ผง GH3625 (ผง Inconel 625)

ภาพรวม

ผง GH3625 เป็นผงโลหะผสมสำหรับใช้ในโลหะ การผลิตแบบเติมเนื้อ ขั้นตอนต่างๆ เช่น การขึ้นรูปด้วยเลเซอร์แบบเลือกจุด (SLS) และการขึ้นรูปด้วยเลเซอร์บนโลหะโดยตรง (DMLS) เป็นซูเปอร์อัลลอยด์ที่ใช้พื้นฐานของนิกเกิลซึ่งมีความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการกัดกร่อน และคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง

GH3625 ได้รับการออกแบบมาเพื่อการผลิตวัสดุเสริมโดยเฉพาะ เพื่อผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและมีความหนาแน่นสูง พร้อมคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม ซึ่งเทียบเท่ากับวัสดุที่แปรรูปสำเร็จ ทำให้สามารถผลิตส่วนประกอบที่มีน้ำหนักเบาพร้อมรูปทรงที่ซับซ้อนสำหรับการบินและอวกาศ ยานยนต์ การแพทย์ และการใช้งานในอุตสาหกรรม

คู่มือนี้ให้ภาพรวมโดยละเอียดเกี่ยวกับผง GH3625 ครอบคลุมส่วนประกอบ คุณสมบัติ การใช้งาน ข้อกำหนด ราคา ข้อดี และข้อจำกัด มีการเปรียบเทียบกับโลหะผสมทั่วไปอื่นๆ เช่น Inconel 718 และ Stellite 21 เพื่อเน้นประสิทธิภาพและความเหมาะสมของ GH3625 สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ส่วนของคำถามที่พบบ่อยจะให้คำตอบสำหรับคำถามสำคัญเกี่ยวกับวัสดุนี้

ส่วนประกอบของผง GH3625

GH3625 มีส่วนประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนที่ถูกออกแบบมาเพื่อให้ความแข็งแรง ความต้านทานต่อความล้าจากความร้อนออกซิเดชันและการกัดกร่อน ต่อไปนี้คือภาพรวมของส่วนประกอบของโลหะผสมนี้:

องค์ประกอบ	เปอร์เซ็นต์น้ำหนัก
นิกเกิล	สมดุล
โครเมียม	15-17%
โคบอลต์	10%
โมลิบดีนัม	8-10%
แทนทาลัม	5-6%
อลูมิเนียม	1.2-1.7%
ไทเทเนียม	0.5-1.2%
โบรอน	0.01%

นิกเกิลเป็นพื้นฐานของซุปเปอร์อัลลอยชนิดนี้ ที่มีคุณสมบัติเหนียวและมีความแข็งแรง ส่วนธาตุเช่น โครเมียม โคบอลต์ และโมลิบดีนัม จะมีการมีส่วนช่วยเพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงผ่านการเพิ่มความแข็งแรงของสารละลายที่เป็นของแข็ง

แทนทาลัมให้การเพิ่มความแข็งแรงของสารละลายและสร้างอนุภาคคาร์ไบด์เพื่อเพิ่มความแข็งแรงจากการตกผลึก อะลูมิเนียมและไทเทเนียมสร้างเฟสแกมมาไพร์ม Ni3(Al,Ti) เพื่อให้คุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง โบรอนเพิ่มความแข็งแรงของขอบเกรน

องค์ประกอบที่สมดุลช่วยให้ผง GH3625 เชื่อมได้ดีเยี่ยมเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมที่ผ่านการชุบแข็งแบบตกตะกอน สามารถผ่านกระบวนการต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายผ่านการกดแบบไอโซสแตติก (HIP) การอบชุบ และการกลึง

คุณสมบัติทางกายภาพของ GH3625

ผง GH3625 มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลดังต่อไปนี้ที่ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องอาศัยความแม่นยำ:

คุณสมบัติทางกายภาพของ GH3625

ทรัพย์สิน	มูลค่า
ความหนาแน่น	8.1-8.5 g/cc
จุดหลอมเหลว	1260-1335¡«C
การนำความร้อน	11-12.5 วัตต์/ม.เค
สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน	12.5-13.5 x 10<sup>-6</sup>/K
โมดูลัสของความยืดหยุ่น	156-186 GPa
ค่าอัตราส่วนของปัวซอง&#8217	0.29-0.33
ความแข็งแรงเชิงดึง	1050-1280 MPa
แรงของวัสดุที่ทำให้เกิดการยืด 0.2%	860-1050 MPa
การยืด	8-15%
ความแข็ง	HRC 32-38

จุดหลอมเหลวสูง ค่าการนำความร้อน และสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำของความร้อน ช่วยให้คงตัวในด้านมิติได้ดีภายใต้สภาพแวดล้อมการบริการอุณหภูมิตั้งแต่สูงถึง 1000 °C เป็นเวลาจำกัด

โลหะผสมนี้มีความต้านแรงดึงและแรงยืดเยี่ยมเทียบเท่ากับวัสดุแปรรูป พร้อมด้วยความเหนียวและความเหนียวทนต่อการแตกหักที่ดี แสดงความแข็งสูง ทนทานต่อการสึกหรอ การเกิดรอยและการเสียดสี

คุณสมบัติที่ทำให้ GH3625 เหนือกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม, โลหะผสมโคบอลต์ และมีผลในเชิงแข่งขันกับโลหะผสมนิกเกิลที่ผ่านการชุบแข็งโดยการตกตะกอนในด้านความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ยังเชื่อมได้ดีกว่า Inconel 718 อีกด้วย

การใช้ผง GH3625

การรวมกันของความแข็งแกร่ง, ความแข็ง, ความเหนียว และเสถียรภาพทางความร้อนทำให้ GH3625 เหมาะสำหรับ:

แอปพลิเคชัน GH3625

อุตสาหกรรม	ส่วนประกอบ
อวกาศ	ใบพัดเทอร์ไบน์ ส่วนประกอบห้องเผาไหม้ แผ่นไกด์ใบพัดใบพัด
ยานยนต์	ชุดล้อเทอร์โบชาร์จเจอร์ ท่อร่วมไอเสีย วาล์ว
น้ำมันและก๊าซ	อุปกรณ์หัวหลุม เครื่องมือด้านล่างพื้นผิว วาล์ว
การผลิตไฟฟ้า	เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, ส่วนประกอบของเตา
กระบวนการทางเคมี	ใบพัดปั๊ม วาล์ว ภาชนะ ปฏิกิริยา
แพทย์	การใส่รากฟันเทียม การใส่ฟัน และเครื่องมือผ่าตัด

ความสามารถในการพิมพ์ 3 มิติในรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนช่วยให้สามารถรวมชิ้นส่วนหลายชิ้นเป็นชิ้นส่วนเดียวและโครงสร้างโครงข่ายน้ำหนักเบาได้ ทำให้การพิมพ์ชิ้นส่วนชิ้นเดียวเสร็จเร็วกว่าการประกอบหลายส่วน

GH3625 ใช้ในการพิมพ์ใบพัด ใบพัด แผ่น แผ่นจาน ท่อที่มีช่องระบายความร้อนตามทรง และส่วนประกอบสำคัญยิ่งอื่นๆ ที่ทำงานภายใต้แรงดันและอุณหภูมิสูง

ข้อกำหนดของผง GH3625

ผง GH3625 สำหรับกระบวนการ AM มีจำหน่ายในรูปร่าง การกระจายขนาด และสูตรที่หลากหลายจากผู้ผลิตผงต่างๆ

ประเภทผง GH3625

สเปก	รายละเอียด
การกระจายขนาดของอนุภาค	15-45 มม., 15-53 มม., 53-150 มม.
รูปร่างของอนุภาค	ทรงกลม, ดาวเทียม, ทรงหลายหน้า
การปรับเปลี่ยนโลหะผสม	B, C, Zr, Nb, Ta
วิธีการผลิต	การทำให้โมเลกุลของก๊าซแตกตัว, การทำให้พลาสมาแตกตัว

การสร้างอะตอมด้วยก๊าซและการสร้างอะตอมด้วยพลาสม่าจะผลิตผงทรงกลมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการ SLS/DMLS ผงดาวเทียมมีความหนาแน่นในการเคาะสูงกว่า และปรับปรุงความลื่นไหลของผง

ผงขนาดเล็กกว่า 15-45 Ã×m จะให้ความละเอียดสูงและทำให้พื้นผิวเรียบขึ้น ในขณะที่ขนาดที่ใหญ่กว่า 53-150 Ã×m จะทำให้สร้างได้เร็วขึ้น การผสมผสานโลหะผสมต่างๆ เช่น โบรอน คาร์บอน ซิркоเนียม ไนโอเบียม และแทนทาลัม จะถูกนำมาใช้เพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของวัสดุ

มาตรฐานผง GH3625

มาตรฐาน	คำอธิบาย
ASTM F3056	ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับโลหะผสมนิกเกิลแบบผลิตเสริม
AMS7016	ผงนิกเกิลอัลลอยสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง
ASME B46.1	ข้อกำหนดพื้นผิว

ผง GH3625 มีคุณสมบัติที่ผ่านการรับรองจากขีดจำกัดองค์ประกอบ ขนาดการกระจายขนาดของอนุภาค สัณฐาน การไหลได้ ความหนาแน่นที่มองเห็นและโครงสร้างจุลภาคตามมาตรฐาน ASTM F3056 ต้องมีการทดสอบเพิ่มเติมตามมาตรฐานการใช้งาน

ราคาผง GH3625

ผง GH3625 มีราคาแพงกว่าผงสแตนเลสสตีลเนื่องจากองค์ประกอบที่ซับซ้อนและเป็นลิขสิทธิ์เฉพาะ ต่อไปนี้คือช่วงราคาทั่วไป:

ค่าผง GH3625

เกรดผง	ช่วงราคา
GH3625	90-200 บาท/กิโลกรัม
GH3625 + โบรอน	110-250 บาท/กิโลกรัม
GH3625 + คาร์บอน	ราคา 100-220 บาท/กิโลกรัม

ราคาจะแตกต่างกันไปตามปริมาณการสั่งซื้อ การกระจายขนาดของอนุภาค รูปร่าง วิธีการผลิต ผู้จัดจำหน่าย และข้อกำหนดคุณสมบัติพิเศษหรือข้อกำหนดด้านคุณสมบัติของผงเพิ่มเติม

ข้อดีและข้อเสียของผง GH3625

GH3625 มีข้อดีดังต่อไปนี้ที่ทำให้เป็นตัวเลือกที่นิยม:

GH3625 จุดเด่น

• ความแข็งแรงและความแข็งสูงสุดถึง 1000¡«C
• ทนทานต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชันได้ดี
• เชื่อมต่อได้สำหรับงานปรับปรุงหลังกระบวนการ
• ความเหนียวสูงกว่า Inconel 718
• สามารถแข็งขึ้นได้จากการบำบัดความร้อน
• เรขาคณิตที่ซับซ้อนที่ใช้งานได้โดยการผลิตสารเติมแต่ง
• เร็วกว่าและถูกกว่าการหล่อ
• ลดจำนวนชิ้นส่วนผ่านการรวมศูนย์

ข้อเสียของ GH3625

• แพงกว่าสเตนเลส
• ความแข็งแรงต่ำกว่า Inconel 718 ที่อุณหภูมิสูงกว่า 550¡«C
• มีความเสี่ยงต่อการแตกร้าวเนื่องจากการชะงัก
• ต้องใช้การกดแบบไอโซสถิตย์ร้อน (HIP)
• ยากต่อการใช้เครื่องจักร อาจต้องใช้เครื่องมือเฉพาะทาง
• ข้อมูลผู้จำหน่ายจำนวนจำกัดเกี่ยวกับประสิทธิภาพระยะยาว

การเลือกพารามิเตอร์กระบวนการ AM และกระบวนการหลังการประมวลผลที่เหมาะสม ช่วยลดข้อจำกัดบางประการของผง GH3625

การเปรียบเทียบ GH3625 กับ Inconel 718 และ Stellite 21

GH3625 อยู่ในระดับกลางระหว่าง Inconel 718 และ Stellite 21 ในแง่ของคุณสมบัติและราคา:

การเปรียบเทียบโลหะผสม

ทรัพย์สิน	GH3625	Inconel 718	Stellite 21
ค่าใช้จ่าย	กลางๆ	สูง	ต่ำ
ความหนาแน่น	สูง	กลางๆ	สูง
ความแข็งแรง	กลางๆ	สูงมาก	กลางๆ
ความแข็ง	สูง	กลางๆ	สูงมาก
ทนทานต่อการสึกหรอ	กลางๆ	ต่ำ	สูงมาก
ความต้านทานการกัดกร่อน	กลางๆ	สูง	กลางๆ
ทนทานต่อออกไซด์	กลางๆ	สูง	กลางๆ
เสถียรภาพของอุณหภูมิ	สูงถึง 1000¡«C	สูงถึง 700¡«C	สูงถึง 900¡«C
ความสามารถในการเชื่อม	ดี	จน	กลางๆ
ความสามารถผลิต	กลางๆ	ยาก	ง่าย

GH3625 มีสมรรถนะที่ตรงหรือแซงหน้าโลหะผสมโคบอลต์ Stellite 21 โดยมีการสึกหรอและความทนทานต่อการกัดกร่อนแต่มีต้นทุนต่ำกว่า และใกล้เคียงกับความแข็งแรงของ Inconel 718 สูงถึง 550 ¡«C และมีสมบัติในการเชื่อมและการผลิตได้ดีกว่า

ทำให้เป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับการใช้งานหลายๆ อย่างที่ต้องประสิทธิภาพการใช้งานระหว่างโลหะผสมมาตรฐานเหล่านี้ ความสามารถในการพิมพ์ภูมิประเทศที่ซับซ้อนด้วย 3D ยังให้ประโยชน์เพิ่มเติมด้วย

GH3625 ผง – คำถามที่พบบ่อย

Q: ผง GH3625 คืออะไร?

ก: GH3625 คือผงซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีส่วนผสมของนิกเกิลที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับกระบวนการผลิตแบบเติมเนื้อ เช่น การหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกจุด (SLS) และการหลอมโลหะโดยตรงด้วยเลเซอร์ (DMLS) ซึ่งให้การผสมผสานที่ยอดเยี่ยมของความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง ความแข็ง และความต้านทานการสึกหรอและการกัดกร่อน

Q: GH3625 คือผงที่ใช้ทำอะไร

A: ผง GH3625 ใช้สำหรับพิมพ์ชิ้นส่วนที่มีความสำคัญโดยใช้เทคโนโลยี 3D เช่น ใบกังหัน ท่อร่วม ไอพ่น ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่ต้องมีคุณสมบัติทางกล ความเสถียรของมิติ และความต้านทานความร้อนสูงถึง 1000¡«C มีการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการบิน ยานยนต์ พลังงาน กระบวนการทางเคมี และการแพทย์

ถาม: กระบวนการพิมพ์สามมิติแบบใช้โลหะใดที่ใช้ผง GH3625?

ก: การหลอมผงด้วยเลเซอร์แบบเลือกได้ (SLS) และการหลอมผงโลหะโดยตรงด้วยเลเซอร์ (DMLS) เป็นกระบวนการพิมพ์สามมิติแบบหลอมผงที่ใช้อย่างแพร่หลายกับผง GH3625 การพิมพ์แบบพ่นสารยึดก็เหมาะสำหรับ GH3625 เช่นกัน

ถาม: คุณสมบัติของวัสดุของ GH3625 คืออะไร

A: GH3625 มีแรงดึงที่ยอดเยี่ยม 1050-1280 MPa แรงยืดหยุ่น 860-1050 MPa และความแข็ง 32-38 HRC เทียบเท่าวัสดุที่ผ่านการขึ้นรูป มีความเหนียวที่ดีสามารถยืดได้ 8-15% และทนต่อการสึกหรอ การเกาะติด การกัดกร่อน และการกัดได้ดีในระดับสูง คุณสมบัติเชิงความร้อนช่วยให้ใช้ในการทำงานที่อุณหภูมิสูงสุด 1000¡«C

ถาม: ผง GH3625 ต้องให้ความร้อนหรือไม่

A: ใช่ ชิ้นส่วน GH3625 ที่พิมพ์โดยใช้ SLS/DMLS ต้องใช้วิธีการกดอัดแบบไอโซสแตติก (HIP) ร่วมด้วยการอบชุบความร้อน เพื่อให้ได้คุณสมบัติทางกล การรวมเนื้อวัสดุ และโครงสร้างจุลภาคที่เหมาะสมที่สุด HIP ช่วยปิดช่องว่างและฟองอากาศภายใน

ถาม: GH3625 สามารถเชื่อมได้หรือไม่

A: GH3625 ออกแบบมาให้มีคุณสมบัติการเชื่อมที่ดีเยี่ยมเมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมที่ชุบแข็งด้วยการตกตะกอนและ Inconel 718 ซึ่งอำนวยความสะดวกในการซ่อมแซมและการเชื่อมชิ้นส่วน AM GH3625 อาจจำเป็นต้องคลายความเค้นหลังจากการเชื่อมเพื่อป้องกันการแตกร้าว

ถาม: GH3625 สามารถกลึงได้หรือไม่?

A: การที่จะกลึง GH3625 นั้นยากกว่าการกลึงสแตนเลส และต้องมีการกลึงความเร็วสูงด้วยเครื่องมือคาร์ไบด์เฉพาะทาง การสึกหรอของเครื่องมือจะมากขึ้นจึงต้องมีการป้อน การควบคุมความเร็ว และวิถีของเครื่องมือที่เหมาะสม

ถาม: ผง GH3625 ราคาเท่าไหร่

A: ปกติ GH3625 จะราคาอยู่ระหว่าง 90-250 เหรียญสหรัฐ ต่อกิโล ขึ้นอยู่กับขนาดของการสั่งซื้อ ขนาดของการกระจายตัวของอนุภาค วิธีการผลิต และข้อกำหนดทดสอบ/คุณสมบัติอื่นๆ ซึ่งแพงกว่าผงสเตนเลสแต่ถูกกว่า Inconel 718

บทสรุป

GH3625 เป็นซูเปอร์อัลลอยด์ขั้นสูงที่ทำจากนิกเกิลที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการผลิตสารเติมแต่งของส่วนประกอบสมรรถนะสูง มอบจุดเด่นของทั้งสารประกอบดั้งเดิมและความยืดหยุ่นในการออกแบบที่รองรับ AM

ด้วยลักษณะผงที่ควบคุมอย่างระมัดระวังและการปรับปรameterเฉพาะทาง ช่วยให้สามารถใช้ประโยชน์จาก GH3625 ได้อย่างเต็มศักยภาพ ด้วยคุณสมบัติและความคุ้มค่า GH3625 จึงกลายเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้สำหรับโลหะผสมแบบดั้งเดิมทั่วทั้งอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ พลังงาน และอุตสาหกรรมที่สำคัญ