Niskoseryjna produkcja proszków nadstopów
Stopy metali z grupy platynowców (PGM) mają zastosowania przemysłowe oprócz jubilerstwa, w tym w katalizatorach, produkcji szkła i lotnictwie. Chociaż systemy superstopów na bazie Pt zostały opracowane ponad 20 lat temu, ostatecznym celem jest opracowanie zastosowań w dziedzinach przemysłowych, takich jak silniki turbin gazowych. Aby uzasadnić wyższy koszt, stopy na bazie platyny mogą być stosowane w temperaturach o 200°C wyższych niż w przypadku superstopów na bazie niklu.
Produkty metalurgii proszków i powłoki są również opłacalnymi zastosowaniami. Zaprojektowano superstopy na bazie platyny, które mogą przewyższać superstopy na bazie niklu, zwłaszcza w bardzo wysokich temperaturach. Przeprowadzono jednak niewiele badań nad wpływem procesów produkcyjnych na właściwości mechaniczne tych stopów. Jednym z takich nadstopów jest Pt-Al-Cr-Ru.
Nadstopy na bazie platyny są stosunkowo trudne do odlewania i mają ograniczoną formowalność, co pozwala na zastosowanie metalurgii proszków jako potencjalnej drogi produkcji. Ze względu na wysokie koszty stopów metali z grupy platynowców (PGM), ich produkcja proszkowa nie była badana tak szeroko, jak inne systemy stopów. Produkcja addytywna pozwala na tańsze wytwarzanie (PGM) w porównaniu z konwencjonalnymi metodami.
Układ Pt-Al-Cr-Ru został zidentyfikowany jako jeden z najbardziej obiecujących dla zastosowań wysokotemperaturowych. Po przeprowadzeniu prac badawczych na wielu różnych próbkach, skład został zoptymalizowany jako Pt84-Al11-Cr3-Ru2 (at.%), co dało najlepszą mikrostrukturę. Proszki pierwiastków czystych Pt, Al, Cr i Ru zmieszano w proporcji umożliwiającej uzyskanie składu Pt84-Al11-Cr3-Ru2 (at.%). Całkowita masa połączonych proszków wynosiła tylko 10 g, ze względu na wysokie koszty PGM. Proszki zostały zmieszane i zagęszczone.
Dr Heinrich Möller, główny inżynier, Mintek
„Można zauważyć, że stopowanie miało miejsce podczas atomizacji, z Al, Cr i Ru rozmieszczonymi stosunkowo jednorodnie w cząstkach proszku na bazie Pt. Proszki były kuliste z niewielką liczbą drobnych cząstek satelitarnych. Praca ta pokazuje, że przy użyciu AMAZEMET rePowder wyraźnie możliwe jest wytwarzanie sferycznych proszków metali do produkcji addytywnej ze sprasowanych proszków pierwiastków nawet przy zaledwie dziesięciu gramach surowca”.
Mintek (The Council for Mineral Technology) to południowoafrykańska krajowa organizacja zajmująca się badaniami nad minerałami i jedna z wiodących na świecie organizacji technologicznych specjalizujących się w przetwarzaniu minerałów, metalurgii wydobywczej i powiązanych dziedzinach. Dowiedz się więcej o MINTEK
Można zauważyć, że stopowanie miało miejsce podczas atomizacji, z Al, Cr i Ru rozmieszczonymi stosunkowo jednorodnie w cząstkach proszku na bazie Pt. Proszki były kuliste z niewielką liczbą drobnych cząstek satelitarnych. Niniejsza praca pokazuje, że przy użyciu AMAZEMET rePowder jest wyraźnie możliwe wytwarzanie sferycznych proszków metali do produkcji addytywnej ze sprasowanych proszków pierwiastków nawet przy tak małej ilości materiału wsadowego jak dziesięć gramów.
Więcej informacji na temat produkcji nadstopów Pt-Al-Cr-Ru w proszku można znaleźć w tej publikacji.
Platforma atomizacji ultradźwiękowej rePOWDER
AMAZEMET rePowder został następnie użyty do atomizacji proszku. Zagęszczony proszek został stopiony za pomocą palnika TIG na sonotrodzie ze stopu molibdenu i rozpylony przy użyciu częstotliwości 40 kHz. Cały proces przeprowadzono w atmosferze argonu. Wiadomo, że proszek wytwarzany przy użyciu częstotliwości 40 kHz zapewnia wąski zakres rozkładu wielkości cząstek (PSD) i wytwarza proszek o d 50 = 45-60 μm, który jest najbardziej odpowiedni do procesów Laser Powder Bed Fusion (L-PBF).
| Czy chciałbyś produkować doskonałe proszki metali z nadstopów?
Udostępnij tego posta!
