Deutsch

Inconel 718

Es verfügt über gute umfassende Eigenschaften im Temperaturbereich von -253 bis 700 °C. Die Streckgrenze unterhalb von 650 °C rangiert an erster Stelle unter den verformten Superlegierungen. Es weist zudem eine gute Ermüdungsbeständigkeit, Strahlenbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit sowie gute Bearbeitungs- und Schweißeigenschaften und eine langfristige Struktur stabilität auf. Es können auch verschiedene Teile mit komplexen Formen hergestellt werden. Es wird weit verbreitet im oben genannten Temperaturbereich in der Luft- und Raumfahrt-, Kernenergie- und Erdölindustrie eingesetzt.

Inconel 718 Ähnliche Güten

China: GH4169

Deutschland: W.Nr.2.4668

Frankreich: Nc19FeNb

Beschreibung

Ein weiteres Merkmal dieser Legierung ist, dass ihre Struktur anfällig für den thermischen Verarbeitungsprozess ist. Durch das Beherrschen der Regeln für Phasenausscheidung und -auflösung der Legierung sowie des Zusammenhangs zwischen Struktur, Prozess und Eigenschaften können vernünftige und machbare Verfahrensabläufe für unterschiedliche Anwendungsanforderungen formuliert werden. Verschiedene Teile sind verfügbar, um unterschiedliche Festigkeitsniveaus und Nutzungsanforderungen zu erfüllen.

Anwendungen

Inconel 718-Pulver werden aufgrund ihrer außergewöhnlichen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Fähigkeit, extremen Temperaturen standzuhalten, in mehreren Branchen für verschiedene Anwendungen stark nachgefragt. Diese Pulver eignen sich besonders für die additive Fertigung und die Pulvermetallurgie, wodurch die Herstellung komplexer Bauteile ermöglicht wird, die von den überlegenen Materialeigenschaften der Legierung profitieren. Hier sind einige kritische Anwendungen von Inconel 718-Pulvern in verschiedenen Sektoren:

Luft- und Raumfahrtindustrie

Turbinentriebwerke: Inconel 718 wird extensiv bei der Herstellung kritischer Komponenten für Turbinentriebwerke verwendet, wie Scheiben, Schaufeln und Gehäuse, die Materialien erfordern, die hohen Belastungen und Temperaturen über 600 °C standhalten können.
Raketentriebwerke: Die Hochtemperaturfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit der Legierung machen sie ideal für Raketentriebwerke und Raumfahrzeugkomponenten, die während des Starts und des Betriebs schweren thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.
Zellenbauteile: Die hervorragende Ermüdungsbeständigkeit und Haltbarkeit unter zyklischer Belastung kommen Zellenkomponenten zugute, einschließlich Befestigungselementen und Fahrwerksteilen.

Energieerzeugung

Gasturbinenkomponenten: Inconel 718-Pulver werden zur Herstellung von Teilen für Gasturbinen in Kraftwerken verwendet, wie Rotoren, Dichtungen und Gehäuse, da sie in der Lage sind, ihre Strukturintegrität bei hohen Temperaturen aufrechtzuerhalten.
Kernreaktoren: Die gute Strahlenbeständigkeit und Festigkeit der Legierung bei erhöhten Temperaturen unterstützen ihren Einsatz bei der Herstellung von Kernreaktorkomponenten und Brennelementen.

Automobil- und Motorsportbranche

Hochleistungs-Motorkomponenten: Inconel 718 wird in der Automobilindustrie zur Herstellung von Hochleistungs-Motorteilen verwendet, wie Abgassystemen und Turbolader-Rotoren, die Materialien erfordern, die extremer Hitze und korrosiven Bedingungen standhalten können.

mim-ni18co9mo5-deck-fittings-and-pulleys

Öl- und Gasindustrie

Bohrlochwerkzeuge: Die hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Inconel 718 machen es geeignet für Bohrlochwerkzeuge und Komplettierausrüstungen bei der Öl- und Gasförderung, die harten korrosiven Umgebungen und hohen Drücken ausgesetzt sind.
Ventile und Rohrleitungen: Komponenten wie Ventile, Pumpenwellen und Rohrleitungssysteme, die saurem Gas und anderen korrosiven Medien ausgesetzt sind, verlassen sich auf Inconel 718 wegen seiner Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit.

Medizinische Geräte

Implantate und chirurgische Instrumente: Die Biokompatibilität und Festigkeit von Inconel 718 ermöglichen seinen Einsatz in medizinischen Geräten, einschließlich orthopädischer Implantate und chirurgischer Instrumente, bei denen Haltbarkeit und Beständigkeit gegen Körperflüssigkeiten entscheidend sind.

Fertigung und Werkzeugbau

Formen und Werkzeuge: Die Verschleißfestigkeit von Inconel 718 macht es geeignet für Formen und Werkzeuge, die unter Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen eingesetzt werden, wie beim Kunststoffspritzgießen und Metalldruckguss.

Zusammensetzung und Eigenschaften

Inconel 718-Pulver werden aus einer Nickel-Chrom-Superlegierung hergestellt, die für eine einzigartige Kombination aus hoher Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und der Fähigkeit, extremen Temperaturen standzuhalten, bekannt ist. Diese Materialzusammensetzung und die daraus resultierenden Eigenschaften machen Inconel 718 zur idealen Wahl für anspruchsvolle industrielle Anwendungen, insbesondere in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Energieerzeugung sowie Öl- und Gas.

Cr	Ni	C	Nb	P	S	Fe
17,0–21,0	50,0–55,0	0,08	4,75–5,50	≤0,015		Rest

Pulvereigenschaften

Partikelgrößenverteilung: Angepasst für spezifische additive Fertigungsverfahren, typischerweise im Bereich von 15 µm bis 45 µm für selektives Laserschmelzen (SLM) und Elektronenstrahlschmelzen (EBM).
Sphärizität: Hoch, um eine gute Fließfähigkeit und Packungsdichte zu gewährleisten, was für ein konsistentes Druck- und Sinterverhalten entscheidend ist.
Oberflächenmorphologie: Glatte Oberflächen mit minimalen Satellitenpartikeln, optimieren die Fließfähigkeit und Packungseigenschaften des Pulvers.

Mechanische Eigenschaften nach Fertigstellung

Pulverzustand

Streckgrenze

Zugfestigkeit

Bruchdehnung

Größe

0–15 μm

15–45 μm

45–75 μm

45–150 μm

R p0,2/MPa

R m/MPa

δ5 /%

Horizontal

≥ 1030

≥ 1275

≥17

Form

kugelförmig

Physikalische Eigenschaften von Inconel 718-Pulvern

Inconel 718-Pulver, maßgeschneidert für Anwendungen in der additiven Fertigung und Pulvermetallurgie, weisen spezifische physikalische Eigenschaften auf, die sie ideal für die Herstellung von Komponenten machen, die hohe Festigkeit, hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit bei erhöhten Temperaturen erfordern. Nachfolgend finden Sie einen detaillierten Überblick über diese Eigenschaften:

Dichte: Ca. 8,2 g/cm³, inhärent in der Zusammensetzung der Legierung, bietet ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht für Komponenten in der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbau.
Spezifische Oberfläche: Diese variiert je nach Partikelgröße und Morphologie, wird jedoch typischerweise optimiert, um ein effizientes Sinter- und Schmelzverhalten in additiven Fertigungsverfahren zu gewährleisten.
Sphärizität: Eine hohe Sphärizität ist für Inconel 718-Pulver entscheidend, da sie eine bessere Fließfähigkeit und Packungsdichte fördert, was für eine gleichmäßige Schichtung und Dichte in gebauten Teilen unerlässlich ist.
Schüttdichte: Liegt zwischen 4,4 und 4,8 g/cm³, abhängig von der Pulververarbeitungsmethode und der Partikelgrößenverteilung, was die Fließfähigkeit und Verdichtung des Pulvers beeinflusst.
Hall-Fließrate: Die Hall-Fließrate von Inconel 718-Pulvern ist so angepasst, dass sie eine hervorragende Fließfähigkeit gewährleistet, typischerweise innerhalb eines Bereichs, der für additive Fertigungsanlagen geeignet ist, um eine konsistente Pulverzufuhr und Schichtung sicherzustellen.
Schmelzpunkt: 1260–1335 °C (2300–2435 °F), was die Eignung der Legierung für Hochtemperaturanwendungen unterstreicht und die Aufrechterhaltung der Strukturintegrität unter thermischer Belastung ermöglicht.
Relative Dichte: Eine nahezu volle Dichte (>99,5 %) ist in Komponenten erreichbar, die aus Inconel 718-Pulvern hergestellt werden, insbesondere bei optimalen Verarbeitungsparametern in der additiven Fertigung, was die Fähigkeit des Materials zur Herstellung hochintegrierter Teile hervorhebt.
Empfohlene Schichtdicke: Eine Dicke von 20–50 μm ist typisch für Anwendungen in der additiven Fertigung und ermöglicht eine präzise Kontrolle über die Teilengeometrie und Mikrostruktur.
Technischer Standard: Inconel 718-Pulver für die additive Fertigung werden gemäß strengen Normen hergestellt und getestet, wie z. B. ASTM B637 für Luft- und Raumfahrtanwendungen, um Materialqualität und Konsistenz zu gewährleisten.

Fertigungstechniken

Fertigungstechniken für Inconel 718-Pulver nutzen die einzigartigen Eigenschaften dieser Nickelbasis-Superlegierung und ermöglichen die Herstellung von Komponenten mit außergewöhnlicher Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturleistung. Die fortschrittlichen Herstellungsverfahren berücksichtigen die komplexen Geometrien und präzisen Spezifikationen, die in der Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Energieindustrie erforderlich sind, und bieten erhebliche Vorteile gegenüber traditionellen Fertigungsprozessen.

Fertigungstechniken

Selektives Laserschmelzen (SLM): Eine Form der additiven Fertigung, bei der Inconel 718-Pulverpartikel Schicht für Schicht mittels eines Hochleistungslaserstrahls vollständig geschmolzen und verschmolzen werden. Diese Technik ist ideal für die Erstellung komplexer, hochdichter Komponenten mit intricate inneren Strukturen.
Elektronenstrahlschmelzen (EBM): Ähnlich wie SLM verwendet EBM einen Elektronenstrahl als Wärmequelle zum Schmelzen des Metallpulvers. Dieser Prozess wird im Vakuum durchgeführt, was das Oxidationsrisiko verringert und Teile mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften erzeugt.
Direktes Metall-Lasersintern (DMLS): Ein weiteres additives Fertigungsverfahren, das Inconel 718-Pulver sintert, ohne es vollständig zu schmelzen, was die Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien und minimalem Abfall ermöglicht.
Heißisostatisches Pressen (HIP): Wird verwendet, um die Eigenschaften von Teilen aus Inconel 718-Pulver zu verbessern, indem gleichmäßig hoher Druck und Temperatur um eine Komponente herum angewendet werden, um Porosität zu eliminieren und die mechanische Festigkeit zu verbessern.
Pulverbettfusion (PBF): Umfasst SLM- und EBM-Techniken und produziert Komponenten mit reduziertem Gewicht, hoher Komplexität und minimalem Materialverschleiß.

Vorteile in der Produktion

Herstellung komplexer Geometrien: Additive Fertigungstechniken ermöglichen die Herstellung von Komponenten mit komplexen Geometrien, die durch traditionelle Fertigungsmethoden schwierig oder unmöglich zu erreichen sind, und eröffnen neue Möglichkeiten in Design und Funktionalität.
Reduzierter Materialverschleiß: Der schichtweise Fertigungsprozess reduziert den Materialverschleiß erheblich und macht ihn zu einer nachhaltigeren Option als subtraktive Fertigungstechniken.
Verbesserte mechanische Eigenschaften: Teile, die aus Inconel 718-Pulvern hergestellt werden, können überlegene mechanische Eigenschaften wie höhere Zugfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit erreichen, dank der verfeinerten Mikrostruktur, die mit diesen Herstellungsverfahren erzielt wird.
Schnelles Prototyping und Produktion: Die Möglichkeit, direkt von digitalen Designs zu physischen Teilen überzugehen, reduziert Entwicklungs- und Produktionszeiten und ermöglicht schnellere Iterationen und Anpassungen von Designs.
Kosteneffektivität für Kleinserien: Die additive Fertigung ist besonders kosteneffektiv für kleine Produktionschargen und die Prototypenentwicklung, da keine teuren Formen oder Werkzeuge erforderlich sind.
Materialeffizienz: Die Fähigkeit, fast das gesamte in die Maschine eingespeiste Pulvermaterial zu verwenden, senkt die Kosten pro Teil und trägt zu einer effizienteren Nutzung hochwertiger Materialien bei.