Prášek z nerezové oceli 304L pro MIM

Přehled prášku 304L pro MIM

304L je austenitická nerezová ocel obsahující chrom, nikl a nízký obsah uhlíku. Písmeno "L" označuje nižší obsah uhlíku, aby se zabránilo srážení karbidů při svařování. 304L nabízí vynikající odolnost proti korozi srovnatelnou s 316L, ale za nižší cenu.

Mezi klíčové vlastnosti, díky nimž je materiál 304L vhodný pro MIM, patří:

• Vynikající odolnost proti korozi v různých prostředích
• Dobrá tažnost, houževnatost a mechanické vlastnosti
• Dosažitelná vysoká hustota spékání
• Vynikající tvarovatelnost díky sférickému tvarování prášku
• Cenově výhodné ve srovnání s práškem 316L
• Snadno dostupné v různých specifikacích prášku

Tento článek poskytuje podrobný přehled vlastností, zpracování, spékání, aplikací a dalších specifik prášku 304L při použití ve vstřikování kovů.

Typické složení prášku 304L pro MIM

Složení prášku 304L pro MIM je:

Element	Hmotnostní %
Železo (Fe)	Balance
Chrom (Cr)	18-20%
Nikl (Ni)	8-10%
Mangan (Mn)	¨P 2%
Křemík (Si)	¨P 1%
Uhlík (C)	¨P 0,03%
Dusík (N)	¨P 0.1%
Síra (S)	¨P 0,03%

Nikl zvyšuje odolnost proti korozi, zatímco chrom zajišťuje odolnost proti oxidaci. Nízký obsah uhlíku minimalizuje srážení karbidů během spékání.

Vlastnosti prášku 304L pro MIM

Prášek 304L vykazuje následující vlastnosti:

Nemovitost	Hodnota
Hustota	7,9 g/cm3
Teplota tání	1400-1450
Tepelná vodivost	16 W/mK
Elektrický odpor	0,72 Ã×´Î.cm
Youngův modul	193 GPa
Poissonův poměr	0.29
Mez kluzu	205-515 MPa
Pevnost v tahu	515–620 MPa
Prodloužení	40-50%

Díky těmto vlastnostem je ocel 304L vhodná pro výrobu vysoce výkonných dílů MIM, které vyžadují odolnost proti korozi.

Specifikace prášku 304L pro MIM

Prášek 304L pro MIM má následující specifikace:

• Velikost částic?- Obvykle 10-20 mikronů s úzkou distribucí. Kritické pro vysokou hustotu spékání.
• Průtoková rychlost?- Minimální průtok 25 s/50 g. Zajišťuje plynulé vstřikování bez ucpávání.
• Morphologie?- Převážně sférický prášek pro vynikající tvarovatelnost a hustotu.
• Obsah kyslíku?- Nízké hladiny kyslíku (<2000 ppm), aby se minimalizovala oxidace.
• Zdánlivá hustota?- Vyšší zdánlivá hustota zlepšuje zatížení prášku při lisování.
• Hustota poklepání?- Pro dobré zhutnění je požadována vyšší hustota výklepu než 4 g/cm3.

Zpracování prášku 304L v MIM

Prášek 304L prochází během MIM následujícími kroky zpracování:

1. Míchání - Prášek se smíchá s vhodným pojivem, mazadly a změkčovadly a vytvoří se surovina.

2. Granulace - Vstupní surovina je granulována do kulovitých pelet, aby se zlepšil tok do vstřikovacího sudu.

3. Vstřikování - Pelety z výchozí suroviny se vstřikováním lisují do složitých dílů ve tvaru sítě.

4. Debinding - Pojivo se z výlisků odstraňuje rozpouštědlem a/nebo tepelným odstraňováním.

5. Spékání - Odbedněné díly (hnědé díly) se slinují při teplotě 1300-1400 °C ve vodíku, aby vznikly husté součásti.

Odezva spékání prášku 304L

• Prášek 304L může při spékání dosáhnout teoretické hustoty >95% s minimálním zkreslením.
• Vynikající slinutelnost díky jemnému kulovitému prášku, dobré čistotě povrchu a čistotě.
• Nízký obsah uhlíku minimalizuje srážení karbidů chromu během spékání.
• Pro dosažení vysoké hustoty a vlastností je nutná řízená teplota a atmosféra.
• Tepelné zpracování po spékání může dále zlepšit vlastnosti.

Aplikace spékaných dílů 304L z MIM

MIM s použitím prášku 304L je ideální pro:

• Chirurgické nástroje, jako jsou čepele skalpelů, svorky, retraktory, kleště.
• Zubní a ortodontické komponenty, jako jsou implantáty, rovnátka.
• Součásti hodinek, jako jsou prsty, ozubená kola a pružiny.
• Elektrické kontakty a konektory.
• Katétry, kanyly a mikrotekutiny pro zdravotnictví.
• Korozivzdorné kování, spojovací materiál a další hardware.
• Dekorativní a bižuterie.

Výhody použití prášku 304L pro MIM

Mezi výhody patří:

• Vynikající odolnost proti korozi srovnatelná s litou nebo tepanou nerezovou ocelí 304L.
• Vysoká rozměrová přesnost a vynikající kvalita povrchu dílů MIM.
• Složité geometrie jsou možné pouze díky MIM.
• Téměř plná hustota a dobré mechanické vlastnosti.
• Škálovatelný proces schopný ekonomické výroby ve středních a velkých objemech.
• Nižší hmotnost součástek a nižší využití materiálu ve srovnání s obráběním.

Globální dodavatelé prášku 304L pro MIM

Mezi přední světové dodavatele plynem atomizované práškové nerezové oceli 304L přizpůsobené pro MIM patří:

• Sandvik Osprey (UK)
• Carpenter Powder Products (USA)
• AMETEK (USA)
• Rio Tinto Metal Powders (Kanada)
• H?gan?s (Švédsko)
• Guangdong Huijin práškový materiál (Čína)

Tyto společnosti nabízejí různé třídy prášku 304L, které splňují přísné požadavky MIM.

Ceny prášku 304L pro průmysl MIM

Hodnost	Cenové rozpětí
Obchodní čistota	15-25 USD za kg
Vysoká čistota	25–50 $ za kg
Ultrajemná třída	50–120 Kč/kg

Ultrajemné sférické plynem atomizované prášky používané v MIM jsou dražší než standardní druhy. Nákupy menších množství mohou být 50% dražší.

Skladování a manipulace s práškem 304L

Prášek 304L by měl být skladován v uzavřených nádobách za kontrolované vlhkosti a profukování inertním plynem, aby se zabránilo:

• Oxidace/reakce s prostředím
• Absorpce vlhkosti vedoucí ke špatnému slinování
• Je třeba dodržovat bezpečnostní opatření z bezpečnostních listů dodavatele.

Při zpracování MIM je třeba používat opatrné techniky manipulace s práškem.

Testování kontroly kvality pro prášek 304L

Důležité testy zahrnují:

• Distribuce velikosti částic (laserová difrakce)
• Morfologie (SEM)
• Průtok (Hallův průtokoměr)
• Zdánlivá hustota
• Hustota poklepání
• Chemické složení

Správné testování zajišťuje, že prášek splňuje kritické požadavky na vysoce kvalitní surovinu pro MIM.

Srovnání 304L a 316L pro MIM

Porovnávají se prášky 304L a 316L pro použití MIM:

• 304L nabízí lepší hodnotu při nižších nákladech.
• Materiál 316L poskytuje vyšší odolnost proti korozi v drsném prostředí.
• Obě mají vynikající spékavost.
• 304L má o něco lepší pevnost v tahu, zatímco 316L nabízí vyšší mez kluzu.
• Pro většinu aplikací postačuje materiál 304L, zatímco pro náročnější podmínky je vhodnější materiál 316L.

Časté dotazy

Otázka: Jaká je typická velikost prášku 304L používaného jako vstupní surovina pro MIM?

Odpověď: Obvykle se používá 10-20 mikronů s úzkou distribucí velikosti částic pro optimální zatížení prášku, tvarovatelnost a hustotu spékání.

Otázka: Kolik stojí vysoce čistý prášek 304L pro MIM?

Odpověď: Vysoce čistý sférický plynný rozprašovaný prášek 304L stojí $25-50 za kg na základě objemu objednávky. Malá množství jsou výrazně dražší.

Otázka: Jaké hustoty spékání lze dosáhnout u dílů 304L MIM?

Odpověď: Při optimalizovaném zpracování lze u dílů 304L MIM dosáhnout hustoty slinování vyšší než teoretická hustota 95% (přibližně 7,6-7,8 g/cm3).

Otázka: Používá se u dílů z materiálu 304L vyrobených metodou MIM nějaká tepelná úprava po spékání?

Odpověď: Ano, žíhání roztokem a následné chlazení vzduchem lze provádět u spékaných dílů 304L MIM pro zlepšení mechanických vlastností.

Otázka: Kde lze zakoupit prášek 304L vhodný pro lékařské aplikace MIM?

Odpověď: Prášek 304L splňující přísné specifikace pro zdravotnický sektor lze zakoupit od předních dodavatelů, jako jsou Sandvik Osprey, Carpenter Powder Products, AMETEK, Rio Tinto Metal Powders.