FeCoNiCrAl-Pulver

FeCoNiCrAl-Pulver ist ein Hochleistungslegierungspulver, das Eisen, Kobalt, Nickel, Chrom und Aluminium enthält. Es bietet hervorragende Festigkeit, Härte, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen. Das Pulver ist fein granuliert und speziell formuliert, um eine effiziente Verwendung in 3D-Druckern zu ermöglichen, wo es selektiv Schicht für Schicht aufgetragen werden kann, um komplizierte und komplexe Strukturen zu erzeugen.

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Übersicht über FeCoNiCrAl-Pulver

FeCoNiCrAl ist eine quinäre Legierung, die gute mechanische Eigenschaften, Oxidationsbeständigkeit und mikrostrukturelle Stabilität bei erhöhten Temperaturen aufweist. Eisen und Kobalt sorgen für Festigkeit. Nickel verbessert die Zähigkeit und Duktilität. Chrom verleiht eine hervorragende Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit. Aluminium verbessert die mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen.

Zu den Hauptmerkmalen von FeCoNiCrAl-Pulver gehören:

  • Hervorragende Hochtemperaturfestigkeit und Kriechfestigkeit
  • Gute Umweltstabilität und thermische Dauerfestigkeit
  • Hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Abriebfestigkeit
  • Gute Duktilität und Verarbeitbarkeit
  • Erhältlich in verschiedenen Partikelgrößen und Morphologien

FeCoNiCrAl-Pulver eignet sich für Schutzbeschichtungen, thermisches Spritzen, Schweißen, Hartlöten und Hochtemperatur-Strukturanwendungen, die Wärme- und Umweltbeständigkeit erfordern.

Zusammensetzung von FeCoNiCrAl-Pulver

FeCoNiCrAl-Pulver hat die nominelle Zusammensetzung:

Element Komposition
Eisen (Fe) Gleichgewicht
Kobalt (Co) 35-50 %
Nickel (Ni) 10-30 %
Chrom (Cr) 8-12 %
Aluminium (Al) 1-5 %
Kohlenstoff (C) <0,5 %
Silizium (Si) <1,5 %
Mangan (Mn) <1 %

 

Die Anteile an Kobalt, Nickel, Chrom und Aluminium können individuell angepasst werden, um je nach Anwendung die Hochtemperaturfestigkeit, Zähigkeit und Umweltbeständigkeit zu optimieren.

Eigenschaften von FeCoNiCrAl-Pulver

Zu den wichtigsten Eigenschaften von FeCoNiCrAl-Pulver gehören:

Eigentum Wert
Dichte 7,5-8,2 g/cm3
Schmelzpunkt 1300-1400°C
Wärmeleitfähigkeit 10-30 W/mK
Elektrischer widerstand 65-85 μΩ.cm
Elastizitätsmodul 190–220 GPa
Poissonzahl 0,28-0,32
Zugfestigkeit 600-1100 MPa
Streckgrenze 450-800 MPa
Verlängerung 15-30 %
Härte 30-50 HRC

 

Aufgrund der hervorragenden Hochtemperaturfestigkeit, Härte, Verschleißfestigkeit und Umweltstabilität eignet es sich für die anspruchsvollsten Anwendungen.

Produktionsmethode für FeCoNiCrAl-Pulver

FeCoNiCrAl-Pulver wird hergestellt aus:

  • Gaszerstäubung – Hochdruck-Inertgas wird verwendet, um geschmolzene Legierungen in feines kugelförmiges Pulver zu zerstäuben, um eine hervorragende Fließ- und Packungsdichte zu erzielen.
  • Wasserzerstäubung – Ein Wasserstrahl mit hoher Geschwindigkeit trifft auf den geschmolzenen Strom und erzeugt feine, unregelmäßige Pulverpartikel. Geringere Kosten, aber höhere Sauerstoffaufnahme.
  • Mechanisches Legieren – Kugelmahlen elementarer/vorlegierter Pulver, gefolgt von Sintern und Gaszerstäubung.

Die Gaszerstäubung bietet die beste Kontrolle über die Partikelgrößenverteilung, Morphologie und Reinheit.

Anwendungen von FeCoNiCrAl-Pulver

Zu den typischen Anwendungen von FeCoNiCrAl-Pulver gehören:

  • Thermische Spritzbeschichtungen – HVOF- oder Plasmaspritzen zum Auftragen dicker, verschleißfester Beschichtungen auf Komponenten, die bei hohen Temperaturen betrieben werden.
  • Additive Fertigung – Selektives Laserschmelzen zur Herstellung komplexer Teile für extreme Umgebungen, die eine hohe Temperaturbeständigkeit erfordern.
  • Hartlötfüller – Zum Verbinden von Baugruppen und zum Abdichten von Rissen in Teilen, die während des Betriebs hohen Temperaturen ausgesetzt sind.
  • Schweißzusätze – werden als Füllmaterial verwendet, um geschweißten Bauteilen eine hervorragende Festigkeit bei erhöhter Temperatur zu verleihen.
  • Verschleißteile – Warmarbeitswerkzeuge und Vorrichtungen für die Pulvermetallurgie, die Verschleiß und thermischer Ermüdungsrissbildung widerstehen.
  • Glasverarbeitung – Rutschen, Förderbänder und Handhabungsgeräte für Glasschmelzöfen.

Spezifikationen von FeCoNiCrAl-Pulver

FeCoNiCrAl-Pulver ist in verschiedenen Größenbereichen, Morphologien und Qualitäten erhältlich:

  • Partikelgröße: Von 10–45 Mikrometer für AM-Methoden, bis zu 150 Mikrometer für thermische Spritzverfahren.
  • Morphologie: Sphärische, unregelmäßige und gemischte Formen. Kugelförmiges Pulver weist eine ausgezeichnete Fließfähigkeit auf.
  • Reinheit: Von kommerzieller Reinheit bis hin zu ultrahohen Reinheitsgraden basierend auf strenger chemischer Analyse.
  • Oberfläche: Bevorzugt wird eine geringe Oberfläche, um die Oxidation während der Handhabung und Lagerung zu minimieren.
  • Sorten: Kundenspezifische Zusammensetzung und Pulvermetallurgie, abgestimmt auf die Anwendung.

Globale Lieferanten von FeCoNiCrAl-Pulver

Zu den weltweit wichtigsten Lieferanten von FeCoNiCrAl-Pulver gehören:

  • Sandvik Osprey (Großbritannien)
  • Erasteel (Frankreich)
  • Tekna (Kanada)
  • AMETEK (USA)
  • Edgetech Industries (USA)
  • CNPC-Pulver (China)
  • Hoganas (Schweden)

Diese Unternehmen produzieren verschiedene Qualitäten von FeCoNiCrAl-Pulver mithilfe von Gaszerstäubung, Wasserzerstäubung und anderen Techniken, die auf AM, thermisches Spritzen, Hartlöten und andere anspruchsvolle Anwendungen zugeschnitten sind.

Preise für FeCoNiCrAl-Pulver

Die Preise für FeCoNiCrAl-Pulver hängen von folgenden Faktoren ab:

  • Zusammensetzung, Reinheitsgrade
  • Pulvergröße und Morphologie
  • Produktionsmethode
  • Auftragsvolumen
  • Anbieter
Grad Preisklasse
Kommerziell 60-120 $ pro kg
Hohe Reinheit 120-250 $ pro kg
Ultrafein 250-450 $ pro kg
Sonderklasse 450-850 $ pro kg

 

Die Preise für gaszerstäubte, hochreine und feine Pulver sind höher als für einfache kommerzielle Qualitäten.

Lagerung und Handhabung von FeCoNiCrAl-Pulver

Zu den ordnungsgemäßen Lagerungs- und Handhabungsverfahren für FeCoNiCrAl-Pulver gehören:

  • In verschlossenen Behältern unter Inertgas lagern, um Oxidation zu verhindern
  • Vermeiden Sie die Ansammlung von feinem Pulver, um Explosionsrisiken vorzubeugen
  • Verwenden Sie bei der Handhabung geeignete PSA, Belüftung und Sicherheitspraktiken
  • Kontakt zwischen Pulver und unverträglichen Materialien vermeiden
  • Befolgen Sie die geltenden Sicherheitsrichtlinien des Sicherheitsdatenblatts des Lieferanten

Vorsicht und Schutzmaßnahmen sind beim Umgang mit diesem reaktiven Legierungspulver unerlässlich.

Inspektion und Prüfung von FeCoNiCrAl-Pulver

Wichtige Qualitätskontrolltests, die an FeCoNiCrAl-Pulver durchgeführt wurden:

  • Chemische Analyse mit OES oder RFA, um sicherzustellen, dass die Zusammensetzung innerhalb der angegebenen Grenzen liegt
  • Partikelgrößenverteilung mittels Laserbeugung gemäß ASTM B822-Standard
  • Morphologieanalyse mittels REM-Bildgebung
  • Messung der Pulverdurchflussrate gemäß ASTM B213-Standard
  • Dichtebestimmung mittels Heliumpyknometrie
  • Verunreinigungsprüfung mittels ICP-MS
  • Mikrostrukturelle Charakterisierung durch XRD-Phasenanalyse

Durch gründliche Tests wird sichergestellt, dass die Pulverqualität und -konsistenz den Leistungsanforderungen entspricht.

Vergleich zwischen FeCoNiCrAl und 316L-Edelstahlpulver

FeCoNiCrAl- und 316L-Edelstahlpulver im Vergleich:

Parameter FeCoNiCrAl 316L SS
Komposition Quinäre Hochtemperaturlegierung Rostfreie Fe-Cr-Ni-Legierung
Kosten Höher Untere
Hochtemperaturfestigkeit Viel besser Mäßig
Korrosionsbeständigkeit Vergleichbar Besser
Wärmeleitfähigkeit Höher Untere
Bearbeitbarkeit Mäßig Exzellent
Anwendungen Thermisches Spritzen, AM Automobil, Bau

 

FeCoNiCrAl bietet eine weit überlegene Hochtemperaturfestigkeit, während 316L eine bessere Verarbeitung und Korrosionsbeständigkeit bei geringeren Kosten bietet.

Häufig gestellte Fragen zu FeCoNiCrAl-Pulver

Q: Wie wird FeCoNiCrAl-Pulver hergestellt?

A: FeCoNiCrAl-Pulver wird kommerziell durch Gaszerstäubung, Wasserzerstäubung und mechanisches Legieren mit anschließendem Sintern hergestellt. Die Gaszerstäubung bietet die besten Pulvereigenschaften.

Q: Was sind die Hauptanwendungen für FeCoNiCrAl-Pulver?

A: Zu den Hauptanwendungen gehören thermische Spritzbeschichtungen, additive Fertigung, Lötfüller, pulvermetallurgische Warmarbeitswerkzeuge und Glasverarbeitungsgeräte, bei denen hohe Temperaturfestigkeit und Umweltbeständigkeit erforderlich sind.

Q: Welche Partikelgröße wird beim thermischen Spritzen empfohlen?

A: Für die meisten thermischen Spritzverfahren wird für FeCoNiCrAl-Pulver ein Partikelgrößenbereich von 45–150 Mikrometern bevorzugt, um die Abscheidungseffizienz und die Beschichtungseigenschaften zu maximieren.

Q: Erfordert FeCoNiCrAl-Pulver besondere Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung?

A: Ja, beim Umgang mit diesem reaktiven feinen Legierungspulver sind geeignete Schutzmaßnahmen unerlässlich, einschließlich inerter Atmosphäre, Erdung, Belüftung und persönlicher Schutzausrüstung.

Q: Wo kann ich FeCoNiCrAl-Pulver für die additive Fertigung kaufen?

A: Für AM-Anwendungen, die eine hohe Temperaturfestigkeit erfordern, kann feines FeCoNiCrAl-Pulver von führenden Herstellern wie Sandvik, Erasteel, Tekna und AMETEK erworben werden.

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