นในสภาพแวดล้อมที่เย็นและแห้ง แนะนำให้ใช้สารดูดความชื้น
• หลีกเลี่ยงการสัมผัสผงกับความชื้นซึ่งจะทำให้จับตัวเป็นก้อนและเกิดปัญหาในการไหล
• จำกัดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษา
• เปิดภาชนะได้ในกล่องถุงมือบรรยากาศเฉื่อยหรือห้อง argon เท่านั้น
• รีบจัดการกับภาชนะเปิดเพื่อลดการเกิดออกซิเดชัน ห้ามนำผงที่สัมผัสกับอากาศกลับมาใช้ใหม่
• ใช้เครื่องมือป้องกันส่วนบุคคล (PPE) ที่เหมาะสม และหลีกเลี่ยงการหายใจหรือสัมผัสกับผิวหนังและดวงตา

ด้วยการจัดการที่ถูกวิธี ผง GH3536 มีอายุการเก็บรักษาเกิน 1 ปีจากวันผลิต แนะนำให้จัดการสินค้าคงคลังแบบ FIFO

ข้อมูลด้านความปลอดภัยสำหรับ GH3536

ในฐานะที่เป็นวัตถุดิบผงโลหะผสมที่มีนิกเกิลและธาตุอื่นๆ ควรคำนึงถึงมาตรการป้องกันความปลอดภัยมาตรฐานระหว่างการจัดการ

• ใช้ PPE: หน้ากากป้องกันฝุ่น ถุงมือ อุปกรณ์ป้องกันดวงตา เสื้อผ้าป้องกัน
• หลีกเลี่ยงการสัมผัสผิวหนังหรือสูดดมฝุ่นระหว่างการจัดการ
• ป้อนกราวด์อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการจัดการผงให้เหมาะสม ขอแนะนำให้ใช้กล่องถุงมือที่มีก๊าซเฉื่อย
• ใช้เครื่องดูดฝุ่นในระหว่างการทำความสะอาด หลีกเลี่ยงการสร้างฝุ่นละอองในอากาศ
• กำจัดผงส่วนเกินและทำความสะอาดเศษวัสดุอย่างเหมาะสม
• ศึกษาเอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS) สำหรับข้อมูลความปลอดภัยเพิ่มเติม

ผงนิกเกิลถูกจัดว่าต้องสงสัยว่าก่อมะเร็ง ปฏิบัติตามกฎหมายและข้อบังคับทั้งหมดเพื่อการจัดการผงโลหะอย่างปลอดภัย

การตรวจสอบผง GH3536

เพื่อให้มั่นใจว่าผง GH3536 ตรงตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน จึงใช้กระบวนการตรวจสอบต่อไปนี้:

การกระจายขนาดของอนุภาค

• การวิเคราะห์การเลี้ยวเบนด้วยเลเซอร์ (ISO 13320)
• การวิเคราะห์ตะแกรงร่อนมาตรฐาน (ASTM B214)

สัณฐานวิทยาและโครงสร้างจุลภาค

• กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด
• การส่องกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงของชิ้นงานที่ติดตั้งและขัด

ส่วนผสมผง

• เครื่องสเปกโตรเมตรีแบบเหนี่ยวนำพลาสม่าชนิดแมส (ASTM E1097)
• ฟิวชันของก๊าซเฉื่อยสำหรับ O และ N (ASTM E1019)

ความถ่วงจำเพาะของผง

• ความหนาแน่นที่ชัดเจน (เครื่องวัดอัตราการไหลของฮอลล์)
• ความหนาแน่นของเกลียวเกลียว (ASTM B527)

การไหลของผง

• เครื่องวัดการไหลแบบฮอลล์ (ASTM B213)
• เครื่องวิเคราะห์ผง Revolution

การยอมรับการจัดชุด

• การสุ่มตัวอย่างตาม ASTM B215
• ตรวจดูให้ผงตรงกับขนาด องค์ประกอบ และข้อมูลจำเพาะของสัณฐาน

ควรทดสอบผงแต่ละล็อตเพื่อตรวจสอบความสอดคล้องกับมาตรฐาน ASTM ที่ใช้บังคับ ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจในวัสดุอุปโภคบริโภคผงคุณภาพสูงและสม่ำเสมอสำหรับการพิมพ์

คำถามที่พบบ่อย

Q: อะไรทำให้ GH3536 ดีกว่า Ni superalloys อื่นๆ สำหรับ AM?

A: GH3536 มีความแข็งแรงสูงกว่าโลหะผสมที่ใช้ทำงานหนักทั่วไป อย่างเช่น Inconel 718 แต่ยังคงมีความเหนียว ยืดหยุ่น ส่วนประกอบของผงโลหะและกระบวนการทำละอองช่วยลดการแยกตัวและลดช่องโหว่

ถาม: GH3536 ต้องใช้การกดแบบ Hot Isostatic (HIP) หลังจากการพิมพ์หรือไม่

A: ข้อสะโพกสามารถลดความพรุนภายในได้มากขึ้น แต่ไม่จำเป็นต้องใช้เพื่อให้ได้ความหนาแน่นสูง (> 99.5%) พร้อมพารามิเตอร์ AM ที่เหมาะสม ข้อสะโพกอาจช่วยให้มีอุณหภูมิในการใช้งานที่สูงขึ้น

ถาม: หลังจากการพิมพ์ GH3536 จำเป็นต้องทำกระบวนการหลังพิมพ์ใด

A: สามารถใช้การอบร้อนเพื่อคลายความเครียดได้ง่ายๆ หลังจากการพิมพ์ เพื่อความแข็งแรงที่เหมาะสมที่สุด ขอแนะนำให้อบชุบด้วยความร้อนเพื่อเพิ่มอายุการใช้งาน

ถาม: ระยะเวลานำในการซื้อผง GH3536 คืออะไร

ก: สินค้าล็อตเล็กจัดส่งได้ภายใน 2-4 สัปดาห์ สำหรับงานผลิตจำนวนมากต้องใช้เวลา 3-5 เดือน ขึ้นอยู่กับความพร้อม

Q: GH3536 มีอลูมิเนียมหรือไทเทเนียมหรือไม่ ที่เป็นสาเหตุของปัญหาในระหว่างการพิมพ์

A: ความเข้มข้นของ Al และ Ti นั้นอยู่ในระดับที่เหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันของผงหรือปฏิกิริยาที่มากเกินไปกับแอ่งหลอมละลายระหว่างการพิมพ์

ถาม: ขนาดการกระจายของอนุภาคที่แนะนำสำหรับการพิมพ์ GH3536 คืออะไร

ขนาดเฉลี่ยของเส้นใยที่มี D10 ที่ 10 Ã×m, D50 ที่ 25 Ã×m และ D90 ที่ 45 Ã×m ให้สมดุลที่เหมาะสมของการไหลและการพิมพ์

ถาม: GH3536 ใช้พิมพ์ชิ้นส่วนที่มียื่นออกและรูปทรงที่ซับซ้อนได้หรือไม่

ตอบ: ใช่ GH3536 ได้แสดงให้เห็นความสามารถในการพิมพ์ชั้นที่ยอดเยี่ยมสำหรับชิ้นส่วนที่มีส่วนยื่นออกเกิน 45 องศา

บทสรุป

ผงซูเปอร์อัลลอย GH3536 นิกเกิล ให้การผสมผสานที่โดดเด่นของความแข็งแรงสูง, ความสามารถในอุณหภูมิ, ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน, การพิมพ์, และการตอบสนองหลังการประมวลผลสำหรับงานผลิตแบบเติมแต่งที่มีความต้องการสูงในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ, การผลิตไฟฟ้า, น้ำมันและก๊าซ, ยานยนต์, และการประมวลผลสารเคมี องค์ประกอบที่ปรับแต่ง, ลักษณะผงที่เหมาะสมที่สุด และศักยภาพสำหรับการอบชุบด้วยความร้อน ทำให้ปรับแต่งคุณสมบัติสำหรับการออกแบบใหม่ที่ไม่สามารถทำได้ด้วยการผลิตแบบเดิมๆ ด้วยขั้นตอนการจัดการและการพิมพ์ที่เหมาะสม GH3536 ช่วยให้ชิ้นส่วนโลหะที่ซับซ้อนและประสิทธิภาพสูงรวมน้ำหนักที่เบากับความทนทานในแบบที่ไม่เคยมีมาก่อน