مكان المنشأ:
الصين
اسم العلامة التجارية:
Zoli
إصدار الشهادات:
ISO9001
رقم الموديل:
MP-01
تعتبر السبائك الفائقة المعتمدة على النيكل مواد بالغة الأهمية للتطبيقات عالية الأداء في الفضاء وتوليد الطاقة والتوربينات الغازية الصناعية نظرًا لقدرتها الاستثنائية على التحمل في درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة ومقاومة الزحف. يتيح التصنيع بالإضافة (AM)، أو الطباعة ثلاثية الأبعاد، إنتاج مكونات معقدة وخفيفة الوزن وعالية الأداء مع تقليل المهل الزمنية وفاقد المواد.
يوفر هذا الدليل نظرة عامة تفصيلية على:
السبائك الفائقة الرئيسية المعتمدة على النيكل المستخدمة في AM
طرق إنتاج المسحوق
عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد
متطلبات المعالجة اللاحقة
تطبيقات الفضاء والصناعية
تشمل السبائك الفائقة الأكثر استخدامًا للنيكل في AM:
| سبيكة | الميزات الرئيسية | التطبيقات الأساسية |
|---|---|---|
| Inconel 625 (IN625) | مقاومة ممتازة للتآكل والأكسدة، وقابلية اللحام | شفرات التوربينات، وغرف الاحتراق، والمكونات البحرية |
| Inconel 718 (IN718) | قوة عالية تصل إلى 650 درجة مئوية، قابلة للتقسية بالتقادم | أجزاء محركات الطائرات، ومكونات الصواريخ |
| Hastelloy X (HX) | مقاومة فائقة للأكسدة، وقابلية التصنيع | غرف الاحتراق، والحارقات اللاحقة |
| CM247LC | خصائص شبيهة بالبلورات الأحادية، ومقاومة عالية للزحف | شفرات التوربينات، والريش |
| René 41 | قوة عالية في درجات الحرارة العالية، قابلة للمعالجة الحرارية بعد اللحام | فوهات الصواريخ، وأنظمة العادم |
| Mar-M247 | متصلب اتجاهيًا، ومقاومة عالية للزحف | شفرات التوربينات (الجيل القديم والجديد) |
| العنصر (%) | IN625 | IN718 | Hastelloy X | CM247LC |
|---|---|---|---|---|
| Ni | ≥58 | 50-55 | توازن | توازن |
| Cr | 20-23 | 17-21 | 20.5-23 | 8-8.7 |
| Mo | 8-10 | 2.8-3.3 | 8-10 | 0.5-0.7 |
| Nb+Ta | 3.15-4.15 | 4.75-5.5 | - | 3.2-3.7 |
| Ti | ≤0.4 | 0.65-1.15 | - | 0.7-1.2 |
| Al | ≤0.4 | 0.2-0.8 | - | 5.5-6.2 |
| Co | ≤1.0 | ≤1.0 | 0.5-2.5 | 9-10 |
يجب أن تفي مساحيق السبائك الفائقة المعتمدة على النيكل بمتطلبات صارمة من حيث الشكل الكروي وتوزيع حجم الجسيمات والنقاء. الطرق الرئيسية للإنتاج هي:
العملية: يتم تفكيك المعدن المصهور بواسطة غاز خامل عالي الضغط (Ar أو N₂).
المزايا: شكل كروي عالي، حجم جسيمات محكم (15-150 ميكرومتر).
يستخدم لـ: LPBF، DED، Binder Jetting.
العملية: يتم إذابة قطب كهربائي دوار بواسطة البلازما، وتشكل القوة الطاردة المركزية قطرات.
المزايا: نقاء عالي جدًا، وجسيمات قمر صناعي منخفضة.
يستخدم لـ: مكونات الفضاء الحيوية.
العملية: تعمل نفاثات الماء على تكسير المعدن المصهور (شكل كروي أقل).
العيب: أشكال غير منتظمة، ومحتوى أكسجين أعلى.
يستخدم لـ: تطبيقات أقل أهمية (مثل طلاء الرش الحراري).
الأفضل لـ: شفرات التوربينات عالية الدقة، وفوهات الوقود.
المعلمات النموذجية:
طاقة الليزر: 200-400 واط
سمك الطبقة: 20-50 ميكرومتر
سرعة المسح: 800-1200 مم/ثانية
الأفضل لـ: المكونات الكبيرة المقاومة للإجهاد (مثل أقراص التوربينات).
المعلمات النموذجية:
تيار الحزمة: 5-50 مللي أمبير
جهد التسريع: 60 كيلو فولت
التسخين المسبق: 700-1000 درجة مئوية (يقلل من الإجهاد المتبقي)
الأفضل لـ: إصلاح شفرات التوربينات، والأجزاء الهيكلية الكبيرة.
المعلمات النموذجية:
طاقة الليزر: 500-2000 واط
معدل تغذية المسحوق: 5-20 جم/دقيقة
تخفيف الإجهاد: 870 درجة مئوية/1 ساعة (IN625)، 720 درجة مئوية/8 ساعات (IN718).
التلدين الحل: 1150 درجة مئوية/1 ساعة (IN625)، 980 درجة مئوية/1 ساعة (IN718).
التقادم (لـ IN718): 720 درجة مئوية/8 ساعات + 620 درجة مئوية/8 ساعات.
الغرض: القضاء على الفراغات الداخلية (يحسن عمر الإجهاد).
الظروف: 1200 درجة مئوية @ 100-150 ميجا باسكال لمدة 4 ساعات.
التشغيل الآلي باستخدام الحاسب الآلي: للتفاوتات الضيقة.
التلميع الكهربائي: يحسن تشطيب السطح (Ra <1 ميكرومتر).فحص NDT: الأشعة السينية المقطعية، والاختبار بالموجات فوق الصوتية.
6. التطبيقات في قطاعات الفضاء والصناعة
دفع الصواريخ: غرف الدفع (محرك SpaceX Raptor).
الأجزاء الهيكلية: الأقواس، والدروع الحرارية.
ب. توليد الطاقة
أجزاء المفاعل النووي: مقاومة التآكل في درجات الحرارة العالية.
ج. النفط والغاز
المبادلات الحرارية: بيئات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية.
7. التحديات والاتجاهات المستقبلية
التشقق والإجهاد المتبقي: يتطلب معلمات عملية محسنة.
حدود إعادة استخدام المسحوق: الأكسدة بعد دورات متعددة.
الاتجاهات المستقبلية
الطباعة متعددة المواد: هياكل متدرجة (مثل IN718 إلى HX).
إعادة تدوير المسحوق المستدامة: تقليل النفايات.
8. الخاتمة
أرسل استفسارك مباشرة إلينا
