해양, 화학 및 항공우주용 EOS 니켈합금 K500

2024년 11월 14일 | 읽기 시간: 5 분

K500 합금은 니켈 합금 계열의 뛰어난 제품으로 기계적 특성, 내식성, 열전도율의 독특한 조합을 제공하여 다양한 까다로운 응용 분야에 이상적입니다. 해양 환경부터 화학 처리 및 항공 우주 혁신에 이르기까지 K500은 다른 소재가 부족한 곳에서 신뢰할 수 있는 성능을 제공합니다.

EOS는 레이저 파우더 베드 퓨전(LPBF) 기술을 사용하여 적층 제조(AM)에 K500의 장점을 제공하게 되어 기쁘게 생각합니다. 이 개발은 3D 프린팅의 유연성과 정밀성을 활용하면서 K500의 우수한 특성을 유지하는 복잡한 부품을 생산할 수 있게 함으로써 산업에 혁신을 불러일으키고 있습니다.

K500이 해양, 화학 및 항공 우주 분야에 적합한 솔루션인 이유와 EOS가 이 소재를 최첨단 생산에 사용할 수 있도록 선도하는 방법을 알아보세요.

K500이 특별한 이유는 무엇인가요?

K500은 티타늄과 알루미늄이 혼합된 니켈-구리(Ni-Cu) 합금입니다. 원래 1905년에 개발되어 현대의 많은 니켈 기반 초합금보다 앞서 개발되었습니다.

K500의 유산은 20세기에 새로운 합금 소재가 등장했을 때에도 변함없이 이어져 시대를 초월한 매력을 선보입니다.

실제로 최근에는 특히 강도, 내식성, 열전도율의 조합을 맞추기 어려운 항공우주 분야에서 전문가들이 점점 더 자주 사용하고 있습니다.

K500이 AM 애플리케이션에 완벽한 이유

적층 가공은 K500과 같은 소재에 새로운 문을 열었습니다. LPBF 기술을 통해 기존 제조 방식의 한계를 극복하고 복잡한 부품을 고정밀로 생산할 수 있습니다. K500은 후처리가 간단하기 때문에 이 공정에 특히 적합합니다. 이 합금은 복잡한 경화 단계 없이 간단한 노화 처리를 거치기 때문에 제조업체에게 비용 효율적인 선택이 될 수 있습니다.

또한 K500의 미세 구조는 다른 초합금에 비해 더 간단하기 때문에 적층 가공 후에도 특성이 일관되게 유지됩니다. 이러한 사용 편의성과 복잡한 디자인을 만들 수 있는 능력 덕분에 항공 우주 및 화학 공정과 같은 산업에서 미션 크리티컬 부품을 위해 K500을 선택하고 있습니다.

해양 애플리케이션: 내식성 및 내구성

해양 환경에서는 재료가 부식성 바닷물과 높은 기계적 응력에 지속적으로 노출됩니다. K500은 고온 환경에서도 기계적 강도를 유지하면서 부식을 방지할 수 있어 이러한 맥락에서 두드러집니다.

K500의 일반적인 해양 애플리케이션에는 다음이 포함됩니다:

• 패스너 및 스프링
• 펌프 샤프트 및 임펠러

이 합금은 바닷물 부식에 대한 복원력이 뛰어나 해양 서비스에서 오래 지속되는 부품에 이상적입니다. 앵커링 장비, 해양용 패스너, 수중 펌프 시스템 등 다른 소재가 녹과 마모에 취약할 수 있는 분야에서 K500은 신뢰성을 보장합니다.

화학 산업: 강도와 불활성

화학 처리 산업은 시간이 지나도 성능이 저하되지 않고 부식성 환경을 견딜 수 있는 소재를 필요로 합니다. K500은 불산과 황산에 불활성이기 때문에 펌프 및 밸브 부품과 같은 핵심 부품에 적합한 소재입니다.

또한 친환경 에너지 이니셔티브, 특히 수소 처리 분야에서도 주목받고 있습니다. 산업이 지속 가능한 에너지원으로 전환함에 따라 K500은 수소 생산 및 저장에 사용되는 장비에 필요한 강도, 내식성 및 열 전도성을 제공합니다.

화학 산업에서의 응용 분야는 다음과 같습니다:

• 펌프 및 밸브 구성품
• 펄프 가공용 스크레이퍼 및 닥터 블레이드
• 부식성 화학 공정을 위한 챔버 및 필터

항공우주: 로켓 엔진과 추진기의 미래: 로켓 엔진과 추진기의 미래

항공우주 분야에서 K500은 열전도율, 강도, 내식성 등 다양한 특성을 갖추고 있어 로켓 엔진, 노즐 및 추진기에 이상적인 소재입니다. 특히 로켓 엔진은 고온, 부식성 배기가스, 상당한 압력 구배를 견뎌야 하는 극한의 조건에 직면합니다. K500은 극저온과 고온 모두에서 무결성을 유지하여 이러한 시나리오에서 탁월한 성능을 발휘합니다.

현재 연소실에는 열 전도성 때문에 EOS CopperAlloy CuCrZr과 같은 구리 기반 합금을 사용하기도 하며, 강도를 높이기 위해 EOS NickelAlloy IN718과 같은 니켈 합금으로 코팅하기도 합니다. 그러나 K500은 높은 강도와 적당한 열전도율을 결합하여 일부 중요 섹션에서 추가 냉각이 필요하지 않으므로 매력적인 대안을 제공합니다.

K500의 항공우주 애플리케이션에는 다음이 포함됩니다:

• 로켓 주입 노즐
• 액체 산소 밸브
• 열 교환기
• 터빈 매니폴드 및 엔진 부품

K500을 다른 합금과 비교하는 방법

니켈 기반 초합금과 비교할 때 K500은 보다 균형 잡힌 성능을 제공합니다. 다른 니켈 기반 초합금은 고강도 애플리케이션에서 탁월한 성능을 발휘하지만 열전도율(5~10W/mK)이 낮아 열 방출이 중요한 환경에서는 사용이 제한됩니다. 반면에 CuCrZr과 같은 구리 합금은 열전도율(260~340W/mK)이 뛰어나지만 강도 측면에서는 부족합니다.

K500은 이 두 극단 사이에 위치하여 적당한 열전도율(17~20W/mK)과 함께 우수한 기계적 특성 및 우수한 내식성을 제공합니다. 이러한 균형 덕분에 다양한 까다로운 조건에서 성능을 최적화하고자 하는 업계에서 다용도로 사용할 수 있으며, 이것이 바로 EOS가 적층 제조의 세계에 K500을 소개하게 된 이유입니다.

로켓 엔진을 제작하든 화학 처리 장비를 제작하든 K500은 경쟁에서 앞서나가는 데 필요한 내구성과 신뢰성을 제공합니다. EOS는 첨단 적층 가공 공정을 통해 이 합금에 접근할 수 있게 함으로써 전 세계 산업에 최첨단 솔루션을 제공하는 데 앞장서고 있습니다. 여기에서 K500의 장점과 EOS가 이 다목적 합금으로 산업을 혁신하는 방법에 대해 자세히 알아보세요.