AerMet100-Edelstahlpulver

AerMet100 Edelstahlpulver ist ein Hochleistungslegierungspulver, das für additive Fertigungsanwendungen entwickelt wurde, die hohe Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit erfordern. Zu den wichtigsten Merkmalen dieses Materials gehören:

• Hohe Festigkeit und Härte – AerMet100 hat eine ausgezeichnete Festigkeit mit einer Zugfestigkeit von über 200 ksi und einer Härte zwischen 30-36 HRC.
• Gute Duktilität – Trotz der hohen Festigkeit bewahrt AerMet100 eine ordentliche Duktilität und Schlagzähigkeit. Die Bruchdehnung beträgt über 10 %.
• Fantastische Ermüdungsbeständigkeit – Die Ermüdungsgrenze von AerMet100 ist äußerst hoch und liegt bei etwa 50 % der Zugfestigkeit. Dies ermöglicht langlebige Bauteile, die wechselnden Belastungen ausgesetzt sind.
• Kriechfestigkeit – AerMet100 widersteht der Verformung unter Belastung bei hohen Temperaturen von bis zu 700 C, wodurch es für den Einsatz bei erhöhten Temperaturen geeignet ist.
• Korrosionsbeständigkeit – Die Zusammensetzung des Edelsteels bietet Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit für den Einsatz in rauen Umgebungen.
• Schweißbarkeit – Der niedrige Kohlenstoffanteil ermöglicht eine hohe Schweißbarkeit bei Anwendung der Standard-Schweißmethoden.
• Wirtschaftlichkeit – AerMet100 ist günstiger als andere hochfeste Legierungen mit ähnlichen Eigenschaften.

Diese außergewöhnliche Ausgewogenheit von Eigenschaften eignet AerMet100 für anspruchsvolle Anwendungen in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Öl und Gas, Automobilbau und Industrie. Teile aus AerMet100-Pulver bieten ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit bei Betriebslasten.

AerMet100-Pulverzusammensetzung

AerMet100 hat eine Zusammensetzung aus martensitischen Edelstählen mit Zusätzen von Kobalt, Nickel und Molybdän für Festigkeit und Härte. Die Nominale Zusammensetzung ist unten aufgeführt:

Element	Gew.-%
Eisen (Fe)	Balanse
Chrom (Cr)	15.0 – 17.0
Nickel (Ni)	7.0 – 10.0
Cobalt (Co)	8.0 – 10.0
Molybdän (Mo)	4.0 – 5.0
Mangan (Mn)	< 1.0
Silizium (Si)	< 1.0
Kohlenstoff (C)	< 0,03

Die wichtigsten Legierungselemente und ihre Auswirkungen sind:

• Chrom?- Bietet Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit
• Nickel?- Erhöht Zähigkeit und Dehnbarkeit
• Kobalt?- Mischkristallhärter, erhöht die Festigkeit
• Molybdän?- Feststofflösungsverstärker, erhöht die Festigkeit und Kriechfestigkeit
• Mangan & Silicium?- Desoxidationsmittel zur Verbesserung der Pulverherstellbarkeit
• Kohlenstoff?- Niedrig für bessere Schweißbarkeit gehalten

Die Kombination dieser Elemente gibt dem rostfreien Stahl AerMet100 seine besonderen Eigenschaften.

AerMet100 Edelstahlpulvereigenschaften

AerMet100 zeigt die folgenden physikalischen und mechanischen Eigenschaften in gebauten AM- und wärmebehandelten Bedingungen:

Immobilie	Nacharbeit	Gehärtet
Dichte	7,9 g/cm3	7,9 g/cm3
Porosität	< 1%	< 1%
Oberflächenrauigkeit (Ra)	15-25 Ã-m	15-25 Ã-m
Härte	30-35 HRC	34-38 HRC
Zugfestigkeit	170-190 ksi	190–220 ksi
Streckgrenze (0,2 % bleibende Dehnung)	160-180 ksi	180-210 ksi
Verlängerung	8-13%	10-15%
Flächenreduktion	15-25%	15-25%
E-Modul	27-30 Mio.	29-32 Msi
CTE (70-400¡«C)	11–12 Ã×m/m¡«C	11–12 Ã×m/m¡«C
Leitfähigkeit	25-30% IACS	25-30% IACS

Die Eigenschaften machen AerMet100 geeignet für hochfeste Strukturbauteile, Flugzeugschrauben, Tiefseewerkzeuge, Ventile und Pumpen sowie andere kritische Teile, bei denen Ermüdungsfestigkeit von größter Bedeutung ist.

Anwendungen für AerMet100-Edelstahlpulver

Die einzigartigen Eigenschaften von AerMet100 machen es zu einer ausgezeichneten Wahl für die folgenden Anwendungen:

Luft- und Raumfahrt

• Strukturteile, Streben, Rumpfkomponenten
• Fahrwerksteile, Tragflächenkomponenten, Leitwerke
• Motorbefestigungen, Auspuffbauteile
• Turbinenschaufeln, Laufräder, Verdichterteile
• Hochfeste Verbindungselemente, Schrauben, Muttern, Nieten

Öl- und Gasindustrie

• Bohrwerkzeuge und Komponenten für Bohrlöcher
• Bohrlochteile, Ventile, Pumpen
• Druckbehälter, Rohrarmaturen
• Tiefsee-/ Offshore-Strukturteile

Automotive

• Komponenten zur Energieerzeugung
• Antriebssystemteile wie Zahnräder, Wellen
• Strukturverstärkungen, Fahrwerkskomponenten
• Leistungsstarke Rennsportkomponenten

Industrie

• Verschleiß- und stoßfeste Roboterteile
• Werkzeuge (Maschinen), Formen, Werkzeuge
• Komponenten der Fluidaufbereitung wie Ventile und Pumpen
• Andere hochzyklisch belastete Komponenten

Die ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit von AerMet100 macht es zum idealen Ersatz für Bauteile, die traditionell aus Titan- oder Nickellegierungen hergestellt werden. Auch die hohe Härte bietet eine gute Verschleißfestigkeit.

Pulverspezifikationen von AerMet100 Edelstahl

AerMet100-Pulverprodukte entsprechen folgenden Spezifikationen:

Spezifikation	Güteklasse/Legierung
AMS 7245	AerMet100
ASTM-F3056	AlloySpec 23A
DIN 17224	X3NiCoMoAl 15-7-3

Typische Größenverteilungen für die AM-Verarbeitung sind:

Teilchengrösse	Vertrieb
15–53 μm	98%
<106 µm	99%

Die chemische Zusammensetzung muss den zulässigen Bereichen für Elemente wie Cr, Ni, Co, Mo, C usw. entsprechen, wie in der AMS 7245-Spezifikation für die Legierung AerMet100 beschrieben.

Die mechanischen Eigenschaften sollten den Mindestwerten für Härte, Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung und Querschnittsverminderung entsprechen oder diese übertreffen, wie sie in AMS 7245 angegeben sind.

Zerstörungsfreie Prüfungen wie Farbeindringprüfung oder Magnetpulverprüfung sollten keine kritischen Fehler oder Mängel aufdecken. Pulver sollte gut fließen können und keine Klumpenbildung aufweisen.

AerMet100 Stainless Steel Pulverlieferanten und Preisgestaltung

AerMet100-Pulver ist von folgenden Großhändlern erhältlich:

Anbieter	Produktbezeichnung	Preisspanne pro kg
Carpenter Additive	CarTech AerMet100	$85-110
H?gan?s	Digital Metal DM100	$90-120
Praxair	TRU100	$80-100
Sandvik Osprey	Osprey Met 100	$75-95

Die Preise variieren je nach Bestellmenge, Losgröße, Regionalhändler und anderen Rabatten. Kleinere Forschungsmengen können mehr kosten als Massenproduktionsmengen.

Lagerung und Handhabung

Um die Qualität von AerMet100-Pulver für den additiven Fertigungsprozess zu erhalten, gelten die folgenden Lager- und Handhabungsrichtlinien:

• Geschlossene Gefäße an einem kühlen, trockenen Ort vor Feuchtigkeit und Kontaminationsquellen aufbewahren.
• Vermeiden Sie es, Pulver für längere Zeit hoher Luftfeuchtigkeit (>60 % RH) auszusetzen
• Lassen Sie das Pulver auf Raumtemperatur kommen, bevor Sie den Behälter öffnen, um Kondensation zu vermeiden.
• Pulver unter inerten Bedingungen mit möglichst niedrigem Sauerstoffgehalt ausschütten und umfüllen
• Verwenden Sie Pulverhandhabungsgeräte und Zubehör aus kompatiblen Materialien, um eine Verunreinigung zu verhindern
• Begrenzen Sie die Wiederverwendung von Pulver auf maximal 2-3 Durchgänge, um eine Verschlechterung der Eigenschaften zu vermeiden
• Durchführen von Tests des gebrauchten Pulvers, um sicherzustellen, dass es immer noch alle Spezifikationen zur Wiederverwendung erfüllt

Die ordnungsgemäße Lagerung und sorgfältige Handhabung sind entscheidend, um Oxidation von Pulver, Verunreinigung oder Änderungen der Fließfähigkeit zu vermeiden.

Sicherheitsinformationen

• Tragen Sie beim Umgang mit Pulver PSA – Handschuhe, Atemschutzmaske, Schutzbrille
• Zusätzlichen Hautkontakt vermeiden, um mögliche allergische Reaktionen zu vermeiden
• Das Einatmen von Feinstaub über einen längeren Zeitraum ist zu vermeiden
• Für ausreichende Belüftung und Staubabsaugung bei der Verarbeitung sorgen
• Zum Abgeben und Umgang mit Pulver nur funkenfreie Werkzeuge verwenden
• Die Schutzgasbedeckung mit Inertgas wird für das Pulverhandling empfohlen.
• Befolgen Sie alle zutreffenden Richtlinien des Sicherheitsdatenblattes (SDB)
• Entsorgen Sie sie gemäß den lokalen Vorschriften und sorgen Sie für Eindämmung

AerMet100-Legierungspulver sind im Allgemeinen keine gefährlichen Materialien, es wird jedoch empfohlen, während der Lagerung, Handhabung und Verarbeitung die grundlegenden Sicherheitsmaßnahmen zu beachten.

Prüfung und Testen

Um die Einhaltung der Spezifikationen durch das AerMet100-Pulver zu gewährleisten, können die folgenden Prüf- und Testverfahren eingesetzt werden:

Prüfverfahren	Eigenschaft validiert
Visuelle Inspektion	Pulverfließfähigkeit, Verunreinigung
Rasterelektronenmikroskopie	Partikelgrößenverteilung und Morphologie
Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX oder EDS)	Legierungschemie, Verunreinigung
Röntgenbeugung	Anwesende Phasen, Kontamination
Hallen-Durchflussmessgerät	Pulverfördermenge
Anscheindichte	Schüttdichte
Test der Schüttdichte	Rieselfähigkeit von Puder
Siebanalyse	Verteilung der Partikelgrößen pro ASTM B214
Chemische Analyse	Zusammensetzung pro AMS 7245, Oxide
Dichtebestimmung	Pulverdichte vs. AMS 7245

Mechanische Tests an gedruckten Probekörpern gemäß AMS 7245 validieren die Einhaltung der Anforderungen für die Eigenschaften des Fertigteils. Die Prüfmethoden umfassen Härte, Zugfestigkeit, Kerbschlagzähigkeit, Hochzyklusdauerfestigkeit, Niedrigzyklusdauerfestigkeit, Zeitstandfestigkeit, Bruchzähigkeit, Korrosion usw.

Vergleich von AerMet100-Edelstahlpulver mit ähnlichen Werkstoffen

AerMet100 steht im Vergleich zu anderen hochfesten martensitischen Edelstählen wie folgt da:

Legierung	Stärke	Duktilität	Schweißbarkeit	Kosten
AerMet100	Sehr hoch	Mittelmässig	Mäßig	Mittelmässig
17-4PH	High	Niedrig	Arm	Niedrig
Custom 465	Sehr hoch	Niedrig	Arm	High
316L	Mittelmässig	High	Ausgezeichnet	Niedrig
Inconel 718	High	High	Mittelmässig	Sehr hoch

Vorteile von AerMet100:

• Höhere Festigkeit als 17-4PH und 316L
• Bessere Duktilität als Custom 465 für höhere Schlagfestigkeit
• Besser schweißbar als aushärtungsfähige Legierungen
• Geringere Kosten als Inconel 718

Grenzen von AerMet100:

• Geringere Duktilität/Bruchfestigkeit als austenitisches 316L
• Geringere Schweißbarkeit im Vergleich zu 316L
• Höhere Kosten als 17-4PH oder 316L
• Geringe Stärke als Custom 465 im höchsten Alter

Insgesamt bietet AerMet100 eine optimale Kombination aus Festigkeit, Duktilität, Schweißbarkeit und Kosten für Hochleistungsteile, die mit AM-Verfahren hergestellt werden.

FAQ

F: Welche Vorteile bietet die Legierung AerMet100?

A: Die Hauptvorteile von AerMet100 sind seine Festigkeit und Härte, verbunden mit guter Duktilität, exzellenter Ermüdungsbeständigkeit, Kriechfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und moderaten Kosten. Dadurch eignet es sich hervorragend für kritische AM-Anwendungen.

F: Welche Wärmebehandlung wird bei AerMet100 verwendet?

A: Eine typische Wärmebehandlung umfasst 1 bis 2 Stunden Spannungsfreiglühen bei 1040 bis 1080 °C, gefolgt von Luft- oder Ofenkühlung auf Raumtemperatur, dann Ausscheidungshärtung bei 480 °C für 4 Stunden, um die optimale Festigkeit und Härte zu erreichen.

F: Welche Schweißverfahren können verwendet werden, um AerMet100-Teile zu verbinden?

A: Schmelzschweißverfahren wie GTAW, GMAW und PAW werden für AerMet100 empfohlen, um Risse zu vermeiden und Verzug zu minimieren. Niedriger Wärmeeintrag und mechanische Bearbeitung der Schweißnähte wird ebenfalls empfohlen. Löten kann auch gute Verbindungen hervorrufen.

F: Wie schneidet AerMet100 im Vergleich zu maraging Stahl für AM ab?

A: AerMet100 besitzt eine höhere Duktilität, aber geringfügig niedrigere Stärke als Maraging-Stähle wie 18Ni300 oder 18Ni350. Maraging-Stähle haben eine schlechte Schweißbarkeit. AerMet100 ist eine gute, kostengünstigere Alternative für Maraging.

F: Kann AerMet100 nach der additiven Fertigung bearbeitet werden?

A: Ja, AerMet100 kann nach AM bearbeitet werden, jedoch muss dabei auf Kaltverfestigungseffekte geachtet werden. Geringe Schnittkräfte, Hartmetallwerkzeuge und ein ausreichender Kühlmittelzufuhr werden empfohlen. Nach einer umfangreichen Bearbeitung kann ein Glühen erforderlich sein.

F: Welchen Partikelgrößenbereich hat AerMet100-Pulver optimal für AM?

A: Der empfohlene Partikelgrößenbereich für AM liegt bei 15–45 Ã×m. Feinere Pulver verbessern die Auflösung, können sich jedoch negativ auf die Fließfähigkeit auswirken. Grobe Pulver über 53 Ã×m können Druckfehler verursachen. Der typische Idealbereich liegt bei 25–35 Ã×m.