Inconel 738

Аналогичные марки Inconel 738

США: UNS N07750

Описание

Inconel 738 — это никелевый суперсплав, известный своим исключительным сочетанием высокой прочности при повышенных температурах, термической стабильности, а также устойчивости к коррозии и окислению. Его порошковая форма широко используется в аддитивном производстве (AM) и процессах порошковой металлургии**, отвечая высоким требованиям аэрокосмической, энергетической и автомобильной отраслей.

Области применения

Аэрокосмическая отрасль: Порошки Inconel 738 широко используются для производства лопаток турбин, направляющих аппаратов и других компонентов, требующих высокой прочности и устойчивости к окислению при повышенных температурах. Эти детали имеют решающее значение для производительности и долговечности двигателя.

Энергетический сектор: Компоненты газовых турбин на электростанциях, включая камеры сгорания и детали дожигателей, изготавливаются из Inconel 738 благодаря его устойчивости к ползучести и разрушению при температурах до 982°C.

Автомобилестроение: Высокопроизводительные выхлопные системы и компоненты турбокомпрессоров выигрывают от термической стабильности и коррозионной стойкости Inconel 738.

Состав и свойства

Порошок Inconel 738 в основном состоит из никеля, хрома, кобальта и молибдена, с дополнительными легирующими элементами, такими как вольфрам, алюминий и титан, для улучшения его свойств. Этот состав обеспечивает температуру плавления около 1250–1350°C, позволяя сплаву сохранять структурную целостность и механические характеристики при высоких температурах. Он также демонстрирует отличную устойчивость к термической усталости и циклическому окислению, что критически важно для применений в суровых условиях.

Характеристики порошка Inconel 738

Распределение размера частиц, морфология и текучесть порошка Inconel 738 имеют решающее значение для аддитивного производства и порошковой металлургии. Обычно размер частиц порошка составляет от 15 до 45 микрометров для процессов селективного лазерного плавления (SLM) и электронно-лучевого плавления (EBM). Сферическая форма частиц порошка обеспечивает превосходную текучесть и плотность упаковки, способствуя формированию более однородной и свободной от дефектов микроструктуры в готовом изделии.

Механические свойства готового изделия

Состояние порошка

Предел текучести

Предел прочности при растяжении

Удлинение

Размер

0- 15μm

15-45μm

45-75μm

45- 150μm

R p0.2/MPa

R m/MPa

δ5 /%

Горизонтально

≥ 880

≥ 1030

≥7.5

Форма

сферическая

сферическая

сферическая

сферическая

Физические свойства

Плотность: 8.30 г/см³

Удельная площадь поверхности: 0.242 см²/г

Сферичность ≥98.5%

Насыпная плотность: 4.19 г/см³

Скорость истечения по Холлу: 17.9 с/50 г

Температура плавления: 1260-1330°C

Относительная плотность: близка к 100%

Рекомендуемая толщина слоя: 15 мкм, 20 мкм, 30 мкм, 40 мкм, 50 мкм

Технический стандарт: Техническая спецификация порошка Inconel738 для 3D-печати, ASTM B446, AMS 5666, AMS 5663, AMS 5599

Технологии производства

Производство с использованием порошков Inconel 738 включает сложные процессы, разработанные для использования превосходных свойств этого никелевого суперсплава, особенно в условиях высоких температур и напряжений, таких как в аэрокосмической, энергетической и автомобильной отраслях. Выбор метода производства зависит от конкретных требований применения, включая сложность детали, объем и желаемые свойства. Ниже приведен обзор ключевых производственных процессов:

1. Аддитивное производство (AM)

Аддитивное производство, или 3D-печать, с использованием Inconel 738 осуществляется преимущественно методами селективного лазерного плавления (SLM) и электронно-лучевого плавления (EBM). Эти процессы позволяют послойно создавать детали, обеспечивая возможность изготовления сложных геометрий, которые было бы сложно или невозможно получить традиционными методами производства.

• Селективное лазерное плавление (SLM): Мощный лазер послойно сплавляет частицы порошка Inconel 738 согласно цифровой 3D-модели. Этот метод идеально подходит для производства компонентов со сложной внутренней структурой и геометрией, таких как каналы охлаждения в лопатках турбин.

• Электронно-лучевое плавление (EBM): Использует мощный электронный луч для плавления порошка; процесс проводится в вакууме для обеспечения высокой чистоты и снижения окисления готовой детали. EBM подходит для компонентов, требующих исключительных свойств материала, таких как высокая усталостная прочность.

1. Порошковая металлургия

Порошковая металлургия с использованием порошков Inconel 738 включает горячее изостатическое прессование (HIP) и литье под давлением металла (MIM). Эти методы выбираются благодаря их способности обеспечивать высокую плотность и прочность компонентов.

• Горячее изостатическое прессование (HIP): Сочетает высокие температуру и давление для уплотнения порошков в высококачественные компоненты. HIP полезен для устранения внутренних пустот и достижения превосходных механических свойств, что делает его подходящим для критически важных компонентов в аэрокосмических турбинах и турбинах для генерации энергии.

• Литье под давлением металла (MIM): Этот процесс включает смешивание порошка Inconel 738 со связующим веществом для создания шихты, которая затем формуется в желаемую форму перед удалением связующего и спеканием. MIM выгоден для производства мелких сложных деталей с жесткими допусками, таких как крепежные элементы и зубчатые колеса.

Преимущества в производстве

Использование порошков Inconel 738 предлагает несколько производственных преимуществ:

Гибкость проектирования: Позволяет изготавливать сложные формы и внутренние элементы, которые трудно или невозможно получить традиционными методами производства.

Эффективность использования материала: По сравнению с субтрактивными методами производства, аддитивное производство значительно снижает отходы материала.

Работоспособность при высоких температурах: Высокотемпературные возможности деталей из Inconel 738 имеют важное значение для отраслей, работающих в экстремальных условиях, обеспечивая повышенную безопасность и надежность.

В заключение, порошки Inconel 738 имеют решающее значение для производства компонентов, требующих высокой прочности, долговечности и устойчивости к суровым условиям. Их использование в аддитивном производстве и порошковой металлургии открывает новые возможности для проектирования и производства передовых компонентов в различных отраслях.

Производство с использованием никелевых суперсплавов порошков Inconel 738