Inconel-Pulver bezieht sich auf Superlegierungen auf Nickel-Chrom-Basis, die korrosions- und hitzebeständig sind. Dieser Leitfaden bietet einen umfassenden Überblick über Inconel-Pulver, seine Eigenschaften, Anwendungen, Spezifikationen, Preise und mehr.
Überblick über Inconel-Pulver
Inconel ist eine Familie von Superlegierungen auf Nickel-Chrom-Basis, die für ihre Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit bekannt sind. Inconel-Pulver werden in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Öl- und Gasindustrie, der chemischen Verarbeitung, der Energieerzeugung und vielen mehr eingesetzt.
Einige wichtige Eigenschaften und Merkmale von Inconel-Pulver:
Zusammensetzung
| Typ | Nickelgehalt | Chromgehalt | Eisengehalt | Andere Legierungselemente |
|---|---|---|---|---|
| Inconel 600 | 72% | 14-17% | 6-10% | Kobalt, Kohlenstoff |
| Inconel 625 | 58% min | 20-23% | 5% max | Molybdän, Niob |
| Inconel 718 | 50-55% | 17-21% | Bilanz | Niob, Molybdän, Aluminium, Titan |
Hohe Temperaturbeständigkeit - Behält seine Festigkeit und widersteht Kriechverformungen bis zu 700°C. Bestimmte Sorten können sogar höheren Temperaturen von über 1000°C standhalten.
Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit - Bildet eine schützende Chromschicht, die resistent gegen Lochfraß und Korrosion durch Säuren, Salze usw. ist.
Leichte Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit - Leicht zu fertigen und zu komplexen Formen zu bearbeiten. Erfordert eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen.
Hohe Ermüdungsfestigkeit - Sie halten wiederholten Belastungszyklen stand, ohne zu versagen, und eignen sich daher für dynamisch tragende Anwendungen.
Vergleichen Sie die Eigenschaften der gängigen Inconel-Pulversorten:
| Eigenschaften | Inconel 600 | Inconel 625 | Inconel 718 |
|---|---|---|---|
| Schmelzpunkt | 1350-1413°C | 1260-1350°C | 1260-1336°C |
| Dichte | 8,47 g/cm3 | 8,44 g/cm3 | 8,19 g/cm3 |
| Zugfestigkeit | 485-860 MPa | 760 MPa | 1275 MPa |
| Dehnung | 30-35% | 35% | 19% |
| Thermische Ausdehnung | 16.0×10-6/°C | 13.0×10-6/°C | 13.0×10-6/°C |
| Wärmeleitfähigkeit | 9,8-10,4 W/m.K | 9,8 W/m.K | 11,4 W/m.K |
Tabelle 1: Vergleich der wichtigsten Inconel-Güten
Anwendungen von Inconel-Pulver
Dank seiner einzigartigen Materialeigenschaften wird Inconel in vielen Branchen eingesetzt:
| Industrie | Anwendungen | Verwendete pulverförmige Produkte |
|---|---|---|
| Luft- und Raumfahrt | Abgasgehäuse von Turboladern, Schubumkehrsysteme, Turbinenschaufeln | Inconel 718, Inconel 625 |
| Öl und Gas | Bohrlochkopfsysteme, Berstscheiben, Bohrlochwerkzeuge | Inconel 718, Inconel 625, Inconel 600 |
| Chemische Verarbeitung | Wärmetauscher, Reaktionsbehälter, Förderkomponenten | Inconel 600, Inconel 625 |
| Stromerzeugung | Wärmetauscherrohre, Kohlevergasungssysteme | Inconel 617, Inconel 625, Inconel 740 |
| Automobilindustrie | Ventilkomponenten, Abgasrückführungssysteme | Inconel 718, Inconel 600 |
Wichtige Anwendungen von Inconel-Pulver:
- Die hohe Temperaturbeständigkeit ermöglicht den Einsatz in Gasturbinenschaufeln, Raketenmotorgehäusen, Kernbrennstoffhüllen usw.
- Die Korrosionsbeständigkeit ermöglicht den Einsatz in sauren Produktionssystemen, Meerwasseranwendungen usw.
- Aufgrund seiner Oxidationsbeständigkeit eignet es sich für Flugzeugabgassysteme, Komponenten von Industrieöfen usw.
- Einfache Herstellung komplexer Formen durch 3D-Druck oder andere Verfahren.
Branchentrends treiben die Einführung voran:
- Das Wachstum des Luft- und Raumfahrtsektors führt zu einer zunehmenden Verwendung in Triebwerkskomponenten.
- Nachfrage von Chemieanlagen, Ölraffinerien und LNG-Tankern aufgrund der hohen Temperatur- und Druckanforderungen.
- Wachstum im Bereich der additiven Fertigung von Metallen für Prototyping- und Produktionsanwendungen.
Tabelle 2: Überblick über die Anwendungen von Inconel-Pulver nach Branchen
Spezifikationen für Inconel-Pulver
Inconel-Pulver ist in verschiedenen Größen, Formen und Zusammensetzungen erhältlich, um verschiedenen Anwendungen gerecht zu werden:
| Größenbereich | Gemeinsame Form | Typische Verwendungen |
|---|---|---|
| 15-45 Mikrometer | Sphäroidisch | Ausgangsmaterial für das Metall-Spritzgießen |
| 45-106 Mikrometer | Unregelmäßig, kugelförmig | Additive Fertigung, HIP-Anwendungen |
| 150-250 Mikrometer | kugelförmig, agglomeriert | Thermische Spritzschichten |
| -140/+325 Maschen | Unregelmäßig | Press- und Sinterverfahren |
Je nach Anwendungsbedarf können die Benutzer zwischen den Spezifikationen von ASTM, ASME, AWS, AMS, UNS usw. wählen:
| Spezifikation | Gemeinsame Noten |
|---|---|
| ASTM B168 | Inconel 600, Inconel 601, Inconel 625, Inconel 718, Inconel X-750 |
| ASME SB443 | Inconel 82, Inconel 625, Inconel 718 |
| AWS A5.14 | Inconel 52, Inconel 152, Inconel 625 |
| AMS-Spezifikationen | Inconel 718 (AMS 5662), Inconel X-750 (AMS 5754) |
Tabelle 3: Übersicht über die gängigen Inconel-Pulverspezifikationen
Nach Standards bewertete Merkmale
- Chemische Zusammensetzung - Gehalt an Ni, Cr, Fe, Nb, Ti, Al
- Partikelgrößenverteilung, Durchflussmengen
- Gefüge - Gamma prime Gehalt, Korngröße
- Verunreinigungsgrade - C, S, Si, Mn
- Mechanische Eigenschaften - Härte, Zugfestigkeit und Streckgrenze
Die Wahl des richtigen Spezifikationsgrades stellt sicher, dass das Pulver den Konstruktionsanforderungen entspricht.
Lieferanten und Preisgestaltung
Die meisten Hersteller von Nickel- und Superlegierungspulver liefern verschiedene Inconel-Güten. Die Käufer können die Lieferanten anhand von Faktoren wie:
- Fähigkeit zur Herstellung unterschiedlicher Zusammensetzungen und Partikelgrößenverteilungen
- Qualitätszertifizierungen - AS9100, ISO 9001
- Anpassungsmöglichkeiten - Fähigkeit, Pulver maßzuschneidern
- Produktionskapazität, Vorlaufzeiten, Mindestbestellmengen
Vorläufige Preisspanne
| Inconel-Sorte | Preis pro kg |
|---|---|
| Inconel 600 | $50 – $120 |
| Inconel 625 | $50 – $150 |
| Inconel 718 | $80 – $220 |
Die Preise variieren je nach:
- Reinheitsgrade, Verunreinigungsgrenzen
- Form und Größenverteilung der Partikel
- Einkaufsvolumen und Produktionsverfahren
- Grad der Anpassung von Eigenschaften
Führende Hersteller von Inconel-Pulver
| Unternehmen | Standorte | Angebotene Klassenstufen |
|---|---|---|
| Sandvik | Europa, Asien | Inconel 718, Inconel 625 |
| Praxair | US | Inconel 600, Inconel 625, Inconel 718 |
| Hoganas | Europa | Inconel 718 |
| Tischlertechnik | US | Inconel 600, Inconel 718 |
| Erasteel | Europa | Inconel 718 |
Tabelle 4: Ungefähre Preisspanne und Hauptlieferanten von Inconel-Pulver
Vor- und Nachteile von Inconel-Pulver
Vorteile
- Extreme Temperaturbeständigkeit - kann bis zu 1000°C arbeiten
- Widersteht thermischer Ermüdung und dynamischen Belastungen ohne Ausfall
- Hohe Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit schützt die Oberfläche
- Maßgeschneiderte mechanische Eigenschaften durch Anpassung der Zusammensetzung
- Leicht in komplexe Formen zu bringen
Beschränkungen
- Sehr teuer im Vergleich zu Stahl und Titanlegierungen
- Geringere Wärmeleitfähigkeit als Aluminium, Kupfer
- Anfällig für Rissbildung an den Korngrenzen bei unsachgemäßer Verarbeitung
- Schwierig, nach der Nutzungsdauer vollständig zu recyceln und wiederzuverwenden
- Erfordert eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen für optimale Eigenschaften
Wägen Sie bei der Wahl von Inconel sorgfältig die einzigartigen Leistungsvorteile gegen die höheren Kosten im Vergleich zu Alternativen ab.
Vergleich mit wichtigen Alternativen
Wie schneidet Inconel im Vergleich zu anderen Hochtemperaturlegierungen ab?
| Parameter | Inconel | Rostfreier Stahl | Hastelloy | Haynes-Legierungen |
|---|---|---|---|---|
| Oxidationsbeständigkeit | Ausgezeichnet | Mäßig | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet |
| Korrosionsbeständigkeit | Ausgezeichnet | Gut | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet |
| Wärmeleitfähigkeit | Mäßig | Niedrig | Niedrig | Mäßig |
| Thermische Ausdehnung | Niedrig | Hoch | Mäßig | Mäßig |
| Gemeinsame Anwendungen | Luft- und Raumfahrt, Öl und Gas | Industrielle Ausrüstung | Chemische Verarbeitung | Luft- und Raumfahrt |
Wichtigste Erkenntnisse
- Inconel bietet die beste Hochtemperaturleistung, allerdings zu sehr hohen Kosten
- Edelstahl ist billiger, hat aber viel niedrigere Temperaturgrenzen
- Hastelloy- und Haynes-Legierungen konkurrieren mit Inconel, haben aber höhere Materialkosten
- Berücksichtigen Sie die tatsächlichen Betriebsbedingungen und Kostenbeschränkungen, bevor Sie sich entscheiden.
Prüfen Sie sorgfältig den Anwendungsbedarf, bevor Sie den Preisaufschlag für Inconel gegenüber anderen Alternativen zahlen.
Tabelle 5: Vergleich der wichtigsten Eigenschaften zwischen Inconel und alternativen Legierungen
FAQ
F: Wofür wird Inconel-Pulver verwendet?
A: Inconel-Pulver wird zur Herstellung von Hochleistungskomponenten für extreme Umgebungen in der Luft- und Raumfahrt, der Öl- und Gasindustrie, der chemischen Verarbeitung und der Energieerzeugung verwendet, die eine gute mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen über 1000 °C erfordern.
F: Was ist der Unterschied zwischen Inconel 600, 625 und 718?
A: Die Hauptunterschiede sind - Inconel 600 bietet die beste Hochtemperatur-Korrosionsbeständigkeit, aber eine geringere Festigkeit, während Inconel 718 die höchste Festigkeit, aber eine geringere Oxidations- und Chemikalienbeständigkeit bietet, verglichen mit Inconel 625, das die besten ausgewogenen Eigenschaften aufweist.
F: Enthält Inconel Nickel?
A: Ja, Inconel ist eine Superlegierung auf Nickel-Chrom-Eisen-Basis. Die meisten Inconel-Sorten enthalten mindestens 50% Nickel zusammen mit 14-23% Chrom, was Inconel seine ausgezeichnete Hochtemperaturleistung verleiht.
F: Welche Pulvergröße wird bei der additiven Fertigung verwendet?
A: Inconel-Pulver mit einer Größe von 15 bis 150 Mikrometern und einer kugelförmigen Morphologie werden üblicherweise für das Laser-Pulverbettschmelzen und für additive Fertigungsverfahren mit direkter Energieabscheidung zur Herstellung von Metallkomponenten in verschiedenen Industriezweigen verwendet.
F: Ist Inconel gefährlich?
A: Inconel-Pulver gelten im Allgemeinen als ungefährlich und können mit normaler Schutzausrüstung sicher gehandhabt werden. Die feinen Nickel- und Chrombestandteile können jedoch zu Reizungen führen, und es wird empfohlen, Vorsichtsmaßnahmen zu treffen und übermäßigen Hautkontakt oder Einatmen zu vermeiden.
