EOS NickelLegierung IN939
Materialdatenblatt
EOS NickelLegierung IN939
Ausgezeichnete Hochtemperaturleistung mit Korrosionsbeständigkeit
EOS NickelAlloy IN939 ist eine Nickel-Chrom-Legierung, die ein hervorragendes Gleichgewicht zwischen Hochtemperaturfestigkeit, Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit, Ermüdungsleistung und Kriechfestigkeit bei Temperaturen von bis zu 850 °C (1560 °F) bietet. Aus EOS NickelAlloy IN939 gefertigte Teile können nach der Herstellung durch ausscheidungshärtende Wärmebehandlungen gehärtet werden.
- Ausgezeichnete mechanische Eigenschaften
- Ausgezeichnete Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit
- Hohe Zug-, Ermüdungs-, Kriech- und Bruchfestigkeit bei Temperaturen von bis zu 850 °C (1 560 °F)
- Behält eine gute Duktilität im ausgehärteten Zustand
- Rissfrei im eingebauten Zustand und resistent gegen Dehnungsrissbildung
- Industriegasturbinen (Leitschaufeln, Schaufeln, Hitzeschilde)
- Mikroturbinen
- Turbolader
- Teile für die Instrumentierung
- Teile für die Energieindustrie
- Teile für die Prozessindustrie
Das EOS Qualitätsdreieck
EOS unterteilt diese TRLs in die folgenden zwei Kategorien:
- Premium-Produkte (TRL 7-9): bieten hochgradig validierte Daten, bewährte Fähigkeiten und reproduzierbare Teileeigenschaften.
- Kernprodukte (TRL 3 und 5): ermöglichen den Kunden einen frühen Zugang zur neuesten Technologie, die sich noch in der Entwicklung befindet und daher weniger ausgereift ist und weniger Daten enthält.
Alle Angaben in diesem Materialdatenblatt werden gemäß dem EOS-Qualitätsmanagementsystem und internationalen Normen erstellt.
PULVEREIGENSCHAFTEN
EOS NickelAlloy IN939 hat die folgende chemische Zusammensetzung.
Pulver Partikelgröße
| GENERISCHE PARTIKELGRÖSSENVERTEILUNG | 20 - 55 μm | |
|---|---|---|
REM-Aufnahme von EOS NickelAlloy IN939 Pulver
WÄRMEBEHANDLUNG
Das Ausgangsgefüge des additiv gefertigten IN939 besteht aus der Gamma-Phase (γ) und primären Karbiden. Eine Wärmebehandlung ist erforderlich, damit das Material die gewünschte Mikrostruktur und die gewünschten Bauteileigenschaften durch die Ausscheidung der verstärkenden Gamma-Phase (γ') erreicht. EOS hat eine kurze, AM-optimierte 3-Stufen-Wärmebehandlung (14 Stunden bei Temperatur) entwickelt, die zu ähnlichen oder besseren Eigenschaften führt als die üblicherweise verwendete 4-Stufen-Wärmebehandlung (50 Stunden bei Temperatur). Der Gamma Prime (γ')-Volumenanteil nach der Wärmebehandlung liegt im Bereich von 30 bis 40 %.
Behandlung der Lösung:
Schritt 1: Der Zweck dieser Behandlung ist die Homogenisierung der Gamma-Matrix: Halten bei 1190 °C für 4 Stunden, gefolgt von einer schnellen Abkühlung mit Luft / Argon.
Alterungsbehandlung: Der Zweck der Alterungsschritte ist die Ausscheidung und das Wachstum von Gamma Prime (γ') und Karbiden.
Schritt 2: Halten bei 1000 °C für 6 Stunden, gefolgt von schneller Abkühlung mit Luft/Argon.
Schritt 3: 4 Stunden lang bei 800 °C halten und anschließend an ruhender Luft/Argon abkühlen.
EOS NickelAlloy IN939 für EOS M 400-4 I 40 µm
EOS M 400-4 - 40 µm - TRL 5
Prozessinformationen Metall
Dieser Prozessparameter umfasst zwei Varianten des Belichtungssatzes: Die erste bietet eine bessere Produktivität und Überhangbildung, während die zweite für eine optimierte Genauigkeit der inneren Merkmale und Kühlkanäle ausgelegt ist.
| System einrichten | EOS M 400-4 |
|---|---|
| EOS-Materialsatz | IN939_040_KernM404 |
| Software-Anforderungen |
EOSPRINT 2.8 oder neuere Version EOSYSTEM 2.12 oder neuere Version |
| Recoater Blade | HSS (Hochgeschwindigkeitsstahl) |
| Inertes Gas | Argon |
| Sieb | 63 µm |
| Zusätzliche Informationen | |
|---|---|
| Schichtdicke | 40 µm |
| Volumen Rate | bis zu 4 x 3,6 mm³/s |
| Wanddicke | Typisch 0,3 - 0,4 mm mm |
Chemische und physikalische Eigenschaften von Teilen
Die chemische Zusammensetzung der gefertigten Teile entspricht der chemischen Zusammensetzung von EOS NickelAlloy IN939 Pulver.
Mikrostruktur der hergestellten Teile
| Defekte | Dicke | Ergebnis | Anzahl der Stichproben |
|---|---|---|---|
| Durchschnittlicher Fehlerprozentsatz | - | 0.01 % | - |
| Dichte EN ISO 3369 | Dicke | Ergebnis | Anzahl der Stichproben |
|---|---|---|---|
| Durchschnittliche Dichte | - | > 8,15 g/cm³ | - |
Mechanische Eigenschaften Wärmebehandelt
| EN ISO 6892-1 Raumtemperatur | Streckgrenze [MPa] | Zugfestigkeit [MPa] | Bruchdehnung [%] | Verringerung der Fläche Z [%] | Anzahl der Stichproben |
|---|---|---|---|---|---|
| Vertikal | 1080 | 1460 | 11 | - | - |
| Horizontal | 1160 | 1560 | 9.5 | - | - |
Mechanische Eigenschaften im Herstellungszustand
| EN ISO 6892-1 Raumtemperatur | Streckgrenze [MPa] | Zugfestigkeit [MPa] | Bruchdehnung [%] | Verringerung der Fläche Z [%] | Anzahl der Stichproben |
|---|---|---|---|---|---|
| Vertikal | 740 | 1090 | 28 | - | - |
| Horizontal | 880 | 1160 | 24 | - | - |
Mechanische Eigenschaften
Schlagzähigkeit
Ermüdung
Oberflächenrauhigkeit
Kriechleistung
Das Spannungsbruchverhalten von EOS NickelAlloy IN939 wurde an vertikal ausgerichteten Proben im wärmebehandelten Zustand getestet. Es wurde kein HIP angewendet. Die Daten zeigen die Werte der Larson-Miller-Parameter, die bei Spannungen von 100 MPa, 250 MPa und 450 MPa erreicht wurden. Norm: ASTM E139
EOS NickelAlloy IN939 für EOS M 290 I 40 µm
EOS M 290 - 40 µm - TRL 7
Prozessinformationen Metall
Dies ist die Prozessbeschreibung
| System einrichten | EOS M 290 |
|---|---|
| EOS-Materialsatz | IN939_040_HiPerM291 |
| Erforderliche Software Plan | EOS BUILD |
| Software-Anforderungen |
EOSPRINT 2.6 oder neuere Version EOSYSTEM 2.10 oder neuere Version |
| Recoater Klinge | HSS (Hochgeschwindigkeitsstahl), Keramik, Kohlefaserbürste, Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) |
| Plattformtemperatur aufbauen | 80 °C |
| Düse | EOS-Gitterdüse |
| Inertes Gas | Argon, Stickstoff |
| Sieb | 63 µm |
| Zusätzliche Informationen | |
|---|---|
| Schichtdicke | 40 µm |
| Volumen Rate | 3,6 mm³/s |
| Expositionsstrategie | Badelatschen |
| Wanddicke | Typisch 0,3 - 0,4 mm mm |
| Typische Abmessungsänderung nach HT [%] | +0.2% % |
Chemische und physikalische Eigenschaften von Teilen
Die chemische Zusammensetzung der gefertigten Teile entspricht der chemischen Zusammensetzung von EOS NickelAlloy IN939 Pulver.
Fußnoten Teileigenschaften
Mikrostruktur der hergestellten Teile
| Defekte | Dicke | Ergebnis | Anzahl der Stichproben |
|---|---|---|---|
| Durchschnittlicher Fehlerprozentsatz | - | 0.01 % | 10 |
| Durchschnittlicher Fehlerprozentsatz | 20 µm | 0.3 % | 10 |
| Dichte EN ISO 3369 | Dicke | Ergebnis | Anzahl der Stichproben |
|---|---|---|---|
| Durchschnittliche Dichte | 40 µm | > 8,15 g/cm³ | - |
| Dichte AMS 2774 | Dicke | Ergebnis | Anzahl der Stichproben |
|---|---|---|---|
| Durchschnittliche Dichte | 30 µm | 8,10 g/cm³ | 15 |
Mechanische Eigenschaften Wärmebehandelt
| EN ISO 6892-1 Raumtemperatur | Streckgrenze [MPa] | Zugfestigkeit [MPa] | Bruchdehnung [%] | Verringerung der Fläche Z [%] | Anzahl der Stichproben |
|---|---|---|---|---|---|
| Vertikal | 1100 | 1500 | 13 | - | - |
| Horizontal | 1130 | 1520 | 11 | - | - |
HT-Beschreibung mech. Eigenschaften 1
Fußnoten Mech-Eigenschaften
Mechanische Eigenschaften im Herstellungszustand
| EN ISO 6892-1 Raumtemperatur | Streckgrenze [MPa] | Zugfestigkeit [MPa] | Bruchdehnung [%] | Verringerung der Fläche Z [%] | Anzahl der Stichproben |
|---|---|---|---|---|---|
| Vertikal | 740 | 1090 | 28 | - | - |
| Horizontal | 880 | 1160 | 24 | - | - |
Härte
| EN ISO 6508 Wärmebehandelt | |
|---|---|
| Wert | 48 |
| Einheit | HRC |
| Anzahl der Proben | 10 |
| EN ISO 6508 Wie hergestellt | |
|---|---|
| Wert | 10 |
| Unit | HRC |
| Anzahl der Proben | 10 |
| EN ISO 6508 Wie hergestellt | |
|---|---|
| Wert | 33 |
| Einheit | HRC |
| Anzahl der Proben | 10 |
Schlagzähigkeit
| EN ISO 148-1, Charpy-V wie hergestellt | |
|---|---|
| Typische Schlagzähigkeit | 110 |
| Schichtdicke | 20 µm |
| Spezifischer Belichtungssatz | Standard |
HT Beschreibung Schlagzähigkeit
Fußnoten Schlagzähigkeit
| EN ISO 148-1, Charpy-V wie hergestellt | |
|---|---|
| Typische Schlagzähigkeit | 120 |
| Schichtdicke | 30 µm |
| Spezifischer Belichtungssatz | Standard |
HT Kerbschlagzähigkeit 2
Fußnoten Schlagzähigkeit 2
| AMS 2774 Wie hergestellt | Spannung [Mpa] | Temperatur [°C] | Zeit bis zum Bruch [Stunden] | Dehnung [%] | RA [%] |
|---|---|---|---|---|---|
| Vertikal | 10 | 25 | 1 | 15 | 16 |
| Horizontal | 11 | 16 | 2 | 18 | 19 |
Beschreibung der Spannungsbruchleistung
Ermüdung
HT-Müdigkeit - NICHT AUFSTEHEN!
Niedrigzyklische Ermüdungsleistung von horizontal und vertikal orientierten Proben bei Temperaturen von 25 °C, 650 °C, 750 °C und 850 °C. Die Daten stellen die Zyklen bis zum Versagen für verschiedene Dehnungsamplituden dar. Es wurde kein HIP angewendet. Methode, Standard, Zyklen: axiale, dehnungsgesteuerte Prüfung nach ASTM E606
Fußnoten für Müdigkeit 1
| Wie hergestellt | |
|---|---|
| Ermüdungsfestigkeit [MPa] | 550 |
HT-Beschreibung Müdigkeit 2 - wird nicht angezeigt!
Methode Ermüdung 2
Fußnoten Müdigkeit 2
Wärmeleitfähigkeit
| AMS 2774 | Orientierung | [W/m*K] |
|---|---|---|
| Wie hergestellt | Vertikal | 10 |
| Wie hergestellt | Horizontal | 20 |
HT Beschreibung Wärmeleitfähigkeit 1
Fußnoten Thermokond 1
HT-Wärmeleitfähigkeit 2
Fußnoten Wärmeleitfähigkeit 2
Oberflächenrauhigkeit
Die Parameter von EOS NickelAlloy IN939 wurden für eine optimierte Maßgenauigkeit der Innenkühlungsmerkmale entwickelt, die für Heißgaspfadkomponenten in Gasturbinen unerlässlich sind. Dies geht mit einem Kompromiss bei der Rauheit der Unterseite einher. Wann immer es möglich ist, empfiehlt EOS für Teile, bei denen eine optimierte Maßgenauigkeit der Innenkühlungsmerkmale nicht erforderlich ist, die Belichtung der Unterseite auszuschalten, um die Rauheit der Unterseite und die Verarbeitbarkeit bei niedrigen Winkeln zu verbessern und die Prozessgeschwindigkeit zu erhöhen.
Kriechleistung
| AMS 2774 Wie hergestellt | |
|---|---|
| Wert | 110 |
| Einheit | MPa |
Fußnoten Misc. add prop. 1 : Das Spannungsbruchverhalten von EOS NickelAlloy IN939 wurde an vertikal ausgerichteten Proben im wärmebehandelten Zustand geprüft. Es wurde kein HIP angewendet. Die Daten zeigen die Werte der Larson-Miller-Parameter, die bei Spannungen von 100 MPa, 250 MPa und 450 MPa erreicht wurden. Norm: ASTM E139
Stütze 2 hinzufügen
| Wert | Wert |
| Einheit | Einheit |
Fußnoten Stütze 2
Elektrische Leitfähigkeit
HT elektrische Leitfähigkeit 1
Fußnoten elektrische Leitfähigkeit 1
| AMS 2774 | Orientierung | Typische elektrische Leitfähigkeit [%IACS] |
|---|---|---|
| HIP / 40 µm / Standard | Vertikal | 10-15 |
| HIP / 40 µm / Standard | Horizontal | 12-18 |
HT elect Leitfähigkeit 2
Fußnoten Wahlverhalten 2
| AMS 2774 | Orientierung | Typische elektrische Leitfähigkeit [%IACS] |
|---|---|---|
| Wärmebehandelt / 50 µm / Anwendungsoptimiert - Induktoren | Vertikal | > 5 |
| Wärmebehandelt / 50 µm / Anwendungsoptimiert - Induktoren | Horizontal | > 6 |
HT elect cond 3
fußnoten beispiel vorbereitung 3
Wärmeausdehnungskoeffizient
| ASTM E228 Wie hergestellt | Temperatur |
|---|---|
| 12.18*10-6/K | 25 - 100 ºC |
| 12.89*10-6/K | 25 - 200 ºC |
| 13.78*10-6/K | 25 - 400 ºC |
| 13.49*10-6/K | 25 – 600 ºC |
| 13.99*10-6/K | 25 - 800 ºC |
| 15.06*10-6/K | 25 - 900 ºC |
Beschreibung HT CTE 25-100
Beschreibung HT CTE 25-200
Beschreibung HT CTE 25-400
Beschreibung HT CTE 25-600
Beschreibung HT CTE 25-800
Beschreibung HT CTE 25-900
Fußnoten CTE 25-100
Fußnoten CTE 25-200
Fußnoten CTE 25-400
Fußnoten CTE 25-600
Fußnoten CTE 25-800
Fußnoten CTE 25-900
| ASTM E228 Wärmebehandelt | Temperatur |
|---|---|
| 11.79*10-6/K | 25 - 100 ºC |
| 12.64*10-6/K | 25 - 200 ºC |
| 13.64*10-6/K | 25 - 400 ºC |
| 14.27*10-6/K | 25 - 600 ºC |
| 15.29*10-6/K | 25 - 800 ºC |
| 16.32*10-6/K | 25 - 900 ºC |
Beschreibung 2 HT CTE 25-100
Beschreibung 2 HT CTE 25-200
Beschreibung 2 HT CTE 25-400
Beschreibung 2 HT CTE 25-600
Beschreibung 2 HT CTE 25-800
Beschreibung 2 HT CTE 25-900
Fußnoten 2 CTE 25-100
Fußnoten 2 CTE 25-200
Fußnoten 2 CTE 25-400
Fußnoten 2 CTE 25-600
Fußnoten 2 CTE 25-800
Fußnoten 2 CTE 25-900