مساحيق هاستيلوي هو اسم علامة تجارية مسجلة لشركة Haynes International, Inc. يشير إلى عائلة من السبائك الفائقة المقاومة للتآكل القائمة على النيكل. مساحيق هاستيلوي هي جسيمات معدنية دقيقة مصنوعة من سبائك هاستيلوي المختلفة تستخدم في المقام الأول في تطبيقات التصنيع واللحام المضافة حيث تكون هناك حاجة إلى قوة عالية وحرارة ومقاومة للتآكل.
نظرة عامة على مساحيق هاستيلوي
توفر مساحيق Hastelloy ثباتًا هيكليًا استثنائيًا ومقاومة للتشوه الزاحف الحراري عبر نطاق واسع من درجات الحرارة العالية. وتتضمن الخصائص الرئيسية التي تجعل Hastelloy مناسبًا تمامًا للتصنيع الإضافي ما يلي:
- قوة عالية يتم الحفاظ عليها في ظل التعرض لفترات طويلة للحرارة الشديدة
- مقاومة فائقة للتآكل خاصةً ضد الأكسدة والأحماض المختلفة
- خصائص تصنيع ممتازة تسمح بتصميمات معقدة ذات تصميمات متداخلة مع تجاويف متراكبة
- ثبات الأبعاد أثناء التشغيل في درجات الحرارة العالية والمبردة على حد سواء
- سهولة الطباعة مع قابلية انسيابية جيدة وكثافة تعبئة جيدة
تتوفر سبائك Hastelloy في العديد من أنواع السبائك المحسّنة لظروف معينة. مساحيق Hastelloy الأكثر شيوعًا المستخدمة في تصنيع الإضافات المعدنية هي سبائك Hastelloy X وHastelloy C276 وHastelloy C22.
أنواع مساحيق هاستيلوي
تركيبات مساحيق هاستيلوي
| سبيكة | النيكل (%) | الكروم (%) | الحديد (%) | الموليبدينوم (%) | العناصر الرئيسية الأخرى |
|---|---|---|---|---|---|
| هاستيلوي إكس | 47.5 دقيقة | 21.5 – 23.5 | 18.5 كحد أقصى | 9 – 10 | الكوبالت، التنجستن |
| هاستيلوي C276 | الرصيد | 14.5 – 16.5 | 4 – 7 | 15.5 – 17 | الموليبدينوم، التنجستن |
| هاستيلوي C22 | الرصيد | 20 – 22.5 | 2.5 كحد أقصى | 12.5 – 14.5 | الكروم، التنجستن |
المصدر: صحائف مواصفات هاينز إنترناشيونال
يتم التحكم في التركيب الدقيق لتحقيق التوازن بين الخصائص مثل قابلية اللحام وقابلية التصنيع ومقاومة التشقق البيئي لظروف خدمة محددة.
الخصائص الرئيسية للشعبية مساحيق هاستيلوي
| سبيكة | الخصائص الرئيسية | التطبيقات الشائعة |
|---|---|---|
| هاستيلوي إكس | مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية <1,200 درجة مئوية، ومقاومة الأكسدة، والإجهاد الحراري ومقاومة الزحف. تُستخدم لبطانات الاحتراق، وفوهات الرش، والأوعية الحرارية. | محركات الطائرات، والأفران الصناعية، والمصباح النووي؛ ومعدات المعالجة الكيميائية. |
| هاستيلوي C276 | مقاومة فائقة للتآكل، خاصةً ضد التآكل الناتج عن الحفر والتآكل الشقوق حتى في الأحماض المؤكسدة. يستخدم للصمامات والمضخات والأنابيب. | المعالجة الكيميائية، ومكافحة التلوث، ولب الورق؛ وإنتاج الورق. |
| هاستيلوي C22 | مقاومة عالية للغاية للتآكل في العديد من البيئات –؛ سواء المؤكسدة أو المختزلة. يستخدم للمكثفات والمبادلات الحرارية والأنابيب. | المعالجة الكيميائية، وإزالة الكبريت من غاز المداخن، ومعالجة النفايات. |
مواصفات مسحوق هاستيلوي المسحوق
يجب أن تفي مساحيق Hastelloy بمعايير التوزيع الدقيق للحجم ومعايير النقاء للحصول على نتائج طباعة موثوقة وقابلة للتكرار.
التوزيع الحجمي لمساحيق الهاستيلوي
| حجم الشبكة | نطاق قطر الجسيمات |
|---|---|
| 140x – 325 | 38 –؛ 105 ميكرون |
| 230x – 400 | 32 –؛ 63 ميكرون |
| 270x – 500 | 20 –؛ 53 ميكرون |
التوزيعات الضيقة الحجم التي تتراوح بين 25-45 ميكرون هي الأكثر ملاءمة لأنظمة الليزر/حزمة الإلكترون AM الشائعة.
معايير النقاء لمساحيق الهاستيلوي
| عنصر النجاسة | الحد المقبول |
|---|---|
| الأكسجين (O2) | 0.06% كحد أقصى |
| النيتروجين (N2) | 0.10% كحد أقصى |
| الكربون (C) | 0.08% كحد أقصى |
يمكن أن يتسبب ارتفاع مستويات الأكسجين والنيتروجين في حدوث مشكلات في المسامية أثناء الطباعة. تساعد الحدود على ضمان وجود أجزاء معدنية كثيفة وعالية الجودة.
درجات مسحوق هاستيلوي المسحوق
| الصف | الوصف |
|---|---|
| الدرجة أ | يفي بجميع متطلبات الحجم والكيمياء واتساق الكمية. تُستخدم لمعظم تطبيقات صمامات AM. |
| الدرجة ب | تحكم في الحجم ومعايير نقاء أكثر صرامة من الدرجة A. للاستخدامات الأكثر أهمية. |
| الدرجة C | تطوير السبائك المخصصة، والتطبيقات عالية الأداء. |
توفر المساحيق ذات الدرجة الأعلى مراقبة جودة أكثر صرامة للتطبيقات المنظمة عالية المخاطر.
تطبيقات مساحيق هاستيلوي في الصباح
تُستخدم سبائك Hastelloy في مجموعة كبيرة من الصناعات التي تتطلب الكثير من المتطلبات عند تصنيعها باستخدام تقنيات التصنيع الإضافي باستخدام خواص المواد الاستثنائية.
تطبيقات مساحيق هاستيلوي حسب الصناعة
| الصناعة | التطبيقات الشائعة |
|---|---|
| الفضاء | شفرات التوربينات، وفوهات الوقود، وبطانات الاحتراق، والمبيتات |
| المواد الكيميائية | الصمامات والمضخات وأوعية التفاعل والأنابيب |
| النفط والغاز | أشجار رأس البئر، وأدوات قاع البئر، والصمامات |
| السيارات | علب الشاحن التوربيني، ودوارات الشاحن الفائق |
| الطبية | الأدوات الجراحية والغرسات |
| قوالب زجاجية | الأسطح الملامسة للزجاج المنصهر |
توسع مقاومة Hastelloy&8217 التي لا مثيل لها للحرارة والتآكل من التطبيقات الممكنة في مختلف الأسواق. تتيح تقنية التصنيع الإضافي الأجزاء المعقدة غير المناسبة للطرق التقليدية.
مقارنة بين عمليات التصنيع باستخدام AM لمسحوق هاستيلوي
| العملية | الوصف | المزايا | محددات |
|---|---|---|---|
| DMLS | يستخدم الليزر لإذابة المسحوق بشكل انتقائي طبقة تلو الأخرى بناءً على نموذج التصميم بمساعدة الحاسوب. العملية الأكثر شيوعاً لتصنيع الإضافات المعدنية. | إن الجمع بين تعقيد القِطع والسرعة وخصائص المواد يجعلها الخيار المفضل لـ Hastelloy. | أحجام محدودة، أبطأ من النفث الغلاف، تكلفة القطعة أعلى. |
| LBM –؛ EBM | صهر المسحوق المعدني باستخدام شعاع إلكتروني عالي الطاقة في الفراغ. | كثافة واتساق ممتازان للمواد. أحجام بناء كبيرة تصل سعتها إلى 1000 لتر. | تكلفة أعلى للمعدات، وخيارات محدودة للمواد مقارنة بالليزر، وسرعات بناء أبطأ. |
| النفث الموثق | يتم إسقاط عامل الربط السائل بشكل انتقائي لربط جزيئات المسحوق. | سريع للغاية، وأشكال هندسية غير محدودة للقطع، وتكلفة أقل للمعدات. | أجزاء منخفضة الكثافة تتطلب عملية تلبيد ثانوية. خيارات مواد محدودة. |
توفر الطرق القائمة على الليزر أفضل توازن بين جودة القِطع والمرونة لعمليات الإنتاج الصغيرة والمتوسطة. تعد عمليات الطباعة بالليزر الإلكتروني والنفث الغلافي أكثر ملاءمة للأحجام الكبيرة.
موردو مساحيق هاستيلوي
تشمل الشركات المصنعة الرائدة التي توفر مساحيق معدن هاستيلوي عالية الجودة ما يلي:
الشركات المصنعة لمسحوق هاستيلوي
| شركة | خيارات درجة المسحوق | نطاق التسعير النموذجي |
|---|---|---|
| ساندفيك أوسبري | الدرجات A- C، جميع السبائك الشائعة | 90 دولارًا أمريكيًا - 150 دولارًا أمريكيًا/كجم |
| مضافات النجار | الصف A &؛ B | 100 دولار - 180 دولار/كجم |
| هوجاناس | الصف الأول والمخصص | 75 دولاراً أمريكياً - 220 دولاراً أمريكياً/كجم |
| براكسير | الدرجة A، سبائك منتقاة | 80 دولارًا أمريكيًا - 140 دولارًا أمريكيًا/كجم |
تختلف الأسعار بناءً على حجم الطلب وتوزيع الحجم ومتطلبات الكيمياء ومستويات الشوائب المسموح بها.
التعليمات
ما هو حجم الجسيمات الأفضل لدمج قاع المسحوق بالليزر أو DMLS؟
يوصى باستخدام نطاق حجم جسيمات يتراوح بين 25-45 ميكرون، مع أحجام متوسطة تتراوح بين 30-40 ميكرون. وهذا يوازن بين قابلية الانتشار وقابلية التدفق وكثافة التعبئة العالية اللازمة لطبقات متسقة وعالية الجودة أثناء الطباعة.
هل مسحوق Hastelloy قابل لإعادة الاستخدام بعد الطباعة؟
نعم، يمكن تجميع مسحوق Hastelloy وغربلته ومزجه بمسحوق طازج إضافي 3-5 مرات عادةً قبل الحاجة إلى استبداله، مما يجعله اقتصاديًا للغاية. قد يتغير حجم الجسيمات أو شكلها خلال دورات إعادة الاستخدام التي يجب مراقبتها.
كم مرة يمكن إعادة صهر أجزاء Hastelloy أثناء عملية الصقل التلقائي؟
يوصى بإجراء 2-3 دورات ذوبان كحد أقصى لسبائك Hastelloy لتجنب الانجراف التركيبي الذي يضر بالخصائص الميكانيكية. بعد الوصول إلى حد إعادة الذوبان، يجب استبدال المادة بمسحوق جديد.
ما هي درجة Hastelloy التي تتميز بأفضل مقاومة للتآكل؟
تُظهر Hastelloy C276 أكثر مقاومة للتآكل في مختلف البيئات مثل الأحماض المؤكسدة والكلوريدات وما إلى ذلك، مما يجعلها الدرجة الأولى في مقاومة التآكل. كما أن Hastelloy C22 مقاوم للغاية. يعتمد اختيار الدرجة على ظروف التعرض المحددة.
ما هي بعض الأمثلة على تطبيقات مسحوق هاستيلوي؟
تشمل الاستخدامات الشائعة التي تستفيد من مقاومة Hastelloy&8217 للحرارة والتآكل غرف الاحتراق في الفضاء، وصمامات وتجهيزات محركات الطائرات المعرضة للغازات الساخنة المسببة للتآكل، ومعدات المعالجة الكيميائية الصناعية مثل الأنابيب والخزانات، والمبادلات الحرارية للتحكم في التلوث، وأنظمة معالجة الوقود النووي وإعادة معالجته، وأدوات التنقيب عن النفط/الغاز.