Vinnotek phân phối hợp kim Nickel IN718 Nikon SLM Solutions, dòng siêu hợp kim nickel-chromium hóa bền kết tủa được phát triển cho các môi trường làm việc khắc nghiệt. IN718 nổi bật với độ bền kéo, độ bền mỏi, khả năng chống creep và rupture ở nhiệt độ cao, đồng thời có khả năng hàn tốt.
Nikon SLM Solutions xác định vật liệu có thể duy trì các đặc tính cơ học quan trọng ở nhiệt độ tới khoảng 700°C, phù hợp cho động cơ máy bay, turbine khí và nhiều ứng dụng nhiệt độ cao khác.
Với khả năng làm việc dưới tải tĩnh hoặc động, trong môi trường ăn mòn và nhiệt độ khắc nghiệt, siêu hợp kim Nickel IN718 được Nikon SLM Solutions định hướng cho các chi tiết tên lửa, máy bay, turbine khí tĩnh tại và hệ thống xả ô tô.
Thông qua Vinnotek, doanh nghiệp có thể tiếp cận vật liệu IN718 cùng hệ sinh thái máy in 3D kim loại Nikon SLM Solutions, parameter đã được hãng phát triển, đào tạo và hỗ trợ kỹ thuật trong quá trình triển khai Additive Manufacturing.
1. Tổng quan hợp kim Nickel IN718 Nikon SLM Solutions
IN718 là một trong những siêu hợp kim nền nickel phổ biến, thuộc nhóm vật liệu có khả năng hóa bền kết tủa.
Nikon SLM Solutions mô tả IN718 được thiết kế để làm việc trong những điều kiện mà nhiều loại vật liệu thông thường gặp giới hạn, từ tải tĩnh, tải động và creep đến môi trường ăn mòn và nhiệt độ cao.
Vật liệu sở hữu độ bền kéo, độ bền mỏi, khả năng chống creep và rupture tốt tới khoảng 700°C, nhờ đó được sử dụng trong các lĩnh vực yêu cầu khắt khe như aircraft engines, gas turbines và các ứng dụng nhiệt độ cao.
Material Data Sheet của IN718 liệt kê các tiêu chuẩn:
ASTM F3055 / ASTM B637 / AMS5664
2. Thành phần hóa học và đặc tính bột hợp kim Nickel IN718
Thành phần hóa học của siêu hợp kim IN718
Theo ASTM F3055 / ASTM B637 / AMS5664 được Nikon SLM Solutions sử dụng trong Material Data Sheet:
|
Nguyên tố |
Hàm lượng (% khối lượng) |
|
Sắt (Fe) |
Balance |
|
Niken (Ni) |
50.00 – 55.00 |
|
Crom (Cr) |
17.00 – 21.00 |
|
Tantalum + Niobium (Ta + Nb) |
4.75 – 5.50 |
|
Molypden (Mo) |
2.80 – 3.30 |
|
Titan (Ti) |
0.65 – 1.15 |
|
Cobalt (Co) |
Max. 1.00 |
|
Nhôm (Al) |
0.20 – 0.80 |
|
Silic (Si) |
Max. 0.35 |
|
Mangan (Mn) |
Max. 0.35 |
|
Đồng (Cu) |
Max. 0.30 |
|
Carbon (C) |
Max. 0.08 |
|
Phốt pho (P) |
Max. 0.015 |
|
Lưu huỳnh (S) |
Max. 0.015 |
|
Boron (B) |
Max. 0.006 |
Thành phần hợp kim của IN718 được tối ưu cho khả năng duy trì cơ tính ở nhiệt độ cao, đồng thời đáp ứng yêu cầu về độ bền, creep và khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt.
Đặc tính bột IN718 cho in 3D kim loại
|
Đặc tính |
Giá trị |
|
Particle Size |
10-45 µm |
|
Mass Density |
≈ 8.2 g/cm³ |
|
Particle Shape |
Spherical |
Bột IN718 được Nikon SLM Solutions công bố có hình dạng hạt cầu, kích thước 10-45 µm và Mass Density xấp xỉ 8,2 g/cm³.
Material Data Sheet IN718 – Nikon SLM Solutions
3. Cơ tính hợp kim IN718 sau in 3D kim loại và xử lý nhiệt
Nikon SLM Solutions đã phát triển nhiều bộ parameter IN718 trên SLM®280, SLM®500 và nền tảng NXG, từ Precision đến Prime và Productivity.
Hệ parameter đa dạng cho phép doanh nghiệp lựa chọn cấu hình phù hợp theo yêu cầu về độ phân giải, cơ tính và năng suất sản xuất.
IN718 trên SLM®280 PRECISION
Bộ SLM®280 PRECISION sử dụng layer thickness 30 µm, tương thích với:
- SLM®280 2.0
- SLM®280 Production System 400 W
Minimum Relative Density được công bố ở mức 99,8%.
|
Chỉ số – Machined |
Horizontal |
Vertical |
|
Độ bền kéo Rm – Mean (MPa) |
1,07 |
975 |
|
Giới hạn chảy Rp0.2 – Mean (MPa) |
785 |
655 |
|
Độ giãn dài A – Mean (%) |
28 |
33 |
IN718 trên SLM®500 PRECISION
Với SLM®500 PRECISION, layer thickness tiếp tục được duy trì ở 30 µm và Minimum Relative Density đạt 99,8%.
|
Chỉ số – Machined |
Horizontal |
Vertical |
|
Độ bền kéo Rm – Mean (MPa) |
1,055 |
975 |
|
Giới hạn chảy Rp0.2 – Mean (MPa) |
760 |
660 |
|
Độ giãn dài A – Mean (%) |
28 |
34 |
IN718 trên NXG PRIME trước và sau HIP + xử lý nhiệt
Với NXG PRIME, layer thickness được tăng lên 60 µm, tương thích với:
- NXG XII 600
- NXG 600E
- Laser 1.000 W
Theoretical System Build Rate đạt 328,5 cm³/h, với Minimum Relative Density 99,7%.
|
Trạng thái – Machined Vertical |
Rm Mean (MPa) |
Rp0.2 Mean (MPa) |
A Mean (%) |
|
Non-heat-treated |
930 |
585 |
35 |
|
HIP + Solution Annealing + Aging |
1,285 |
985 |
24 |
Sau chuỗi HIP + ủ dung dịch + hóa già, độ bền kéo trung bình của mẫu Machined Vertical tăng từ 930 MPa lên 1.285 MPa, trong khi giới hạn chảy tăng từ 585 MPa lên 985 MPa.
Độ cứng HV10 trung bình cũng tăng từ 280 lên 420 sau xử lý. Các giá trị cơ tính này gắn với bộ parameter NXG PRIME, hướng mẫu Vertical và đúng chuỗi hậu xử lý được Nikon SLM Solutions xác lập.
4. Quy trình HIP và xử lý nhiệt hợp kim Nickel IN718
Đối với dữ liệu heat-treated của NXG PRIME, Nikon SLM Solutions sử dụng chuỗi xử lý gồm Hot Isostatic Pressing, Solution Annealing và Aging.
Hot Isostatic Pressing – HIP
Mẫu được xử lý trong khí argon ở:
- 1155 ± 10°C
- Áp suất 1000 bar (+0/-50 bar)
- Thời gian 180 phút
Sau đó, mẫu được làm nguội trong môi trường trơ xuống dưới 425°C.
Solution Annealing
Quá trình ủ dung dịch được thực hiện:
- Trong chân không.
- Ở 954 ± 14°C.
- Trong 60 phút.
Sau đó chi tiết được làm nguội nhanh bằng khí nitrogen theo điều kiện quy định.
Aging
Quy trình hóa già gồm:
- Giữ tại 718 ± 8°C trong 8 giờ.
- Làm nguội trong lò xuống 621 ± 8°C.
- Tiếp tục giữ ở 621°C để tổng thời gian hóa già đạt 18 giờ.
- Làm nguội bằng khí nitrogen.
Quy trình được Nikon SLM Solutions viện dẫn theo ASTM F3055-14, ASTM F3301-18a và AMS2774 cho các bước tương ứng.
Việc kết hợp đúng parameter in, HIP, solution annealing và aging giúp IN718 đạt được cơ tính phù hợp với các ứng dụng yêu cầu cao về độ bền và nhiệt độ vận hành.
5. Đặc tính nổi bật của siêu hợp kim Nickel IN718 chịu nhiệt tới 700°C
Duy trì cơ tính ở nhiệt độ cao
Giá trị nổi bật của hợp kim Nickel IN718 Nikon SLM Solutions nằm ở khả năng duy trì tổ hợp cơ tính trong điều kiện nhiệt độ cao.
Theo Nikon SLM Solutions, vật liệu có độ bền kéo, độ bền mỏi, khả năng chống creep và rupture tốt tới khoảng 700°C.
Khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt
IN718 phù hợp với cả:
- Tải tĩnh.
- Tải động.
- Môi trường ăn mòn.
- Điều kiện nhiệt độ rất thấp hoặc cao.
Tổ hợp này khiến IN718 trở thành vật liệu quan trọng trong những lĩnh vực yêu cầu cao về độ tin cậy và độ bền lâu dài.
Hệ parameter linh hoạt
Trên nền tảng NXG, doanh nghiệp có thể lựa chọn:
- Precision 30 µm
- Prime 60 µm
- Productivity 90 µm
Riêng NXG Productivity đạt Theoretical System Build Rate tới 511,6 cm³/h, trong khi Nikon SLM Solutions vẫn công bố Minimum Relative Density 99,8%.
Điều này giúp IN718 đáp ứng cả nhu cầu về độ phân giải chi tiết lẫn năng suất sản xuất công nghiệp.
6. Ứng dụng hợp kim IN718 trong hàng không, tên lửa và turbine khí
Hợp kim IN718 được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực yêu cầu vật liệu làm việc ổn định ở nhiệt độ cao và chịu tải cơ học. Theo Nikon SLM Solutions, phạm vi ứng dụng của IN718 gồm hàng không, tên lửa, turbine khí và hệ thống xả ô tô.
Động cơ máy bay và turbine khí
Nikon SLM Solutions xác định aircraft engines và gas turbines là hai nhóm ứng dụng quan trọng của IN718 nhờ khả năng duy trì cơ tính tới khoảng 700°C.
Đây là những môi trường mà chi tiết phải đồng thời đáp ứng yêu cầu về:
- Tải cơ học.
- Nhiệt độ cao.
- Fatigue.
- Creep.
- Độ bền lâu dài.
Chi tiết hàng không – vũ trụ và tên lửa
Material Data Sheet Nikon SLM Solutions liệt kê rocket và aircraft components trong nhóm ứng dụng của IN718.
Hãng cũng đã công bố các ứng dụng thực tế sử dụng IN718 như monolithic thrust chamber và rocket thrust chamber trong lĩnh vực aerospace/defense.
Turbine khí tĩnh tại
Stationary gas turbines cũng được Nikon SLM Solutions nêu trực tiếp trong Material Data Sheet.
Đặc tính chịu nhiệt, độ bền cơ học và khả năng chống creep giúp IN718 phù hợp với các chi tiết làm việc trong hệ thống turbine công nghiệp.
Hệ thống xả ô tô
Nikon SLM Solutions cũng liệt kê automotive exhaust systems trong phạm vi ứng dụng của IN718.
Đây là nhóm chi tiết phải chịu nhiệt độ cao và các chu kỳ nhiệt liên tục trong quá trình vận hành.
7. Máy in 3D Nikon SLM Solutions tương thích hợp kim IN718
IN718 là một trong những vật liệu có hệ parameter rộng trong danh mục Nikon SLM Solutions.
Material Data Sheet công bố khả năng tương thích với:
SLM®280 Production System
SLM®500
NXG XII 600
NXG 600E
Tùy từng hệ thống, doanh nghiệp có thể lựa chọn các bộ parameter Precision, Prime hoặc Productivity.
Nhờ đó, vật liệu IN718 cho in 3D kim loại có thể được triển khai từ những bài toán cần độ phân giải cao đến sản xuất công nghiệp với năng suất lớn.
Việc lựa chọn model máy, công suất laser, layer thickness và parameter cần được thực hiện theo đúng cấu hình qualification của Nikon SLM Solutions.
Xem các dòng máy in 3D kim loại Nikon SLM Solutions tại Vinnotek
8. Vì sao nên chọn hợp kim Nickel IN718 Nikon SLM Solutions tại Vinnotek?
Để ứng dụng IN718 hiệu quả trong in 3D kim loại, việc lựa chọn vật liệu cần được xem xét cùng thiết bị, parameter và quy trình hậu xử lý. Vinnotek hỗ trợ doanh nghiệp triển khai các yếu tố này theo yêu cầu sản xuất thực tế.
Đơn vị phân phối độc quyền Nikon SLM Solutions tại Việt Nam
Vinnotek công bố là đơn vị đại diện và phân phối độc quyền Nikon SLM Solutions tại Việt Nam, cung cấp giải pháp từ thiết bị và vật liệu đến tư vấn, lắp đặt, đào tạo và hỗ trợ kỹ thuật sau bán hàng.
Tư vấn IN718 theo đúng máy, parameter và yêu cầu sản xuất
IN718 có nhiều parameter khác nhau trên SLM®280, SLM®500 và NXG.
Sự khác biệt về:
- Layer thickness.
- Build rate.
- Relative density.
- Cơ tính.
- Quy trình hậu xử lý.
khiến việc lựa chọn vật liệu cần được đánh giá đồng thời với model máy và yêu cầu sản xuất.
Vinnotek hỗ trợ doanh nghiệp xem xét IN718, model máy, sản lượng, cơ tính và hậu xử lý trong cùng một bài toán để lựa chọn cấu hình phù hợp.
Hỗ trợ triển khai toàn bộ quy trình Additive Manufacturing
Với những ứng dụng yêu cầu cơ tính cao, IN718 còn liên quan đến HIP, solution annealing và aging.
Do đó, quá trình triển khai cần được xem xét ở cấp độ toàn bộ chuỗi công nghệ từ:
Vật liệu → In 3D kim loại → HIP → Xử lý nhiệt → Chi tiết hoàn thiện
Vinnotek cung cấp giải pháp từ tư vấn, đào tạo, lắp đặt đến bảo trì và tối ưu quy trình, hỗ trợ doanh nghiệp triển khai Additive Manufacturing theo yêu cầu sản xuất thực tế.
Hệ sinh thái Additive Manufacturing và METAMAN
Bên cạnh thiết bị và vật liệu, Vinnotek tổ chức các hoạt động đào tạo, hội thảo kỹ thuật và kết nối cộng đồng như METAMAN, giúp doanh nghiệp tiếp cận thêm kiến thức và kinh nghiệm triển khai Additive Manufacturing.
Khi lựa chọn hợp kim Nickel IN718 Nikon SLM Solutions tại Vinnotek, doanh nghiệp không chỉ tiếp cận vật liệu với chemistry, powder properties và parameter được hãng công bố rõ ràng, mà còn nhận được hỗ trợ trong quá trình lựa chọn thiết bị, parameter và quy trình hậu xử lý phù hợp với yêu cầu sản xuất thực tế.
Liên hệ Vinnotek để nhận báo giá hợp kim Nickel IN718 và tư vấn giải pháp in 3D kim loại Nikon SLM Solutions phù hợp với ứng dụng hàng không, turbine khí và sản xuất nhiệt độ cao của doanh nghiệp.
Đánh giá
Chưa có đánh giá nào.