인코넬 분말 은 부식과 내열성이 있는 니켈-크롬 기반 초합금을 말합니다. 이 가이드는 인코넬 분말의 특성, 용도, 사양, 가격 등에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다.
인코넬 분말 개요
인코넬은 강도, 내열성, 내식성으로 잘 알려진 니켈-크롬 기반 초합금 제품군입니다. 인코넬 분말은 항공우주, 석유 및 가스, 화학 처리, 발전 등의 산업 전반에 걸쳐 사용됩니다.
인코넬 분말의 몇 가지 주요 특성 및 특징:
구성
| 유형 | 니켈 함량 | 크롬 함량 | 철분 함량 | 기타 합금 원소 |
|---|---|---|---|---|
| 인코넬 600 | 72% | 14-17% | 6-10% | 코발트, 탄소 |
| 인코넬 625 | 58% 분 | 20-23% | 최대 5% | 몰리브덴, 니오븀 |
| 인코넬 718 | 50-55% | 17-21% | 잔액 | 니오븀, 몰리브덴, 알루미늄, 티타늄 |
고온 강도 - 최대 700°C까지 강도를 유지하고 크리프 변형에 저항합니다. 특정 등급은 1000°C를 초과하는 더 높은 온도에서도 견딜 수 있습니다.
산화 및 내식성 - 보호용 크로미아 층을 형성하여 산, 염분 등에 의한 구멍과 부식에 강합니다.
손쉬운 용접성 및 가공성 - 복잡한 모양으로 쉽게 제작 및 가공할 수 있습니다. 용접 후 열처리가 필요합니다.
높은 피로 강도 - 반복되는 응력 사이클을 고장 없이 견딜 수 있어 동적 하중을 견디는 애플리케이션에 적합합니다.
일반적인 인코넬 분말 등급의 특성을 비교하세요:
| 속성 | 인코넬 600 | 인코넬 625 | 인코넬 718 |
|---|---|---|---|
| 융점 | 1350-1413°C | 1260-1350°C | 1260-1336°C |
| 밀도 | 8.47g/cm3 | 8.44g/cm3 | 8.19g/cm3 |
| 인장 강도 | 485-860 MPa | 760 MPa | 1275 MPa |
| 신장 | 30-35% | 35% | 19% |
| 열 팽창 | 16.0×10-6/°C | 13.0×10-6/°C | 13.0×10-6/°C |
| 열 전도성 | 9.8-10.4 W/m.K | 9.8 W/m.K | 11.4 W/m.K |
표 1: 주요 인코넬 등급 비교
응용 인코넬 분말
인코넬은 독특한 소재 특성 덕분에 다음과 같은 산업 분야에서 광범위하게 사용되고 있습니다:
| 산업 | 애플리케이션 | 사용되는 분말 제품 |
|---|---|---|
| 항공우주 | 터보차저 배기 케이스, 스러스트 리버서 시스템, 터빈 블레이드 | 인코넬 718, 인코넬 625 |
| 석유 및 가스 | 웰헤드 시스템, 파열 디스크, 다운홀 공구 | 인코넬 718, 인코넬 625, 인코넬 600 |
| 화학 처리 | 열교환기, 반응 용기, 컨베이어 부품 | 인코넬 600, 인코넬 625 |
| 전력 생성 | 열교환기 튜브, 석탄 가스화 시스템 | 인코넬 617, 인코넬 625, 인코넬 740 |
| 자동차 | 밸브 부품, 배기가스 재순환 시스템 | 인코넬 718, 인코넬 600 |
인코넬 분말의 주요 응용 분야:
- 높은 온도 강도로 가스터빈 블레이드, 로켓 모터 케이스, 핵연료 피복 등에 사용할 수 있습니다.
- 내식성 덕분에 산성 생산 시스템, 해수 응용 분야 등에서 사용할 수 있습니다.
- 내산화성이 뛰어나 항공기 배기 시스템, 산업용 용광로 부품 등에 적합합니다.
- 3D 프린팅이나 기타 방법을 통해 복잡한 모양으로 쉽게 제작할 수 있습니다.
채택을 촉진하는 업계 동향:
- 항공우주 부문의 성장으로 항공 엔진 부품의 사용이 증가하고 있습니다.
- 화학 공장, 정유 공장, LNG 운반선의 고온 및 고압 요구 사항으로 인한 수요.
- 프로토타이핑 및 생산 애플리케이션을 위한 금속 적층 제조의 성장.
표 2: 산업별 인코넬 분말 응용 분야 개요
인코넬 분말 사양
인코넬 분말은 다양한 용도에 맞게 다양한 크기 범위, 모양 및 구성으로 제공됩니다:
| 크기 범위 | 공통 모양 | 일반적인 용도 |
|---|---|---|
| 15-45 미크론 | 구형 | 금속 사출 성형 공급 원료 |
| 45-106 미크론 | 불규칙한 구형 | 적층 제조, HIP 애플리케이션 |
| 150-250 미크론 | 구형, 응집된 | 용사 코팅 |
| -140/+325 메시 | 불규칙 | 프레스 및 소결 공정 |
사용자는 애플리케이션 요구사항에 따라 ASTM, ASME, AWS, AMS, UNS 등의 등급 사양 중에서 선택할 수 있습니다:
| 사양 | 공통 성적 |
|---|---|
| ASTM B168 | 인코넬 600, 인코넬 601, 인코넬 625, 인코넬 718, 인코넬 X-750 |
| ASME SB443 | 인코넬 82, 인코넬 625, 인코넬 718 |
| AWS A5.14 | 인코넬 52, 인코넬 152, 인코넬 625 |
| AMS 사양 | 인코넬 718(AMS 5662), 인코넬 X-750(AMS 5754) |
표 3: 일반적인 인코넬 분말 사양 개요
표준에 따라 평가된 특성
- 화학 성분 - Ni, Cr, Fe, Nb, Ti, Al 함량
- 입자 크기 분포, 유량
- 미세 구조 - 감마 프라임 함량, 입자 크기
- 불순물 수준 - C, S, Si, Mn
- 기계적 특성 - 경도, 인장 및 항복 강도
올바른 사양 등급을 선택하면 파우더가 설계 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
공급업체 및 가격
대부분의 니켈 및 초합금 분말 제조업체는 다양한 인코넬 등급을 공급합니다. 구매자는 다음과 같은 요소에 따라 공급업체를 선택할 수 있습니다:
- 다양한 조성 및 입자 크기 분포를 제조할 수 있는 기능
- 품질 인증 - AS9100, ISO 9001
- 사용자 지정 옵션 - 파우더 맞춤 설정 기능
- 생산 능력, 리드 타임, 최소 주문 수량
표시 가격 범위
| 인코넬 등급 | Kg당 가격 |
|---|---|
| 인코넬 600 | $50 – $120 |
| 인코넬 625 | $50 – $150 |
| 인코넬 718 | $80 – $220 |
가격은 다음에 따라 다릅니다:
- 순도 수준, 불순물 제한
- 입자 모양 및 크기 분포
- 구매 수량 및 생산 프로세스 사용
- 속성에 대한 사용자 지정 수준
선도적인 인코넬 분말 제조업체
| 회사 | 위치 | 제공된 성적 |
|---|---|---|
| 샌드빅 | 유럽, 아시아 | 인코넬 718, 인코넬 625 |
| 프렉스에어 | US | 인코넬 600, 인코넬 625, 인코넬 718 |
| 호가나스 | 유럽 | 인코넬 718 |
| 카펜터 기술 | US | 인코넬 600, 인코넬 718 |
| 에라스틸 | 유럽 | 인코넬 718 |
표 4: 표시 가격 범위 및 주요 인코넬 분말 공급업체
장점과 단점 인코넬 분말
장점
- 극한의 온도 저항 - 최대 1000°C까지 작동 가능
- 열 피로와 동적 하중을 고장 없이 견뎌냅니다.
- 높은 내식성 및 내산화성으로 표면 보호
- 조성 조정을 통한 맞춤형 기계적 특성
- 복잡한 모양으로 쉽게 제작 가능
제한 사항
- 강철, 티타늄 합금에 비해 매우 비쌉니다.
- 알루미늄, 구리보다 낮은 열전도율
- 부적절하게 가공할 경우 입자 경계 균열이 발생하기 쉽습니다.
- 서비스 수명 종료 후 완전한 재활용 및 재사용이 어려움
- 최적의 특성을 위해 용접 후 열처리가 필요합니다.
인코넬을 선택할 때는 고유한 성능 이점과 대체품에 비해 높은 비용을 신중하게 비교하세요.
주요 대안과의 비교
인코넬은 다른 고온 합금과 비교했을 때 어떤 차이가 있나요?
| 매개변수 | 인코넬 | 스테인리스 스틸 | 하스텔로이 | 헤인즈 합금 |
|---|---|---|---|---|
| 산화 저항 | 우수 | 보통 | 우수 | 우수 |
| 내식성 | 우수 | 양호 | 우수 | 우수 |
| 열 전도성 | 보통 | 낮음 | 낮음 | 보통 |
| 열 팽창 | 낮음 | 높음 | 보통 | 보통 |
| 일반적인 애플리케이션 | 항공우주, 석유 및 가스 | 산업용 장비 | 화학 처리 | 항공우주 |
주요 내용
- 인코넬은 최고의 고온 성능을 제공하지만 비용이 매우 높습니다.
- 스테인리스 스틸은 저렴하지만 온도 제한이 훨씬 낮습니다.
- 하스텔로이 및 헤인즈 합금은 인코넬과 경쟁하지만 재료비가 더 높습니다.
- 선택하기 전에 실제 운영 조건, 비용 제약을 고려하세요.
다른 대안에 비해 인코넬에 대한 가격 프리미엄을 지불하기 전에 애플리케이션 요구 사항을 신중하게 평가하세요.
표 5: 인코넬과 대체 합금의 주요 특성 비교
자주 묻는 질문
질문: 인코넬 파우더는 어떤 용도로 사용되나요?
A: 인코넬 분말은 1000°C 이상의 고온에서 우수한 기계적 강도와 내식성이 요구되는 항공우주, 석유 및 가스, 화학 처리 및 발전 분야의 극한 환경을 위한 고성능 부품을 제조하는 데 사용됩니다.
Q: 인코넬 600, 625, 718의 차이점은 무엇인가요?
A: 주요 차이점은 인코넬 600은 최고의 고온 내식성을 제공하지만 강도가 낮고, 인코넬 718은 최고의 강도를 제공하지만 산화 및 내화학성이 낮아 균형 잡힌 특성을 제공하는 인코넬 625에 비해 강도가 낮다는 점입니다.
질문: 인코넬에 니켈이 포함되어 있나요?
A: 예, 인코넬은 니켈-크롬-철 기반 초합금입니다. 대부분의 인코넬 등급은 니켈 50% 이상과 크롬 14-23%를 함유하고 있어 인코넬의 우수한 고온 성능을 제공합니다.
Q: 적층 제조에 사용되는 파우더의 크기는 어떻게 되나요?
A: 구형의 15미크론에서 150미크론 범위의 인코넬 분말은 산업 전반에서 금속 부품을 생산하는 데 사용되는 레이저 분말 베드 융합, 직접 에너지 증착 적층 제조 공정에 일반적으로 사용됩니다.
질문: 인코넬은 위험한가요?
A: 인코넬 분말은 일반적으로 위험하지 않으며 표준 보호 장비를 착용하고 취급하기에 안전한 것으로 간주됩니다. 하지만 미세한 니켈과 크롬 성분은 자극 문제를 일으킬 수 있으므로 과도한 피부 접촉이나 흡입을 방지하고 예방 조치를 취하는 것이 좋습니다.
