材料データシート

EOS NickelAlloy IN718
EOS NickelAlloy IN718 は、EOSINT M システムで処理できるように最適化された耐熱・耐食ニッケル合金粉末である。
本書は、下記のシステム仕様により、EOS NickelAlloy IN718 粉末(EOS art.-no. 9011-0020)で造形した部品の情報とデータを提供する。
- EOSINT M 270 Installation Mode Xtended
PSW 3.4 とデフォルトジョブ IN718_020_default.job- EOSINT M 270 Dual Mode
PSW 3.5 と EOS 独自のパラメータセット IN718_Surface 1.0- EOSINT M 280
PSW 3.5 と EOS 独自のパラメータセット IN718_Surface 1.0

説明
EOS NickelAlloy IN718 で造形した部品の化学組成は、UNS N07718、AMS 5662、AMS 5664、
W.Nr 2.4668、DIN NiCr19Fe19NbMo3 に適合している。この種の析出硬化ニッケルクロム合金は、最大温度 700°C (1290°F)での良好な引っ張り強さ、疲労強度、クリープ強度、破断強度を特徴とする。
この材料は、ガスタービンや計装、電力・装置産業の部品など、高温用途に最適である。低温用途にも優れた能力を発揮する。
EOS NickelAlloy IN718 で造形した部品は、析出硬化熱処理によって後処理が簡単にできる。
造形時も時効硬化後も、必要に応じて機械加工、放電加工、溶接、マイクロショットピーニング、研磨、コーティングを施すことができる。積層造形法に起因して、部品は一定の異方性を有する(技術データの例を参照)。

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技術データ
一般的なプロセスデータ
部品の実現可能な標準精度[1]- 小型部品

approx.  40 - 60 μm-3approx.  1.6～2.4 x 10 inch

- 大型部品

 0.2 %

最小壁厚[2]

approx. 0.3～0.4 mm
approx. 0.012～0.016 inch

表面粗さ[3]- ショットピーニング後

Ra 4～6.5 μm, Rz 20～50 μm-3
Ra 0.16～0.25 x 10 inch,-3
Rz 0.78～1.97 x 10 inch

- 研磨後

Rz up to < 0.5 μm-3Rz up to < 0.02 x 10 inch
(超精密研磨の場合)

造形体積[4]

2 mm³/s (7.2 cm³/h)
0.44 in³/h[1]

標準的な形状の寸法精度の経験値による。例:パラメータが部品の種類に合わせて最適化できる場合は±40-3-3μm (1.6 × 10 inch)、新しい形状を初めて造形する場合は±60 μm (2.4 × 10 inch)。部品精度は EOS の指導を踏まえた適切なデータ準備と後処理に左右される。

[2]

機械的な安定性は形状(壁の高さなど)や用途に依存する。

[3]

積層造形に起因して、表面構造は面の向きに強く依存する。たとえば、傾斜面や曲面は階段状になる。この値は測定方法にも依存する。ここに示したのは面が水平(上向き)または垂直の場合の予測値である。

[4]

造形体積はレーザー照射時の造形速度の計測値である。全体の造形速度は、平均造形体積と再コーティング時間(層数による)のほか、DMLS-Start 設定値などの要素によって変わる。

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部品の物理特性と化学特性
材料組成

Ni (50～55 wt-%)
Cr (17.0～21.0 wt-%)
Nb (4.75～5.5 wt-%)
Mo (2.8～3.3 wt-%)
Ti (0.65～1.15 wt-%)
Al (0.20～0.80 wt-%)
Co (≦1.0 wt-%)
Cu (≦0.3 wt-%)
C (≦0.08 wt-%)
Si, Mn (どちらも≦0.35 wt-%)
P, S (どちらも≦0.015 wt-%)B (≦0.006 wt-%)
Fe (balance)

相対密度approx. 100 %密度min. 8.15 g/cm³
min. 0.294 lb/in³

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20°C (68°F)での機械特性
造形時

熱処理後
AMS 5662 に準拠[5]

熱処理後AMS 5664 に準拠[6]min. 1241 MPa (180 ksi)
typ. 1400 ± 100 MPa(203 ± 15 ksi)

min. 1241 MPa (180 ksi)
typ. 1380 ± 100 MPa(200 ± 15 ksi)

min. 1034 MPa (150 ksi)
typ. 1150 ± 100 MPa(167 ± 15 ksi)

min. 1034 MPa (150 ksi)
typ. 1240 ± 100 MPa(180 ± 15 ksi)

min. 12 %typ. (15 ± 3) %min. 12 %typ. (18 ± 5) %170 ± 20 GPa
24.7 ± 3 Msi

170 ± 20 GPa
24.7 ± 3 Msi

approx. 47 HRC
approx. 446 HB

approx. 43 HRC
approx. 400 HB

引っ張り強さ[7]- 水平方向(XY)

typ. 1060 ± 50 MPa(154 ± 7 ksi)

- 垂直方向(Z)typ. 980 ± 50 MPa(142 ± 7 ksi)

降伏強度 (Rp 0.2%) [7]- 水平方向(XY)

typ. 780 ± 50 MPa(113 ± 7 ksi)

- 垂直方向(Z)typ. 634 ± 50 MPa(92 ± 7 ksi)

破断点伸び[7]- 水平方向(XY)

typ. (27 ± 5) %- 垂直方向(Z)typ. (31 ± 5) %弾性率[7]- 水平方向(XY)

typ. 160 ± 20 GPa(23 ± 3 Msi)

- 垂直方向(Z)
硬さ[8]

[5]

approx. 30 HRC
approx. 287 HB

AMS 5662 に準拠した熱処理手順:
1. 980°C (1800°F) 1 時間の溶体化焼きなまし、空冷(またはアルゴン冷却)。
2. 時効処理、720°C (1330°F)で 8 時間保持、炉を 2 時間で 620°C (1150°F) に冷却、620°C (1150°F)で 8 時間保持、空冷(またはアルゴン冷却)。

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AMS 5664 に準拠した熱処理手順:
1. 1065°C (1950°F) 1 時間の溶体化焼きなまし、空冷(またはアルゴン冷却)。
2. 時効処理、760°C (1400°F) で 10 時間保持、炉を 2 時間で 650°C (1200°F)に冷却、650°C (1200°F)で 8時間保持、空冷(またはアルゴン冷却)。

[7]

ISO 6892-1:2009 (B) Annex D に準拠した引っ張り試験、比例試験片は首部の直径が 5 mm (0.2 inch)、元のゲージ長は 25 mm (1 inch)。

[8]

EN ISO 6508-1 に準拠した研磨面のロックウェル C (HRC)硬さ測定。なお、硬さ測定値は試験片の準備方法によって大きく変わることがある。

高温(649°C、1200°F)での部品の機械特性
熱処理後AMS 5662 に準拠[5]

熱処理後AMS 5664 に準拠[6]min. 965 MPa (140 ksi)
typ. 1170 ± 50 MPa (170 ± 7 ksi)

typ. 1210 ± 50 MPa(175 ± 7 ksi)

min. 862 MPa (125 ksi)
typ. 970 ± 50 MPa (141 ± 7 ksi)

typ. 1010 ± 50 MPa(146 ± 7 ksi)

min. 6 %typ. (16 ± 3) %typ. (20 ± 3) %引っ張り強さ (Rm) [9]- 垂直方向(Z)
降伏強度(Rp 0.2%) [9]- 垂直方向(Z)破断点伸び[9]- 垂直方向(Z)応力破断特性[10]- 垂直方向(Z)min. 23 hours at stresslevel 689 MPa (100 ksi)
51 ± 5 hours(final applied stress torupture 792.5 MPa / 115 ksi)

[9]81 ± 10 hours(final applied stress torupture 861.5 MPa / 125 ksi)

649°C (1200°F)での高温引っ張り試験、EN 10002-5 (92)に準拠。

[10] 649°C (1200°F)での試験、ASTM E139 (2006)に準拠、平滑試験片。試験方法は下記の AMS 5662 (3.5.1.2.3.3)に準拠。
「軸方向に初期応力 689MPa (100ksi)が加わるように負荷をかけ、23 時間以内に破断するかしないか。23 時間後、8 時間以上の間隔を空けて、応力を 34.5MPa (5ksi)刻みで増やす」。

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部品の温度特性AMS 5662 に準拠した熱処理後[4]熱膨張係数-6- 25～200°C (36～390°F)

approx. 12.5～13.0 x 10 m/m°C-6
approx. 6.9～7.2 x 10 in/in°F- 25～750°C (36～930°F)

approx. 16.6～17.2 x 10 m/m°C-6
approx. 9.2～9.6 x 10 in/in°F

負荷時の部品の最大実用温度

approx. 650 °C
approx. 1200 °F

耐酸化温度の上限[11]approx. 980 °C
approx. 1800 °F-6[11] 化学組成が同じ従来の Ni 合金に関する文献による。
略記
typ.

設計値min.

最小値

approx.

約wt

重量注意
上記のデータが有効性をもつのは、ページ 1 に記載された粉末材料、マシン、およびパラメータセットを、それぞれの操作説明書(導入条件とメンテナンスを含む)とパラメータシートに従って使用した場合に限られる。部品特性は所定の試験手順によって測定されている。EOS による試験手順の詳細は、請求に応じて案内する。
本書のデータは、公開時点の弊社の知識と経験に基づいている。単独で部品設計の十分な裏付けになるものではない。また、部品の特性や特定用途への適合性について、何らかの同意や保証をするものでもない。部品の特性や特定用途への適合性を確認する責任は、部品の生産者や購入者にある。これはいかなる保護の権利に関しても法規と同様に適用される。データは EOS社の継続的な開発・改善プロセスの一環として予告なく変更することがある。
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