Nickellegierung K500 Pulver
Pulver aus Nickellegierung K500, auch bekannt als Monel K500-Pulver, ist eine Nickel-Kupfer-Legierung mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit. Dieser fortschrittliche Werkstoff wird für seine Langlebigkeit in einer Vielzahl von anspruchsvollen Anwendungen geschätzt.
Die Nickellegierung K500 zeichnet sich durch eine Kombination aus hoher Festigkeit und außergewöhnlicher Beständigkeit gegenüber vielen korrosiven Umgebungen aus. Teile aus K500-Pulver behalten ihre Haltbarkeit, Dimensionsstabilität und Unversehrtheit trotz der Einwirkung von Meerwasser, Salzen, Säuren, Laugen, Sauergas und Rohöl.
Aufgrund dieser Vielseitigkeit eignet sich die Legierung für Öl- und Gaskomponenten, Schiffsteile, Ventile, Befestigungselemente, Pumpen- und Laufradteile, die Erosion, Oxidation oder Korrosion ausgesetzt sind. Das feine Korngefüge und die Kaltverfestigung von K500 ermöglichen die Herstellung komplexer Formen.
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Inhaltsübersicht
Pulver aus Nickellegierung K500, auch bekannt als Monel K500-Pulver, ist eine Nickel-Kupfer-Legierung mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit. Dieser fortschrittliche Werkstoff wird für seine Langlebigkeit in einer Vielzahl von anspruchsvollen Anwendungen geschätzt.
Übersicht
Das Pulver der Nickellegierung K500 hat die folgenden Hauptmerkmale:
- Zusammensetzung: Ni - 63%, Cu - 28-34%, Fe - 2.3% max, Mn - 1% max
- Hohe Festigkeit und Härte
- Hervorragende Korrosionsbeständigkeit
- Ausgezeichnete Verschleiß- und Abriebfestigkeit
- Behält seine Eigenschaften auch bei hohen Temperaturen bei
- Vielseitige Legierung für verschiedene Branchen geeignet
- Erhältlich in verschiedenen Partikelgrößen und -verteilungen
Die Nickellegierung K500 zeichnet sich durch eine Kombination aus hoher Festigkeit und außergewöhnlicher Beständigkeit gegenüber vielen korrosiven Umgebungen aus. Teile aus K500-Pulver behalten ihre Haltbarkeit, Dimensionsstabilität und Unversehrtheit trotz der Einwirkung von Meerwasser, Salzen, Säuren, Laugen, Sauergas und Rohöl.
Aufgrund dieser Vielseitigkeit eignet sich die Legierung für Öl- und Gaskomponenten, Schiffsteile, Ventile, Befestigungselemente, Pumpen- und Laufradteile, die Erosion, Oxidation oder Korrosion ausgesetzt sind. Das feine Korngefüge und die Kaltverfestigung von K500 ermöglichen die Herstellung komplexer Formen.
Typische Anwendungen
Das Pulver der Nickellegierung K500 wird zur Herstellung von Teilen für:
| Industrie | Komponenten |
|---|---|
| Luft- und Raumfahrt | Motorenteile, Befestigungselemente, hw, Ventile |
| Öl und Gas | Bohrlochkopfteile, Schiffskomponenten, Verbindungselemente |
| Chemische Verarbeitung | Pumpen, Ventile, Reaktionsgefäße |
| Marine | Propeller, Beschläge, Befestigungselemente |
| Lebensmittelverarbeitung | Mischer, Ventile, Rohrverschraubungen |
Anbieter
Nickellegierungspulver K500 ist bei führenden Metallpulverherstellern erhältlich:
| Unternehmen | Produkt-Bezeichnung |
|---|---|
| Sandvik | Fischadler K500 |
| Praxair | Monel K500 |
| Zimmermanns Pulverprodukte | K500 |
Spezifikationen
Das Pulver der Nickellegierung K500 entspricht den folgenden Spezifikationen:
| Spezifikation | Klassen |
|---|---|
| AMS 4750 | UNSS48000 |
| ASTM B127 | Klassenstufen 1 & 2 |
| ASME SB127 |
Es wird in verschiedenen Größenverteilungen geliefert:
| Partikelgrößenbereich | Gemeinsame Anwendungen |
|---|---|
| 20-53 Mikrometer | MIM, HIP |
| 10-45 Mikrometer | Metall AM |
| 45-150 Mikrometer | Thermisches Spritzen |
Typische Eigenschaften
Pulver aus Nickellegierung K500 hat ausgewogene mechanische Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit:
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| Dichte | 8,69 g/cc |
| Schmelzpunkt | 1315°C |
| Wärmeleitfähigkeit | 29,4 W/m-K |
| Elektrischer spezifischer Widerstand | 94 Ohm/qcmf |
| Elastizitätsmodul | 190-207 MPa |
| Zugfestigkeit | 1240 MPa |
| Streckgrenze | 590 MPa |
| Dehnung | 20% |
| Charpy-Schlag | 41J bei RT |
| Mikrohärte | 215 VPN |
| Korrosionsrate | Weniger als 13 um/Jahr |
Zusammensetzung
Die chemische Zusammensetzung der Nickellegierung K500 gewährleistet optimale Leistung:
| Element | Gewicht % |
|---|---|
| Nickel (Ni) | 63% |
| Kupfer (Cu) | 28-34% |
| Eisen (Fe) | 2.3% max |
| Mangan (Mn) | 1,0% max |
| Blei (Pb) | 0,05% max |
| Schwefel (S) | 0,02% max |
| Kohlenstoff (C) | 0,1% max |
| Silizium (Si) | 0,1% max |
| Aluminium (Al) | 0,1% max |
Die Kontrolle des Verhältnisses von Nickel zu Kupfer innerhalb enger Grenzen und die Begrenzung von Verunreinigungen gewährleisten die hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Verarbeitbarkeit und Schweißbarkeit der Legierung K500.
Der hohe Nickelgehalt sorgt für eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in vielen Umgebungen, einschließlich saurer, ätzender und chloridhaltiger Lösungen. Kupfer bietet Festigkeit und Härte und ermöglicht das Formen und Schweißen komplexer Formen. Eisen verbessert die Hochtemperaturfestigkeit und -härte. Ein minimaler Kohlenstoffgehalt verringert die Ausscheidung von Graphit. Eine strenge Kontrolle des Schwefelgehalts erhöht die Korrosionsbeständigkeit.
Eigenschaften
Die ausgewogene Zusammensetzung führt zu einer Kombination von Eigenschaften, die die Nickellegierung K500 für anspruchsvolle Anwendungen geeignet macht.
Physikalische Eigenschaften
- Dichte ähnlich wie bei Stahllegierungen mit 8,69 g/cc
- Schmelzpunkt von 1315°C ermöglicht den Einsatz bei hohen Temperaturen
- Gute Wärmeleitfähigkeit von 29,4 W/m-K für die Wärmeableitung
- Niedriger elektrischer Widerstand für empfindliche elektrische Komponenten
- Niedrige magnetische Permeabilität
Mechanische Eigenschaften
- Eine Prüfspannung von 590 MPa ergibt eine hohe elastische Festigkeit
- Zugfestigkeit über 1240 MPa ist stärker als Stahl
- 20% Dehnung ermöglicht erhebliche Kaltverformung
- Kaltverfestigung erhöht die Festigkeit beim Umformen
- Schlagfestigkeit besser als bei rostfreien Stählen
- Härte von 215 VPN nach Aushärtung
- Behält seine Festigkeit auch nach längerer Exposition bei bis zu 600°C
Korrosionsbeständigkeit
- Bildet einen schützenden Oxidfilm, wenn es der Atmosphäre oder dem Wasser ausgesetzt wird, was einen weiteren Angriff verhindert
- Widersteht Schäden auch nach längerer Einwirkung von Meerwasser
- Keine Beeinträchtigung durch Salzsäure oder Schwefelsäure, auch nicht bei der Stärke oder Temperatur
- Hohe Beständigkeit gegen Laugen und organische Säuren
- Ignoriert oxidierende Salze und Chloridionenlösungen
- Hervorragende Beständigkeit gegen Sauergasumgebungen in der Öl- und Gasindustrie
- Keine Graphitierung und selektive Auslaugung von Elementen
Verarbeitbarkeit
- Leicht warm zu bearbeiten zwischen 1000 - 1150°C
- Kaltverformt bei mittleren Glühtemperaturen
- Die Bearbeitbarkeit von 35-40% entspricht der von Edelstahl 303.
- Einfaches Schweißen mit herkömmlichen Verfahren
- Leicht wärmebehandelbar durch Ausscheidungshärtung
- Kann auch durch Nitrieren oder Aufkohlen oberflächengehärtet werden
Zusammengefasst, Pulver aus Nickellegierung K500 liefert:
- Bessere Korrosionsbeständigkeit als rostfreier Stahl
- Doppelte Festigkeit im Vergleich zu Nickellegierungen wie Monel 400
- Temperaturbeständigkeit über Superlegierungen hinaus
- Umformbarkeit ähnlich wie bei austenitischen Stählen
- Schweißbarkeit passend zu Nickel-Kupfer-Legierungen
Anwendungen
Die Nickellegierung K500 wird in allen Industriezweigen wegen ihrer Festigkeit, ihrer Verschleißeigenschaften und ihrer Korrosionsbeständigkeit geschätzt, selbst unter extremen Temperatur- und Druckbedingungen oder beim Kontakt mit aggressiven Chemikalien.
Öl und Gas
In der Petrochemie und in Sauergasumgebungen wird K500 für kritische Komponenten verwendet.
Komponenten: Ventile, Teile für Bohrlochköpfe, Berstscheiben, Pumpen- und Kompressorteile, Verbindungselemente
Verwendete Merkmale:
- Festigkeit bei hohen Drücken und Temperaturen
- Sauergasbeständigkeit schützt vor Wasserstoffversprödung und Spannungsrisskorrosion
- Verschleißfestigkeit bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten und abrasiven Medien
Marine
K500 in Marinequalität hält der Einwirkung von Meerwasser stand.
Komponenten: Wellen, Armaturen, Befestigungselemente, Pumpen
Verwendete Merkmale:
- Korrosionsbeständigkeit gegenüber Meerwasser verhindert Lochfraß oder Spaltkorrosion
- Resistenz gegen Biofouling verhindert die Ablagerung von Meeresorganismen
- Stärke erhält die Integrität bei dynamischen Belastungen
Chemische Verarbeitung
Außergewöhnliche Leistung in korrosiven Umgebungen.
Komponenten: Ventile, Pumpenteile, Reaktionsgefäße, Rohrverbindungen
Verwendete Merkmale:
- Totale Korrosionsbeständigkeit gegen Säuren wie HCl, H2SO4 unter Druck/Hitze
- Widerstandsfähig gegen Laugenrisse bei der Verwendung von NaOH
- Verarbeitet organische Säuren und Oxidationsmittel ohne Schaden
- Hält enge Toleranzen ein und verhindert Leckagen oder Festfressen
Luft- und Raumfahrt
Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auch in großer Höhe.
Komponenten: Verbindungselemente, Ventilteile
Verwendete Merkmale:
- Festigkeit 50% mehr als rostfreier Stahl
- Geringes Gewicht im Vergleich zu Kobaltlegierungen
- Behält seine Eigenschaften in extremen Höhen/Temperaturen bei
- Beschleunigt die Verbrennung nicht wie Magnesium oder Aluminium
Architektur
Dekorative Zähigkeit für Gebäude.
Komponenten: Dekorative Bauplatten, Hardware
Verwendete Merkmale:
- Bewahrt das Aussehen ohne Korrosionsflecken
- Arbeit härtet aus und verhindert Dellen und Schäden
- Halb so dicht wie Bronze bei besserer Festigkeit
Lebensmittelverarbeitung
Sicherer Umgang mit heißen Säuren bei gleichzeitiger Beständigkeit gegen Verschleiß.
Komponenten: Mischerteile, Ventilschäfte und Verkleidungen
Verwendete Merkmale:
- Kontaminiert Lebensmittel nicht mit ausgelaugten Metallen
- Widersteht Hitze und Säuren von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln
- Elastizität verhindert Rissbildung durch Wärmeschock
- Die Härte widersteht der Erosion durch Partikel
Verarbeitung
Metall-Spritzgießen (MIM)
- Wirtschaftlichste Verarbeitungsmethode
- Erzielt enge Toleranzen für kleine komplexe Teile
- Gesinterte Teile können leicht bearbeitet und weiter wärmebehandelt werden
Direktes Metall-Laser-Sintern (DMLS)
- Konstruiert komplexe Geometrien ohne Werkzeugbeschränkungen
- Minimale Nachbearbeitung für funktionale Komponenten erforderlich
- Unerreichte Flexibilität bei der Herstellung von Prototypen und kundenspezifischen Produkten
Heiß-Isostatisches Pressen (HIP)
- Produziert fehlerfreie Teile mit Eigenschaften, die denen von Knetmaterial entsprechen
- Einsetzbar für größere Bauteile bis zu 1000 kg
- Wärmebehandlung nach dem HIP-Verfahren kann die Eigenschaften weiter verbessern
Casting
- Sandguss für größere Teile von mehr als 50 kg
- Feinguss für kleine detaillierte Formen
Schmieden
- Geschlossenes Strangpressen zur Herstellung nahtloser Rohre
- Freiformschmieden für die Vormaterialherstellung
Die Nickellegierung K500 ist sehr gut schweißbar und eignet sich zum Fügen von Bauteilen oder für Reparaturen mit dem Wolfram-Lichtbogenschweißverfahren, dem Metall-Schutzgasschweißverfahren oder dem Metall-Schutzgasschweißverfahren mit passendem Zusatzwerkstoff. Eine spannungsabbauende Wärmebehandlung nach dem Schweißen wird empfohlen.
Kostenanalyse
Pulver aus Nickellegierung K500 ist vollständig vorlegiert erhältlich, so dass keine Vorlegierungszusätze erforderlich sind. Die Preise schwanken je nach Nickelpreis und regionaler Nachfragedynamik.
| Region | Preisspanne |
|---|---|
| Nordamerika | $50 - $65 pro kg |
| Europa | 45 € - 55 € pro kg |
| Asien | $52 - $68 pro kg |
Betrachtet man die Leistung pro Dollar, bleibt K500 im Vergleich zu alternativen Materialien wettbewerbsfähig:
| Material | Kostenvoranschlag | Besondere Eigenschaften |
|---|---|---|
| 304 Edelstahl | Unter | Viel geringere Stärke |
| Inconel 625 | 3X höher | Bessere Korrosionsbeständigkeit |
| 17-4PH Stahl | Gleiche | Geringere Korrosionsbeständigkeit |
| Nickellegierung K500 | – | Bestes Gleichgewicht |
Das Pulver der Nickellegierung K500 bietet die optimale Kombination aus Herstellungskosten, mechanischer Leistung und Korrosionsbeständigkeit für anspruchsvolle Anwendungen.
Zusammenfassung
Das Pulver der Nickellegierung K500 bietet ein unübertroffenes Gleichgewicht an Eigenschaften:
- Probefestigkeit 50% höher als bei austenitischen rostfreien Stählen
- 10-mal geringere Korrosionsrate als bei der Edelstahlserie 300
- Behält eine Festigkeit von über 90% bei über 500°C
- Gießbarkeit und Schweißbarkeit ähnlich wie bei nichtrostenden Stählen
- Kostenvorteil gegenüber Titan oder feuerfesten Legierungen
Diese abgerundeten Eigenschaften machen K500 zu einem wegweisenden technischen Werkstoff, der für die gängigen Fertigungsverfahren geeignet ist. Die Nickellegierung K500 bietet Ingenieuren fortschrittliche Fähigkeiten, die Leistungsgrenzen überwinden und den Einsatz unter extremen Bedingungen ermöglichen.
FAQ
| Frage | Antwort |
|---|---|
| Ist das Pulver der Nickellegierung K500 in allen Standardgrößen erhältlich? | Ja, führende Hersteller liefern K500-Pulver in einem kompletten Sortiment von 20-150 Mikron, das für alle wichtigen Pulverbettschmelz- und Pulvermetallurgieverfahren geeignet ist. |
| Welche Dichte sollte ein qualitativ hochwertiges Pulver aus der Nickellegierung K500 haben? | Vollständig vorlegiertes K500-Pulver mit optimaler Morphologie und Fließeigenschaften weist eine Stampfdichte von 4-5 g/cc auf. |
| Ist das Pulver aus der Nickellegierung K500 mit den Handhabungssystemen und -geräten aus Edelstahl kompatibel? | Ja, K500-Pulver birgt keine chemischen Risiken und stellt keine besonderen Anforderungen an die Handhabung, die über die Standardausrüstung und das Zubehör für die Verarbeitung von Edelstahlpulver hinausgehen. |
| Woher kommt das seriöse Nickel-Legierungspulver K500? | Qualifiziertes Nickel Alloy 500-Pulver wird in ISO-zertifizierten Werken in Nordamerika und Europa hergestellt und geprüft, die über umfangreiche Erfahrung in der Verarbeitung von Hochleistungslegierungen verfügen. |
| Erfordert das Pulver aus der Nickellegierung K500 heißisostatisches Pressen (HIP), um Teile mit voller Dichte zu erhalten? | Während HIP die Eigenschaften weiter verbessern kann, können vollständig dichte K500-Teile, die alle Spezifikationen erfüllen, von führenden Metall-AM-Systemherstellern erfolgreich ohne sekundäres HIP gedruckt werden. |
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