인코넬 718 분말 은 주로 적층 제조 및 금속 분말 베드 용융 공정에 사용되는 니켈-크롬 기반 합금 분말입니다. 이 고강도 파우더는 항공우주, 석유 및 가스, 산업 분야에 적합한 우수한 내식성 및 내열성을 갖추고 있습니다.
인코넬 718 분말 개요
인코넬 718 분말은 침전 경화 가능한 니켈-크롬 합금으로 NIMONIC PE16 또는 NiCr19Fe19Nb5Mo3로도 알려져 있습니다. 높은 수율, 인장 및 크리프 파열 강도, 부식 및 산화에 대한 내성, 경화성과 같은 고유한 특성의 조합을 제공합니다.
이 가이드는 인코넬 718 분말의 구성 및 특성, 사용 가능한 제품 형태 및 크기, 응용 분야, 다양한 사양을 충족하는 등급, 주요 글로벌 공급업체, 일반적인 가격 등 인코넬 718 분말에 대한 자세한 개요를 제공합니다. 이 다용도 초합금 분말의 장점과 한계를 강조하는 비교 분석이 사용하기 쉬운 표로 제공됩니다.
인코넬 718 파우더의 주요 세부 사항:
- 합금 시스템: 니켈-크롬
- 닉네임: 슈퍼알로이 718
- 밀도: 8.19g/cm3
- 녹는점: 1260-1335°C
- 주요 특징: 높은 강도, 경도, 용접성 및 가공성
- 일반적인 애플리케이션: 내열성 및 내식성이 중요한 터빈 블레이드, 훈련된 노즐, 케이스 및 씰과 같은 항공우주 구성 요소
인코넬 718 분말의 구성 및 특성
인코넬 718 분말의 구성과 미세 구조는 고온 응용 분야에 적합한 고유한 특성 조합을 제공합니다.
인코넬 718 분말의 일반적인 구성(% 무게)
| 요소 | Min | 최대 |
|---|---|---|
| 니켈(Ni) | 50.00 | 55.00 |
| 크롬(Cr) | 17.00 | 21.00 |
| 철(Fe) | 잔액 | 21.00 |
| 니오븀(Nb) | 4.75 | 5.50 |
| 몰리브덴(Mo) | 2.80 | 3.30 |
| 티타늄(Ti) | 0.65 | 1.15 |
| 알루미늄(Al) | 0.20 | 0.80 |
| 코발트 (Co) | 1.00 | |
| 구리(Cu) | 0.30 |
인코넬 718 분말의 주요 특성
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | 8.19g/cm3 |
| 녹는 범위 | 1260-1335°C |
| 평균 입자 크기 | 15-45 미크론 |
| 산소 함량 | <0.1% |
| 질소 함량 | <0.1% |
| 열 전도성 | 11.4 W/m-K |
| 전기 저항 | 1.41 마이크로옴-cm |
| 영의 계수 | 205 GPa |
| 푸아송 비율 | 0.294 |
| 비열 | 435 J/kg-K |
| 열팽창 계수 | 12.8 μm/m-°C |
| 인장 강도 | 1275 MPa(분) |
인코넬 718 파우더의 주요 특성 및 이점:
- 높은 작동 온도에서 강도와 경도를 유지합니다.
- 산화 및 부식에 대한 탁월한 내성 제공
- 우수한 용접 및 가공 특성 제공
- 침전 경화 열처리를 통해 높은 크리프 및 파열 강도 달성
- 알루미늄과 티타늄 함량이 높아 650°C 이상에서도 뛰어난 기계적 특성을 제공하는 감마 프라임이라고 하는 Ni3(Al, Ti) 침전물이 형성됩니다.
따라서 인코넬 718은 항공기 엔진, 발전 터빈 및 열악한 환경에서 사용되는 공정 장비에 사용되는 강하고 가벼운 부품을 만들기 위해 직접 금속 레이저 소결(DMLS)과 같은 적층 제조 기술에 매력적인 후보 소재입니다.
애플리케이션 및 용도 인코넬 분말
인코넬 718은 강도, 파단 인성 및 고온에서의 내식성이 독특하게 결합되어 있어 산업 전반의 다양한 중요 응용 분야에 적합합니다.
인코넬 718 분말의 일반적인 응용 분야 및 용도
| 산업 | 구성 요소 |
|---|---|
| 항공우주 | 피로 강도가 중요한 블레이드, 케이스, 패스너 등의 엔진 부품 |
| 석유 및 가스 | 열악한 서비스 환경을 위한 유정 장비, 다운홀 도구 |
| 전력 생성 | 석탄 가스화 열교환기, 열처리 장비 |
| 자동차 | 터보차저 로터, 배기가스 재순환 냉각기 |
| 금속 가공 | 티타늄, 열간 가공 공구강 인서트와 같은 반응성 금속용 압출 금형 |
| 적층 제조 | 복잡한 형상을 가진 고밀도 기능성 금속 부품의 레이저 파우더 베드 용융 |
가장 일반적인 적용 분야는 항공기 엔진에서 디스크, 패스너와 같은 중요한 회전 부품과 700°C에 육박하는 온도에서 장시간 작동을 견뎌야 하는 케이스 및 씰을 제조하는 것입니다.
항공우주 분야에서 인코넬 718의 중요성을 강조하는 제트 엔진 부품은 단조 합금 시장 소비량의 50% 이상을 차지합니다. 이제 적층 가공을 통해 주조나 단조로는 불가능했던 경량화 및 최적화된 형상을 구현할 수 있습니다.
인코넬 718 분말의 등급 및 사양
적층 가공용 인코넬 718 분말은 화학 및 입자 크기 분포에 대한 다양한 국제 및 지역 표준을 충족해야 합니다. 일반적인 등급은 다음과 같습니다:
인코넬 718 분말의 표준 등급 및 사양
| 등급 | 사양 |
|---|---|
| 인코넬 718 | AMS 5662, AMS 5664, AMS 5832 |
| 인코넬 718 | UNS N07718 |
| 인코넬 718 | W.Nr. 2.4668 |
| 인코넬 718 | DIN NiCr19Fe19NbMo3 |
이러한 사양은 화학 성분과 불순물 수준을 엄격하게 관리합니다. Nb, Ti, Al 함량을 약간 조정하여 특정 용도에 맞는 맞춤형 합금을 만들 수도 있습니다.
모든 배치는 출시 전에 화학, 입자 크기 분포, 흐름 특성 등을 확인하기 위해 엄격한 품질 테스트를 거칩니다. 일반적인 검사 방법에는 광학 현미경, SEM, 에너지 분산형 X-선 분광법 등이 있습니다.
3D 프린팅용 관련 금속 분말:
인코넬 718 분말의 입자 크기 분포
인코넬 718을 사용하여 3D 프린팅 부품의 고밀도 및 기계적 무결성을 달성하려면 분말 입자 크기 분포(PSD)가 특정 임계값을 충족해야 합니다.
DMLS 공정용 인코넬 718 분말의 일반적인 입자 크기 분포 요구 사항
| 입자 크기(μm) | 배포 (%) |
|---|---|
| 15 ~ 45 | ≥ 90% |
| <15 | ≤ 10% |
| 45 ~ 105 | ≤ 10% |
| >105 | ≤ 1% |
미세한 분무는 흐름과 포장을 개선하지만 생산성을 떨어뜨립니다. 최적의 인쇄 결과를 위해 평균 크기는 일반적으로 15-45미크론 범위로 유지됩니다. 파우더 제조업체는 가스 흐름 역학을 조정하여 이 범위 내에서 피크를 이동시키는 분포를 맞춤화할 수 있습니다.
인코넬 718 분말의 글로벌 공급업체
전 세계적으로 적층 제조용 인코넬 718 분말을 제조하는 주요 공급업체는 다음과 같습니다:
인코넬 718 분말의 주요 공급업체 및 제조업체
| 회사 | 국가 |
|---|---|
| 샌드빅 오스프리 | 영국 |
| 목수 첨가제 | 미국 |
| 프렉스에어 | 미국 |
| AP&C | 캐나다 |
| 에라스틸 | 프랑스 |
| 오베르 & 듀발 | 프랑스 |
| SLM 솔루션 | 독일 |
이들은 보호 분위기에서 불활성 가스 분무 기술을 사용하여 레이저 인쇄 공정에 적합한 미세한 인코넬 718 분말을 생산합니다. 유동성, 겉보기 밀도 및 반복 가능한 성능에 최적화된 고순도 단일 로트 소재는 고품질 금속 부품을 구현하는 데 도움이 됩니다.
이러한 대기업 외에도 여러 소규모 지역 업체에서도 맞춤형 인코넬 718 분말을 제공합니다. 그러나 화학 및 청결성을 검증하기 위한 품질 인증 및 테스트는 그다지 강력하지 않을 수 있습니다.
인코넬 718 분말의 가격 동향
인코넬 718 분말의 가격은 수량, 품질 등급, 입자 크기 분포, 공급업체 마진 및 지리적 요인에 따라 달라집니다. 몇 가지 일반적인 가격 범위는 다음과 같습니다:
인코넬 718 분말의 표시 가격 범위
| 수량 | kg당 가격(USD) |
|---|---|
| 1kg | 800 - 1000 |
| 10kg | 500 - 800 |
| 100kg | 250 - 500 |
규모의 경제를 통해 대량 주문 시 kg당 가격을 더 저렴하게 책정할 수 있습니다. 5kg 미만의 소량 R&D 수량은 더 높은 가격이 책정될 수 있습니다.
고정된 수량 내에서 항공우주 표준에 의해 승인된 불순물, 입자 크기 분포에 대한 더 엄격한 사양을 충족하는 분말은 더 높은 가격을 요구합니다. 예를 들어 로트 추적 기능이 있는 AS9100 인증 인코넬 718 파우더는 25~30% 더 비쌉니다. 위치 및 배송 비용도 최종 가격에 영향을 미칩니다.
인코넬 718 분말의 비교 분석
경쟁사 초합금 분말과 특성 비교 분석
| 속성 | 인코넬 718 | 인코넬 625 | 하스텔로이 X | 말벌 |
|---|---|---|---|---|
| 밀도(g/cm3) | 8.19 | 8.44 | 8.22 | 8.22 |
| 녹는점(°C) | 1260-1335 | 1350 | 1260-1350 | 1315 |
| 인장 강도(MPa) | 1275 | 860 | 550 | 1110 |
| 항복 강도(0.2% 오프셋) | 1103 | 450 | 240 | 965 |
| 연신율(%) | 19 | 35+ | N/A | 15 |
| 영탄성계수(GPa) | 205 | 207 | 196 | 186 |
| 전기 저항률(μΩ-cm) | 1.41 | 1.41 | 1.16 | 1.73 |
| 열 전도성(W/m-K) | 11.4 | 9.8 | 11.4 | 18.4 |
| 열팽창 계수(μm/m-°C ) | 12.8 | 12.8 | 12.4 | 13 |
비용 비교 분석
| 매개변수 | 인코넬 718 | 인코넬 625 | 하스텔로이 X | 말벌 |
|---|---|---|---|---|
| 상대적 재료비 | 높음 | Medium | 높음 | Medium |
| 제조 가능성 | Medium | 높음 | Medium | 낮음 |
| 비용 효율성 | 낮음 | 높음 | 낮음 | Medium |
장단점 비교
| 인코넬 718 | |
|---|---|
| 장점 | - 높은 작동 온도에서도 강도 유지 - 뛰어난 내산화성 및 내식성 -강수량 경화로 강도 향상 -우수한 용접성 및 가공성 -인코넬 625보다 강도가 높음 -항공우주 엔진에 널리 사용됨 |
| 단점 | - 티타늄 합금에 비해 밀도가 높습니다. -경화 상태로 가공하기 어려움 -상대적으로 비싼 -와스팔로이보다 낮은 열 전도성 |
인코넬 718은 극한 환경의 미션 크리티컬 애플리케이션에서 500~700°C에서 작동하는 핵심 부품을 위한 고온 강도, 경도, 내식성 및 비용 사이에서 최적의 균형을 이룹니다.
자주 묻는 질문
Q: 인코넬 718 니켈 초합금이란 무엇인가요?
A: 인코넬 718(UNS N07718) 니켈 초합금 분말은 최대 700°C의 극한 환경용으로 설계된 침전 경화성 합금으로, 산화 및 내식성과 함께 높은 수율, 인장 및 크리프 파열 특성이 요구되는 제품입니다.
Q: 인코넬 718 파우더를 사용하는 산업 분야는 무엇인가요?
A: 적층 가공에 인코넬 718 분말을 사용하는 주요 산업으로는 엔진 부품용 항공우주, 석유 및 가스 유정 시추 공구, 자동차 터보차저 부품, 금속 압출 금형, 원자로, 화학 처리 장비 등이 있습니다.
Q: AM 공정에서 사용되는 입자 크기는 무엇인가요?
A: DMLS와 같은 파우더 베드 융합 기술의 경우 15~45미크론 사이의 입자 크기가 최적이며, 15미크론 미만은 <10%, 105미크론 이상은 <1% 분포가 가장 일반적입니다.
Q: 인코넬 718 파우더를 대체할 수 있는 제품에는 어떤 것이 있나요?
A: 비용 효율성은 높지만 600°C 이상의 작동 온도에서 강도와 경도가 낮아 항공우주 분야에는 적합하지 않은 인코넬 625, 하스텔로이 X, 와스팔로이 분말을 대체할 수 있는 몇 가지 대안이 있습니다.
Q: 인코넬 718은 어떤 표준을 준수하나요?
A: 국제 규격을 충족하는 일반적인 등급은 화학 및 입자 크기 분포에 대한 AMS 5662, AMS 5664, AMS 5832, UNS N07718, DIN 2.4668입니다.
Q: 인코넬 718 파우더는 재사용이 가능한가요?
A: 예, 사용하지 않은 인코넬 718 파우더는 파우더 재활용 시스템을 통과하여 위성을 통해 입자를 분리하고 화학 성분을 확인한 후 재사용할 수 있습니다. 재활용 파우더를 사용하면 20-30%의 비용을 절감할 수 있습니다.
