하스텔로이 분말 는 내식성 니켈 기반 초합금 제품군을 지칭하는 Haynes International, Inc.의 등록 상표입니다. Hastelloy 분말은 고강도, 내열성 및 내식성이 필요한 적층 제조 및 용접 응용 분야에 주로 사용되는 다양한 Hastelloy 합금으로 만들어진 미세 금속 입자입니다.
Hastelloy 분말 개요
Hastelloy 분말은 광범위한 고온에서 뛰어난 구조적 안정성과 열 크리프 변형에 대한 저항성을 제공합니다. Hastelloy를 적층 제조에 적합하게 만드는 주요 특성은 다음과 같습니다.
- 극한의 열에 장기간 노출되어도 유지되는 고강도
- 특히 산화 및 다양한 산에 대한 뛰어난 내식성
- 오버행이 있는 복잡한 설계를 허용하는 우수한 제조 특성
- 고온 및 극저온에서 작동하는 동안의 치수 안정성
- 우수한 유동성 및 충전 밀도와 결합된 쉬운 인쇄성
Hastelloy는 특정 조건에 최적화된 여러 합금 변형으로 제공됩니다. AM에 사용되는 가장 일반적인 Hastelloy 분말은 니켈 기반 합금 Hastelloy X, Hastelloy C276 및 Hastelloy C22입니다.
Hastelloy 분말 유형
Hastelloy 분말 조성
| 합금 | 니켈(%) | 크롬(%) | 철 (%) | 몰리브덴(%) | 기타 주요 요소 |
|---|---|---|---|---|---|
| 하스텔로이 X | 최소 47.5 | 21.5 – 23.5 | 최대 18.5 | 9 – 10 | 코발트, 텅스텐 |
| 하스텔로이 C276 | 잔액 | 14.5 – 16.5 | 4 – 7 | 15.5 – 17 | 몰리브덴, 텅스텐 |
| Hastelloy C22 | 잔액 | 20 – 22.5 | 최대 2.5 | 12.5 – 14.5 | 크롬, 텅스텐 |
출처: Haynes International 사양 시트
정확한 조성을 제어하여 특정 사용 조건에 대한 용접성, 제조성 및 환경 균열 저항성과 같은 특성의 균형을 맞춥니다.
인기 있는 제품의 주요 특징 하스텔로이 분말
| 합금 | 주요 속성 | 일반적인 애플리케이션 |
|---|---|---|
| 하스텔로이 X | 우수한 고온 강도 <1,200°C, 내산화성, 열 피로 및 크리프 저항성. 연소 라이너, 스프레이 노즐, 열전대 슬리브에 사용됩니다. | 항공기 엔진, 산업용 용광로, 원자력 및 화학 처리 장비. |
| 하스텔로이 C276 | 특히 산화성 산에서도 피팅 및 틈새 부식에 대한 뛰어난 내식성. 밸브, 펌프, 배관에 사용됩니다. | 화학 처리, 오염 제어, 펄프 및 제지 생산. |
| Hastelloy C22 | 산화성 및 환원성 환경 모두에서 광범위한 환경에 대한 극도로 높은 내식성. 응축기, 열교환기, 배관에 사용됩니다. | 화학 처리, 배연 탈황, 폐수 처리. |
Hastelloy 분말 사양
Hastelloy 분말은 신뢰할 수 있고 반복 가능한 인쇄 결과를 위해 정확한 크기 분포 및 순도 기준을 충족해야 합니다.
Hastelloy 분말의 크기 분포
| 메시 크기 | 입자 직경 범위 |
|---|---|
| 140x – 325 | 38 – 105 미크론 |
| 230x – 400 | 32 – 63 미크론 |
| 270x – 500 | 20 – 53 미크론 |
25-45 미크론 사이의 좁은 크기 분포는 일반적인 레이저/전자 빔 AM 시스템에 가장 적합합니다.
Hastelloy 분말의 순도 기준
| 불순물 원소 | 허용 한계 |
|---|---|
| 산소(O2) | 최대 0.06% |
| 질소(N2) | 최대 0.10% |
| 탄소(C) | 최대 0.08% |
높은 산소 및 질소 수준은 인쇄 시 다공성 문제를 일으킬 수 있습니다. 한계는 조밀하고 품질이 좋은 금속 부품을 보장하는 데 도움이 됩니다.
Hastelloy 분말 등급
| 등급 | 설명 |
|---|---|
| A등급 | 모든 크기, 화학 및 로트 일관성 요구 사항을 충족합니다. 대부분의 AM 응용 분야에 사용됩니다. |
| B등급 | A 등급보다 더 엄격한 크기 제어 및 순도 기준. 더 중요한 응용 분야에 사용됩니다. |
| 그리드 C | 맞춤형 합금 개발, 고성능 응용 분야. |
더 높은 등급의 분말은 규제되고 위험도가 높은 응용 분야에 대해 더 엄격한 품질 관리를 제공합니다.
애플리케이션 하스텔로이 분말 오전
Hastelloy 합금은 뛰어난 재료 특성 덕분에 AM 기술을 사용하여 제조될 때 광범위한 까다로운 산업 분야에서 사용됩니다.
산업별 Hastelloy 분말 응용 분야
| 산업 | 일반적인 애플리케이션 |
|---|---|
| 항공우주 | 터빈 블레이드, 연료 노즐, 연소 라이너 및 하우징 |
| 화학 물질 | 밸브, 펌프, 반응 용기, 배관 |
| 석유 및 가스 | 웰헤드 크리스마스 트리, 다운홀 도구, 밸브 |
| 자동차 | 터보차저 하우징, 과급기 로터 |
| 의료 | 수술 기구, 임플란트 |
| 유리 몰드 | 용 |
Hastelloy의 탁월한 내열성 및 내식성은 다양한 시장에서 가능한 응용 분야를 확장합니다. AM은 기존 방법으로는 적합하지 않은 복잡한 부품을 가능하게 합니다.
Hastelloy 분말용 AM 공정 비교
| 프로세스 | 설명 | 혜택 | 제한 사항 |
|---|---|---|---|
| DMLS | CAD 모델을 기반으로 레이저를 사용하여 레이어별로 분말을 선택적으로 용융합니다. 가장 일반적인 금속 AM 공정입니다. | 부품 복잡성, 속도 및 재료 특성의 조합으로 인해 Hastelloy에 선호되는 선택입니다. | 제한된 크기, 바인더 제팅보다 느리고, 부품 비용이 더 높습니다. |
| LBM – EBM | 전자 빔 용융은 진공 상태에서 고출력 전자 빔으로 금속 분말을 융합합니다. | 우수한 재료 밀도 및 일관성. 최대 1000리터 용량의 대형 빌드 볼륨. | 레이저에 비해 더 높은 장비 비용, 제한된 재료 선택, 더 느린 빌드 속도. |
| 바인더 제팅 | 액체 결합제는 분말 입자를 결합하기 위해 선택적으로 떨어뜨립니다. | 매우 빠르고, 무제한 부품 형상, 더 낮은 장비 비용. | 2차 소결 공정이 필요한 낮은 밀도 부품. 제한된 재료 선택. |
레이저 기반 방법은 소규모에서 중규모 생산 실행에 대해 부품 품질과 유연성의 최상의 균형을 제공합니다. EBM 및 바인더 제트 공정은 대량 생산에 더 적합합니다.
Hastelloy 분말 공급업체
고품질 Hastelloy 금속 분말을 제공하는 주요 제조업체는 다음과 같습니다.
Hastelloy 분말 제조업체
| 회사 | 분말 등급 옵션 | 일반적인 가격 범위 |
|---|---|---|
| 샌드빅 오스프리 | A-C 등급, 모든 일반 합금 | $90-$150/kg |
| 목수 첨가제 | A & B 등급 | $100-$180/kg |
| 호가나스 | A 등급 및 맞춤형 | $75-$220/kg |
| 프렉스에어 | A 등급, 일부 합금 | $80-$140/kg |
가격은 주문량, 크기 분포, 화학적 요구 사항 및 허용 가능한 불순물 수준에 따라 다릅니다.
자주 묻는 질문
DMLS 또는 레이저 분말 베드 융합에 가장 적합한 입자 크기는 무엇입니까?
25-45 미크론의 입자 크기 범위가 권장되며, 30-40 미크론 사이의 중간 크기가 최적입니다. 이는 인쇄 시 일관되고 고품질 레이어에 필요한 확산성, 유동성 및 높은 충전 밀도의 균형을 맞춥니다.
Hastelloy 분말은 인쇄 후 재사용할 수 있습니까?
예, Hastelloy 분말은 일반적으로 교체할 필요가 있기 전에 3-5번 수집, 체질 및 추가 신선한 분말과 혼합하여 매우 경제적입니다. 재사용 주기 동안 입자 크기 또는 모양이 변경될 수 있으며 이를 모니터링해야 합니다.
AM 공정 중에 Hastelloy 부품을 몇 번이나 재용융할 수 있습니까?
기계적 특성을 저해하는 조성물 드리프트를 방지하기 위해 Hastelloy 합금의 경우 최대 2-3번의 용융 주기가 권장됩니다. 재용융 제한에 도달한 후에는 재료를 신선한 분말로 교체해야 합니다.
어떤 Hastelloy 등급이 최고의 내식성을 가지고 있습니까?
Hastelloy C276은 산화성 산, 염화물 등과 같은 다양한 환경에서 가장 균형 잡힌 내식성을 나타내므로 최고의 내식성 등급입니다. Hastelloy C22도 매우 내성이 있습니다. 등급 선택은 특정 노출 조건에 따라 다릅니다.
Hastelloy 분말 응용 분야의 몇 가지 예는 무엇입니까?
Hastelloy의 내열성 및 내식성을 활용하는 일반적인 응용 분야에는 항공 우주 연소실, 뜨거운 부식성 가스에 노출된 항공기 엔진 밸브 및 피팅, 파이프 및 탱크와 같은 산업 화학 처리 장비, 오염 제어 열교환기, 핵 연료 처리 및 재처리 시스템, 석유/가스 드릴링 도구가 있습니다.
