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UDIMET 720 니켈 합금 분말

시간:2025-09-03

UDIMET 720 니켈 베이스 파우더는 까다로운 고온 회전 및 구조 부품을 위해 설계된 고강도 침전 경화 초합금입니다. 분말 형태에서는 높은 수율/인장 강도, 최대 ~980°C(1,800°F)의 우수한 내산화성, 분말 야금 또는 최신 적층 제조 경로로 가공할 때 결함에 대한 우수한 내성이라는 보기 드문 조합을 제공합니다. 조달을 위해 MWAlloys는 글로벌 OEM 및 수리점에 신속하게 배송할 수 있는 재고와 함께 100% 공장 출고가로 중국에서 정품 UDIMET 720 구형 분말을 공급합니다.

UDIMET 720이란 무엇인가요?

UDIMET 720은 터빈 디스크와 같은 고강도, 고온 회전 부품을 위해 개발된 침전 경화 니켈계 초합금으로, 유엔 번호 N07720을 가지고 있습니다. 이 합금은 적절한 열처리 과정에서 γ′(Ni₃(Al,Ti)) 강화상을 형성하는 고체 용액 원소(Cr, Co, Mo, W)와 높은 수준의 Al 및 Ti를 결합하여 고온에서 우수한 강도를 발휘합니다.

화학 성분

아래는 주요 제조업체 및 기술 출처를 기반으로 한 간결한 성분 표입니다. 파우더를 주문할 때는 항상 공급업체의 분석 인증서(CoA)에서 배치별 값을 확인하세요.

요소 일반적인 wt.% 범위(공칭)
니켈(Ni) 밸런스(≈55-60%)
크롬(Cr) 15.5 - 16.5
코발트 (Co) 14.0 - 15.5
티타늄(Ti) 4.75 - 5.25
알루미늄(Al) 2.25 - 2.75
몰리브덴(Mo) 2.75 - 3.25
텅스텐(W) 1.00 - 1.50
탄소(C) 0.010 - 0.020
붕소(B) 0.010 - 0.020
지르코늄(Zr) 0.025 - 0.050
철(Fe) 통제된, 작은 비율

(합금 생산업체 및 P/M 문헌에서 수집한 소스 데이터 세트).

구성에 대한 참고 사항: γ′ 침전물의 높은 비율을 촉진하기 위해 Ti와 Al 수준을 의도적으로 높였습니다. W, Mo, Cr, Co를 제어적으로 첨가하여 고용체 강도를 높이고 고온에서 산화 저항성을 향상시켰습니다.

UDIMET 720 니켈 합금 분말
UDIMET 720 니켈 합금 분말

기계적 및 열적 특성

다음 표는 열처리된 상태의 단조 또는 P/M(분말 가공) UDIMET 720에 대한 대표적인 기계적 특성을 요약한 것입니다. 실제 분말 유래 부품은 AM 파라미터, HIP 사이클 및 열처리 후 상태에 따라 달라질 수 있습니다.

속성 일반값(공칭)
밀도 ~8.08g/cm³(0.292lb/in³)
인장 강도(UTS) ≥ 1,500MPa(≈220ksi) - 배치에 따라 다름
항복 강도(0.2% 오프셋) ≥ 1,100MPa(≈160ksi)
연신율(인장) ≥ 10-15%(조건에 따라 다름)
경도 최대 ~43 HRC(조건에 따라 다름)
최대 사용 온도 단기간 사용 시 ~980°C(1,800°F), 장기 노출 시 더 낮은 온도 제한

(생산자 및 데이터시트의 대표 값, 특정 파우더 로트에 대한 CoA 확인).

강화 메커니즘 및 열처리 거동

UDIMET 720은 강도를 위해 두 가지 주요 메커니즘에 의존합니다:

  • 강수량 경화(γ′ 단계): Ti와 Al 함량이 높으면 Ni₃(Al,Ti) 침전물이 생성되어 권장 온도에서 숙성할 때 1차 강화 효과를 제공합니다. γ′ 용융 온도가 상대적으로 높기 때문에 높은 사용 온도에서 γ′을 유지할 수 있고 높은 항복 강도에 기여합니다.

  • 견고한 솔루션 강화: Cr, Co, Mo, W는 매트릭스 강도를 높이고 크리프/산화 저항성을 향상시킵니다.

일반적인 산업 공정 경로에서는 용액 처리를 통해 거친 상을 용해한 다음 노화를 제어하여 균일한 γ′ 크기 분포를 침전시킵니다. 분말 유래 구성 요소는 종종 다공성을 줄이고 미세 구조를 제어하기 위해 용액 + 에이징 사이클에 이어 HIP(열간 등방성 압착)를 받습니다.

분말 생산, 형태 및 입자 크기 분포(PSD)

적층 제조 및 최신 PM 경로의 경우, UDIMET 720 분말은 일반적으로 다음과 같이 생산됩니다. 가스 분무 를 사용하여 구형 입자와 촘촘한 크기 분포를 생성합니다. 레이저-파우더 베드 용융(L-PBF) 또는 전자 빔 용융(EBM) 애플리케이션에 사용되는 일반적인 PSD는 다음과 같습니다. 15-45 µm. 방향성 에너지 증착(DED) 및 일부 HIP 공급 원료의 경우, 더 넓은 분포 또는 45-150 µm를 사용할 수 있습니다.

구매자가 확인해야 하는 주요 파우더 품질 속성:

  • 위성 분율이 낮은 구형 형태

  • 낮은 산소, 질소, 수소 함량(취성화 방지)

  • 탭 밀도 및 유동성 데이터(홀 흐름, 겉보기 밀도)

  • 레이저 회절 및 체질 데이터에 의한 PSD

  • 화학 성분 및 잔류 원소를 보여주는 CoA

MWAlloys는 완전한 CoA, 디지털 배치 추적성 및 선택적 체질을 갖춘 중국에서 제조된 구형 UDIMET 720 분말을 고객 PSD 대상에 공급합니다.

분말 야금 및 적층 제조 성능

UDIMET 720은 다음과 같은 분야에서 강력한 실적을 보유하고 있습니다. 분말 야금(P/M) 처리합니다. 열기계 가공과 에이징을 거친 HIP는 우수한 기계적 특성과 결함을 줄인 디스크급 미세 구조물을 생산합니다. 연구 및 업계 경험에 따르면 P/M UDIMET 720은 중요한 로터 구성 요소에 대해 단조 또는 주조 변형과 경쟁할 수 있는 성능에 도달할 수 있습니다.

For 적층 제조두 가지 주요 경로가 출판된 문헌과 산업 실무에 나타납니다:

  • L-PBF(레이저 파우더 베드 융합): 에너지 밀도, 스캔 전략, 예열 및 HIP 후를 신중하게 제어해야 달성할 수 있습니다. 열 균열 감수성과 미세 γ′의 유지에 주의를 기울여야 합니다. 포스트-HIP 및 맞춤형 에이징이 필요한 경우가 많습니다.

  • EBM(전자빔 용융): 일부 니켈 초합금에서 작동하며, 제작 온도가 높을수록 잔류 응력과 균열을 줄일 수 있습니다. γ′를 보존하고 위상적으로 밀집된(TCP) 위상을 피하는 파라미터 윈도우에 대한 연구가 계속되고 있습니다.

AM/P/M 연구의 일반적인 관찰 결과:

  • HIP는 다공성을 줄이고 피로 성능을 개선합니다.

  • 장시간 열에 노출되는 동안 γ′의 과도한 성장과 원치 않는 TCP 형성을 방지하기 위해 에이징 처리를 조정해야 합니다.

가공, 용접 및 후처리

  • 가공: 초경 공구와 보수적인 절삭 파라미터로 공구 수명을 향상시키는 UDIMET 720은 중간 정도에서 난이도까지 가공합니다. 엄격한 설정을 사용하고 완성된 표면에서 가벼운 깊이 패스를 수행합니다. 제조업체 공구 권장 사항 및 가공 데이터 시트는 절삭 속도와 공구 재종을 제공합니다.

  • 용접 및 수리: 고γ′ 합금의 용접에는 검증된 용가재와 용접 전/후 열처리가 필요합니다. 적층 가공 부품의 수리에는 일반적으로 호환 가능한 필러 화학 물질을 사용한 GTAW 또는 레이저 클래딩을 사용한 다음 용접 후 용액 + 에이징 사이클을 사용합니다.

  • 후처리: HIP, 용액 처리, 에이징 및 응력 완화 사이클이 일반적입니다. AM 부품의 경우 최종 공차에 따른 가공과 표면 마감 및 비파괴 검사(CT, 염료 침투제, 와전류)가 권장됩니다.

일반적인 애플리케이션

UDIMET 720 분말 및 PM/AM 부품은 높은 중량 대비 강도가 중요한 고온 분야에서 사용됩니다:

  • 항공 및 산업용 가스 터빈용 터빈 디스크 및 컴프레서 디스크.

  • 항공기/우주 엔진의 고속 회전 샤프트 및 구조 부품.

  • 발전 및 중공업의 뜨거운 구조 부품.

  • 결함 허용 오차와 고온 강도가 결합된 부품(HIP 및 적절한 열처리 후)이 필요합니다.

비교 노트

  • IN718 대비: UDIMET 720은 일반적으로 더 큰 γ′ 부피 비율로 인해 더 높은 온도에서 더 높은 강도를 제공합니다. IN718은 용접성이 용이하고 AM 파라미터 윈도우가 더 넓지만 고온 강도는 낮습니다.

  • UDIMET 720 대 UDIMET 720Li: 720Li 변형은 화학 및 열처리를 조정하여 특정 로터/디스크 서비스에 맞게 특성을 최적화합니다. Li 변형에 대한 데이터시트를 확인하고 피로, 크리프 및 프로세스 윈도우를 비교합니다.

조달, 인증 및 MWAlloys 오퍼링

MWAlloys는 이러한 약속을 통해 OEM 및 MRO 조달 분야에서 입지를 다지고 있습니다:

  • 100% 공장 가격 보장: 리셀러 마크업을 제거하여 중국 제조 파트너로부터 직접 공급받습니다.

  • 재고 가용성: 빠른 배송을 위한 표준 구형 UDIMET 720 PSD 재고 보유; 요청 시 맞춤형 체질 또는 전용 로트 제공.

  • 품질 관리: 전체 CoA, 로트 추적성, 산소/질소/수소 분석, 입자 형태 보고서, 타사 테스트 지원을 제공합니다.

  • 포장 및 물류: 긴 보관 수명을 위한 밀폐형 불활성 가스 포장 또는 진공 포장, 특급 해상/항공 배송 옵션이 제공됩니다.

PO에 포함할 일반적인 조달 체크리스트입니다:

  • 합금 이름 및 UNS(UDIMET 720/N07720)

  • PSD 사양(예: 15-45 µm)

  • 구형 분수 요구 사항(%) 및 최대 위성 수

  • 화학 물질 제한 및 CoA 요구 사항

  • 최대 산소, 질소 제한

  • 필수 포장 및 유통기한 지침

신속한 견적, 샘플 팩 또는 적격성 검사를 위한 기계적 테스트 쿠폰은 MWAlloys 영업팀에 문의하세요.

환경, 건강 및 취급 고려 사항

  • 먼지 관리, 호흡기 보호, 정전기 방지를 위한 접지 장비, 가연성 분진 분류 구역 등 표준 금속 분말 안전 수칙을 준수하여 UDIMET 720 분말을 취급하세요.

  • 장기간 보관할 경우 건조한 저산소 조건에서 밀폐된 용기에 보관하세요.

  • 금속 분말 폐기물 처리 및 재활용에 관한 현지 규정을 준수하세요. 선박 간 또는 항공 배송의 경우 금속 분말에 대한 위험물 분류를 준수하는지 확인하세요.

간결한 사양 표

필드 사양 예시
합금 UDIMET 720(UNS N07720)
양식 가스 분무 구형 분말
PSD 15-45 µm(L-PBF), 기타 범위는 요청에 따라 달라질 수 있습니다.
구성 CoA당(Ti 4.75-5.25, Al 2.25-2.75, Cr 15.5-16.5, Co 14-15.5, Mo 2.75-3.25, W 1.0-1.5, Ni 균형)
O, N, H 제한 CoA에서 제공, 고객별
패키징 이중 백에 진공 밀봉, 불활성 퍼지 옵션 제공
인증서 CoA, 재료 테스트 보고서, 화학/PSD 보고서, 유동성 데이터
리드 타임 재고: 즉시 발송, 맞춤 로트: 통상 2~6주(MWAlloys에 확인)

자주 묻는 질문

  1. UDIMET 720 파우더에는 무엇이 포함되어 있나요?
    γ′ 침전을 위해 Ti와 Al을 높이고, 매트릭스 강도를 위해 Cr, Co, Mo, W를 추가한 니켈 기반 초합금입니다. 일반적인 범위는 위의 조성 표에 나와 있습니다.

  2. 레이저 분말 베드 용융(L-PBF)에 UDIMET 720을 사용할 수 있습니까?
    예, 하지만 균열을 제어하고 목표 속성에 도달하려면 신중한 파라미터 최적화, 예열 및 HIP + 에이징 후 작업이 필요합니다. 게시된 작업은 조정된 파라미터 창에서 성공을 보여줍니다.

  3. AM을 위해 어떤 PSD를 주문해야 하나요?
    표준 L-PBF PSD는 15-45 µm입니다. DED 또는 비 PBF 경로의 경우 더 큰 범위가 일반적입니다. PO에 엄격한 PSD 및 형태 요구 사항을 지정하세요.

  4. UDIMET 720 파우더의 품질 테스트는 어떻게 진행되나요?
    일반적인 테스트: 화학 분석(ICP/OES), 산소/질소/수소 가스 분석, PSD(레이저 회절), 형태 이미징, 탭 밀도, 홀 흐름 및 CoA 추적성.

  5. UDIMET 720은 용접이 가능한가요?
    용접에는 공정 자격과 적합한 필러 금속이 필요합니다. 일반적으로 특성을 회복하려면 용접 후 열처리가 필요합니다.

  6. UDIMET 720은 어떤 온도를 처리할 수 있나요?
    최대 ~980°C(1,800°F)까지의 짧은 노출에 유용합니다. 장기 크리프 성능은 하중, 미세 구조 및 사용 온도에 따라 달라집니다.

  7. HIP는 분말 가공된 UDIMET 720에 어떤 영향을 미칩니까?
    HIP는 다공성을 줄이고 내피로성을 개선하며 가공에 가까운 밀도를 생성합니다. HIP와 맞춤형 열처리는 최상의 기계적 균형을 제공합니다.

  8. MWAlloys에서 테스트 쿠폰 및 자격 지원을 제공할 수 있나요?
    예. MWAlloys는 샘플 파우더, 인쇄된 쿠폰, CoA, 타사 테스트 또는 검사 문서 지원을 제공할 수 있습니다.

  9. MWAlloys는 어떤 패키징과 리드 타임을 제공하나요?
    표준 진공 또는 불활성 가스 포장. 재고 품목은 신속하게 배송되며, 맞춤형 로트는 리드 타임이 필요합니다. 현재 재고 상태 및 항공/해상 옵션은 영업팀에 문의하세요.

  10. 보관 중 파우더 오염을 방지하는 방법은 무엇인가요?
    분말은 밀봉하여 건조한 통제 구역에 보관하고, 다른 분말과의 교차 오염을 피하며, 장기간 보관할 경우 권장 유통기한을 준수하거나 재검증을 받아야 합니다.

권위 있는 참조

성명서: 이 기사는 MWalloys 기술 전문가 Ethan Li의 검토를 거쳐 게시되었습니다.

MWalloys 엔지니어 ETHAN LI

에단 리

글로벌 솔루션 디렉터 | MWalloys

에단 리는 2009년부터 MWalloys의 수석 엔지니어로 재직하고 있습니다. 1984년생인 그는 2006년 상하이 자오통 대학교에서 재료공학 학사 학위를 취득한 후 2008년 웨스트 라파예트 퍼듀 대학교에서 재료공학 공학 석사 학위를 받았습니다. 지난 15년 동안 MWalloys에서 첨단 합금 배합 개발을 주도하고, 여러 분야의 R&D 팀을 관리했으며, 회사의 글로벌 성장을 뒷받침하는 엄격한 품질 및 프로세스 개선을 구현했습니다. 실험실 밖에서는 열렬한 러너이자 사이클리스트로 활동적인 라이프스타일을 유지하며 가족과 함께 새로운 여행지를 탐험하는 것을 즐깁니다.

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