Leitfaden für Inconel 625-Pulver für additive Fertigungsanwendungen

Inhaltsübersicht

Inconel 625 ist eine Superlegierung auf Nickelbasis, die aufgrund ihrer hohen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Temperaturbeständigkeit in der Luft- und Raumfahrt, der chemischen Verarbeitung und der Energieindustrie weit verbreitet ist. Dieser Leitfaden behandelt Inconel 625-Pulver Eigenschaften, Herstellungsmethoden, industrielle Anwendungen, Nachbearbeitungsverfahren und Lieferanten.

Einführung in Inconel 625 Legierungspulver

Inconel 625 ist eine Hochleistungslegierung, die hauptsächlich aus Nickel, Chrom und Molybdän besteht. Zu den wichtigsten Merkmalen gehören:

Tabelle 1: Inconel 625 Pulver Übersicht

Eigenschaften Einzelheiten
Nickelgehalt 58-63%
Dichte 8,44 g/cm3
Schmelzpunkt 1,260-1,340°C
Zugfestigkeit 1.240 MPa
Streckgrenze 550 MPa
Dehnung 30%
Korrosionsbeständigkeit Ausgezeichnet in extremen Umgebungen
Verarbeitbarkeit Leicht zu schweißen und zu fertigen

Diese Eigenschaften unterstützen den Einsatz in der chemischen Verarbeitung, in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Öl- und Gasindustrie. Die additive Fertigung erweitert die Möglichkeiten für kundenspezifische, komplexe Inconel 625-Teile.

Inconel 625-Pulver
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Chemische Zusammensetzung

Die Zusammensetzung der Inconel 625-Legierung besteht aus:

Tabelle 2: Inconel 625 Standardchemie

Element Gewicht % Rolle
Nickel (Ni) 58.0 – 63.0% Matrix-Element
Chrom (Cr) 20.0 – 23.0% Oxidationsbeständigkeit
Molybdän (Mo) 8.0 – 10.0% Stärkung
Niobium (Nb) 3.15 – 4.15% Aushärtung von Niederschlägen
Eisen (Fe) ≤ 5% Tramp-Element
Kohlenstoff (C) ≤ 0,10% Grenzwert für Verunreinigungen
Mangan (Mn) ≤ 0,5% Restbetrag
Silizium (Si) ≤ 0,5% Desoxidationsmittel
Phosphor (P) ≤ 0,015% Grenzwert für Verunreinigungen
Schwefel (S) ≤ 0,015% Grenzwert für Verunreinigungen
Aluminium (Al) ≤ 0,4% Grenzwert für Verunreinigungen

Eine sorgfältige Optimierung von Nickel, Chrom, Molybdän und Niob ist der Schlüssel zum Erreichen der gewünschten mechanischen Eigenschaften.

Wichtige Eigenschaften von Inconel 625-Pulver

Tabelle 3: Eigenschaften von Inconel 625 Pulver

Eigentum Wert
Dichte 8,44 g/cm3
Schmelzpunkt 1,260-1,340°C
Wärmeleitfähigkeit 9,8 W/m-K
Elektrischer Widerstand 134 μΩ-cm
Elastizitätsmodul 207 GPa
Poissonsche Zahl 0.29
Zugfestigkeit 1.240 MPa
Streckgrenze 550 MPa
Dehnung 30%
Härte ~36 HRC

Diese Eigenschaften ermöglichen den Einsatz von Inconel 625 in tragenden Anwendungen bis zu 700°C, bei denen die Beständigkeit gegen thermische Ermüdung, Oxidation und Kriechverhalten entscheidend ist.

Produktionsverfahren für Inconel 625-Pulver

Tabelle 4: Verfahren zur Herstellung von Inconel 625-Pulver

Methode Beschreibung Merkmale
Gaszerstäubung Hochdruck-Gasdüse zerkleinert geschmolzenen Metallstrom Sphärisches Pulver ideal für AM
Plasma-Zerstäubung Durch Plasmalichtbögen/-brenner zu Tröpfchen geschmolzene Elektroden Kontrollierte Pulvergrößenverteilung
Rotierende Elektrode Zentrifugale Zerkleinerung von rotierendem geschmolzenem Metall durch elektrische Lichtbögen Engste Partikelverteilung

Fortschrittliche Gaszerstäubungsverfahren ermöglichen die Abstimmung von Pulverform, Oberflächenchemie, Defekten und Partikelgrößenverteilung, die für die additive Fertigung geeignet sind, um die Porosität zu minimieren.

Anwendungen von Inconel 625-Pulver

Die Kombination aus Festigkeit, Bruchzähigkeit, Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit macht Inconel 625 geeignet für:

Tabelle 5: Anwendungen von Inconel 625-Pulver

Industrie Komponenten
Luft- und Raumfahrt Turbinenschaufeln, Verbrennungsdosen, Raketendüsen
Öl und Gas Bohrlochkopfventile, Bohrlochwerkzeuge, Bohrgestänge
Chemische Verarbeitung Reaktorbehälter, Wärmetauscherrohre
Stromerzeugung Teile des Heißteils von Gasturbinen, Brennstoffdüsen
Automobilindustrie Turboladerturbinen, Abgaskomponenten
Marine Entsalzungsanlagen, Propeller, Armaturen

Insbesondere die additive Fertigung ermöglicht eine kostengünstige Kleinserienproduktion von kundenspezifischen Inconel 625-Bauteilen.

Spezifikationen für Inconel 625-Pulver

Tabelle 6: Inconel 625 Pulver Spezifikationen

Parameter Wert
Reinheit >99,9%
Partikelgröße 15-45 Mikrometer
Morphologie Hochgradig kugelförmig
Phasen Mischkristall γ-Ni + γ"-Ni3Nb
Sauerstoffgehalt <300 ppm
Scheinbare Dichte Typischerweise >4 g/cm3
Durchflussmenge Hall-Durchflussmesser >23 sec/50g

Durch eine strenge Kontrolle der Pulverqualität und die Optimierung für AM werden ein dichter Druck und eine hervorragende Leistung des fertigen Materials erreicht.

Globale Lieferanten

Zu den führenden Anbietern von Inconel 625-Pulver für AM gehören:

Tabelle 7: Inconel 625 Pulver Hersteller

Unternehmen Standort
Sandvik Deutschland
Praxair Vereinigte Staaten
Zimmerer-Zusatzstoff Vereinigte Staaten
AP&C Kanada
Erasteel Schweden
Tekna Kanada

Diese Premium-Spezialisten bieten zerstäubtes Inconel 625-Pulver mit kontrollierter Partikelgröße, Form, Chemie und Defektpopulation an, das auf additive Fertigungsanwendungen zugeschnitten ist.

Preise für Inconel 625-Pulver

Tabelle 8: Inconel 625 Pulver Preisdynamik

Parameter Einzelheiten
Menge Preis pro kg fällt über ~50 kg
Qualität Höhere Qualitäten für AM kosten 2-4x mehr als herkömmliches Pulver
Vertrieb Engere Partikelverteilungen sind teurer
Formfaktoren Hohe Sphärizität/Glattheit erhöhen den Preis

Inconel 625-Pulver reicht im Allgemeinen von $50/kg bis $150/kg für spezielle Sorten, die für das Laser-Pulverbettschmelzen oder das Drucken mit gerichteter Energieabscheidung optimiert sind.

Pro und Kontra von Inconel 625-Pulver

Tabelle 9: Vorteile und Herausforderungen von Inconel 625 Pulver

Profis Nachteile
Hält extremen Umgebungen stand Geringere Dehnung/Zähigkeit als bei Nickellegierungen
Fünfmal bruchfester als Stahl Anfällig für Rissbildung durch Dehnungsalterung
Die Hälfte der Dichte von Stahl Teuer im Vergleich zu rostfreiem Stahl
Widersteht Heißkorrosion und Lochfraß Sehr hohe Verarbeitungstemperaturen
Entwicklung kundenspezifischer Legierungen möglich Tendenz zur Porosität in AM-Teilen
Komplexe Geometrien aus AM-Konsolidierung Erfordert umfangreiche Nachbearbeitungen
Reduziert Vorlaufzeiten und Kosten für kleine Auflagen Begrenzte Anzahl industrieller Lieferanten mit großem Volumen

Mit soliden Design- und Druckparametern ermöglicht Inconel 625 leichtere, stärkere und besser integrierte Komponenten für anspruchsvolle Anwendungen.

Inconel 625-Pulver

Häufig gestellte Fragen

F: Welche Partikelgrößenverteilung ist für den Druck von Inconel 625 optimal?

A: Ein Inconel 625-Pulver mit einer Partikelgröße von 15-45 Mikrometern ermöglicht eine hohe Packungsdichte und begrenzt die Porosität beim Drucken.

F: Was verursacht die Rissbildung in additiv gefertigten Inconel 625-Teilen?

A: Große Eigenspannungen durch die extremen Temperaturgradienten während des Drucks führen zu Rissen. Prozessoptimierungen wie das Vor- und Nachheizen und die Bereitstellung von strukturellen Unterstützungen sind daher unerlässlich.

F: Welche Oberflächenbeschaffenheit kann man bei bedruckten Inconel 625-Bauteilen erwarten?

A: Die Rauheit der Rohoberfläche liegt in der Regel zwischen 5 und 15 Mikrometern. Durch zusätzliche Bearbeitung, Schleifen, Elektropolieren und andere Endbearbeitungen werden glattere Oberflächen erzielt.

F: Welche Nachbearbeitungsmethode wird für additiv hergestellte Inconel 625-Teile empfohlen?

A: Wärmebehandlung, heißisostatisches Pressen und Oberflächenbehandlung werden empfohlen, um Spannungen abzubauen, die Dichte zu erhöhen und die Oberflächengüte zu verbessern.

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