Übersicht
Pulver aus Zirkonium-Nickel-Legierung ist eine Art von Metalllegierungspulver, das hauptsächlich aus Zirkonium und Nickel besteht. Es weist die Eigenschaften beider Metalle auf, darunter hohe Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Duktilität.
Zu den wichtigsten Eigenschaften und Details von Pulver aus Zirkonium-Nickel-Legierungen gehören:
Zusammensetzung:
- Hauptsächlich eine Kombination aus Zirkonium und Nickel
- Kann auch geringe Mengen an anderen Elementen wie Titan, Kupfer, Chrom, Eisen oder Kohlenstoff enthalten
- Der Nickelgehalt liegt normalerweise zwischen 10-50%
Produktionsprozess:
- Meistens durch Gaszerstäubung hergestellt
- Kann auch durch andere Verfahren wie das Verfahren mit rotierenden Plasmaelektroden (PREP) hergestellt werden.
Partikelgröße:
- Bereiche von 10-150 Mikrometern
- Kundenspezifische Partikelgrößen verfügbar
- Sphärische Morphologie des Pulvers
Gemeinsame Anwendungen:
- 3D-Druck-Pulver
- Thermische Spritzschichten
- Produkte zum Schweißen
- Kernreaktoren
- Chemische Ausrüstung
Arten von Pulver aus Zirkonium-Nickel-Legierungen
Es gibt einige gängige Arten und Systeme von Pulvern aus Zirkonium-Nickel-Legierungen, die leicht unterschiedliche Eigenschaften und Merkmale aufweisen.
| Legierung Typ | Zusammensetzung | Wesentliche Merkmale |
|---|---|---|
| Zirkoniumreiche Legierungen | Zr-2Ni, Zr-3Ni, Zr-4Ni | Hohe Festigkeit und Härte, mittlere Duktilität |
| Ausgewuchtete Legierungen | Zr-20Ni, Zr-25Ni | Ausgezeichnete Kombination aus hoher Festigkeit und guter Duktilität |
| Nickelhaltige Legierungen | Zr-35Ni, Zr-40Ni | Erhöhte Duktilität und Zähigkeit im Vergleich zu zirkoniumreichen Legierungen |
Eigenschaften von Zirkonium-Nickel-Legierungspulver
Pulver aus einer Zirkonium-Nickel-Legierung bietet ein einzigartiges Gleichgewicht von Eigenschaften, die es für Hochleistungsanwendungen geeignet machen:
Physikalische Eigenschaften:
- Hohe Dichte (6-9 g/cm3)
- Schmelzpunkt von 1300-1600°C
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
- Gute thermische und elektrische Leitfähigkeit
Mechanische Eigenschaften:
- Hohe Festigkeit
- Gute Bruchzähigkeit und Duktilität
- Ausgezeichnete Kriechfestigkeit
- Härtebereich von 300-500 HV
Chemische Eigenschaften:
- Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion und Oxidation
- Kompatibilität mit hohen Temperaturen und rauen Umgebungen
Andere Merkmale:
- Biokompatibel und nicht-magnetisch
- Recycelbar und umweltfreundlich
- Anpassbarkeit von Zusammensetzung und Eigenschaften
Anwendungen von Zirkonium-Nickel-Legierungspulver
Dank seiner ausgewogenen Eigenschaften kann Zirkonium-Nickel-Legierungspulver in vielen wichtigen Industriezweigen eingesetzt werden:
| Industrie | Anwendungen |
|---|---|
| Additive Fertigung | 3D-Druck von Endverbrauchsteilen für die Luft- und Raumfahrt, die Medizin und die Automobilindustrie |
| Beschichtungen | Thermische Spritzschichten für Verschleiß- und Korrosionsschutz |
| Kernkraft | Brennstabhüllen, Reaktoreinbauten |
| Chemische Verarbeitung | Pumpen, Ventile, Rohrleitungen für korrosive Umgebungen |
| Biomedizinische | Chirurgische Instrumente, Implantate, Prothetik |
| Elektronik | Bauteilgehäuse und Anschlüsse |
| Verteidigung | Ballistische Panzerplatten |
Viele dieser Anwendungen nutzen die Vorteile der Hitzebeständigkeit, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Zirkoniumnickel unter anspruchsvollen Bedingungen. Das Legierungspulver kann durch heißisostatisches Pressen zu vollständig dichten Komponenten verarbeitet werden, um verbesserte mechanische Eigenschaften zu erzielen.
Spezifikationen von Zirkonium-Nickel-Legierungspulver
Pulver aus Zirkonium-Nickel-Legierungen sind in einer Vielzahl von Standard- und kundenspezifischen Spezifikationen erhältlich, um verschiedenen Anwendungen gerecht zu werden:
Partikelgröße:
| Größenbereich | Typische Verwendungen |
|---|---|
| 10-45 Mikrometer | 3D-Druck, thermische Spritzschichten |
| 45-106 Mikrometer | Press- und Sinteranwendungen |
| 10-150 Mikrometer | Ausgangsmaterial für das heißisostatische Pressen |
Chemische Zusammensetzung (% Gewicht):
| Legierung | Zr (% min) | Ni (% min) | O (maximal %) |
|---|---|---|---|
| Zr-2Ni | Bal. | 1 | 0.14 |
| Zr-25Ni | Bal. | 24 | 0.14 |
| Zr-35Ni | Bal. | 34 | 0.14 |
Internationale Spezifikationen wie ASTM B392 und ISO 6475 tragen zur Standardisierung der Zusammensetzung, Qualität und Prüfung von Pulver aus Zirkonium-Nickel-Legierungen bei.
Globale Anbieter und Preisgestaltung
Zu den wichtigsten globalen Anbietern, die verschiedene Pulverprodukte aus Zirkonium-Nickel-Legierungen anbieten, gehören:
| Unternehmen | Produkt-Güteklassen | Kostenvoranschlag |
|---|---|---|
| AMETEK | Zr-2Ni, Zr-20Ni, Zr-35Ni | $200-500/kg |
| Stanford-Materialien | Zr-702 (Zr-1Ni), Zr-705 (Zr-25Ni) | $250-750/kg |
| Micron Metalle | Zr-2Ni, Zr-702, Zr-705 | $100-800/kg |
| Hoganas | Zr-25Ni, Zr-702, Zr-705 | $300-900/kg |
Die Preise können je nach dem variieren:
- Legierungsgrad und Zusammensetzung
- Reinheitsgrade
- Bestellmenge und Mengenrabatte
- Partikelgrößenverteilung
Die Gesamtpreise für Zirkonium-Nickel-Legierungspulver liegen je nach Produktspezifikation zwischen $100-900 pro kg.
Pro und Kontra von Zirkonium-Nickel-Legierungspulver
Vorteile
- Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
- Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
- Gute Eigenschaften bei hohen Temperaturen
- Anpassbare Zusammensetzung
- Geeignet für die additive Fertigung
Benachteiligungen
- Teurer als Stahllegierungen
- Vollständige Verdichtung ohne HIP ist schwierig
- Begrenzte Duktilität bei hohen Dehnungsgeschwindigkeiten
- Erfordert Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung aufgrund der Reaktivität
FAQs
Was ist der Unterschied zwischen Zirkonium und Zirkoniumlegierungspulver?
Reines Zirkoniumpulver besteht nur aus Zirkoniummetall, während Zirkoniumlegierungspulver Zirkonium mit anderen Legierungselementen wie Nickel kombiniert, um die Eigenschaften zu verbessern.
Welche Partikelgröße ist für den 3D-Druck von Pulver aus einer Zirkonium-Nickel-Legierung am besten geeignet?
Ein Partikelgrößenbereich von 10-45 Mikrometern ist typisch für den 3D-Druck mit Zirkonium-Nickel-Legierungen im Pulverbettverfahren.
Ist Pulver aus Zirkonium-Nickel-Legierung radioaktiv?
Nein, Zirkonium-Nickel-Legierungspulver enthält stabile Isotope und ist nicht radioaktiv, im Gegensatz zu einigen Zirkoniumprodukten, die in nuklearen Anwendungen verwendet werden.
Welche Vorsichtsmaßnahmen sind beim Umgang mit Pulver aus Zirkonium-Nickel-Legierungen zu treffen?
Vermeiden Sie den Kontakt mit Haut und Augen. Tragen Sie PSA, einschließlich Handschuhe, Schutzbrille und Masken, um die Exposition und das Einatmen während der Handhabung zu minimieren. Verwenden Sie funkensichere Werkzeuge und Ausrüstungen. Das Pulver kann entzündlich sein.
Kann man Teile aus einer Zirkonium-Nickel-Legierung ohne heißisostatisches Pressen 3D-drucken?
Ja, aber die Eigenschaften werden durch die Nachbearbeitung mittels HIP verbessert, um die innere Porosität vollständig zu verdichten und die mechanische Leistung zu verbessern.
