Polvo de acero inoxidable 300M

300M tiene un alto contenido de níquel y cromo que le da una excelente resistencia a la corrosión comparable al acero inoxidable 304 y 316. La composición se controla dentro de rangos estrechos, como se muestra a continuación:

Composición para polvo de acero inoxidable 300M

Elemento	Intervalo de composición
Carbono (C)	0,05 % máx.
Silicio (Si)	1,0% max.
Manganeso (Mn)	2,0 % máx.
Fósforo (P)	0,03% máx
Azufre (S)	0,01% máx.
Cromo (Cr)	24.0-26.0%
Níquel (Ni)	19.0-22.0%
Molibdeno (Mo)	4.0-5.0%
Nitrogeno (N)	0.10-0.16%
Hierro (Fe)	Equilibrio

Los elementos de aleación clave como el cromo, el níquel y el molibdeno le otorgan sus propiedades únicas al acero inoxidable 300M. El alto contenido de cromo brinda una excelente resistencia a la corrosión y la oxidación. El níquel mejora esto aún más al hacer que el acero sea más resistente a la reducción de ácidos. El molibdeno mejora la resistencia a la corrosión por picaduras y grietas en los cloruros.

También se añade nitrógeno para estabilizar la estructura austenítica y aumentar la resistencia mediante el refuerzo de la solución sólida. El carbono se limita para minimizar la precipitación del carburo. El resultado final es un polvo de acero inoxidable versátil resistente a la corrosión; ideal para la manufactura aditiva.

Propiedades del polvo de acero inoxidable 300M

El acero inoxidable 300M ofrece una excelente combinación de alta resistencia y buena ductilidad junto con una resistencia excepcional a la corrosión. A continuación, se describen algunas propiedades clave:

Propiedades del polvo de acero inoxidable 300M

Propiedad	Valor
Densidad	7,9 g/cm3
Punto de Fusión	1370 °C (2500 °F)
Conductividad térmica	12 W/m-K
Resistividad eléctrica	72 × 10^-12 cm
Módulo de elasticidad	200 GPa
Coeficiente de Poisson	0.29
Resistencia a la tensión	165 ksi (1140 MPa)
Resistencia elástica	140 ksi (965 MPa)
Elongación	35%

La estructura austenítica da a 300M una tenacidad y ductilidad mejoradas en comparación con los grados martensíticos. También hace que el acero no sea magnético. El material tiene una buena resistencia hasta 600 °C y puede usarse a temperaturas criogénicas. La resistencia a la corrosión es comparable a la del grado 316L. La resistencia al desgaste es menor que en los grados martensíticos, pero la maquinabilidad es excelente.

En general, 300M ofrece un equilibrio excepcional de resistencia, ductilidad, tenacidad a la fractura y resistencia a la corrosión, lo que lo hace apropiado para aplicaciones exigentes de fabricación aditiva en industrias como la aeroespacial, el procesamiento químico, el petróleo y el gas, etc.

Aplicaciones del polvo de acero inoxidable 300M

Algunos usos y aplicaciones típicas del polvo de acero inoxidable 300M incluyen:

Aplicaciones del polvo de acero inoxidable 300M

Industria	Aplicaciones habituales
Aeroespacial	Componentes del motor, partes estructurales, tren de aterrizaje
Automovilístico	Cuerpos de válvulas, partes de bomba, componentes de turbocompresor
Médico	Implantes, prótesis, instrumentos quirúrgicos
Químico	Bombas, válvulas, accesorios para tuberías
Petróleo y gas	Herramientas para fondo de pozo, piezas para cabezas de pozo, componentes offshore
Industrial	Equipos de procesamiento de alimentos, placas de prensa, troqueles y moldes
Consumidor	Cajas de reloj, joyería, artículos decorativos

La excelente resistencia a la corrosión permite que el 300M resista entornos operativos severos en industrias como petróleo y gas, procesamiento químico, control de contaminación, etc. donde las piezas están expuestas a ácidos, álcalis, sales o cloruros.

En aplicaciones aeroespaciales, ofrece una alta resistencia para la reducción de peso combinada con una buena resistencia a la fluencia y a la fatiga a temperaturas elevadas. La estructura austenítica proporciona una excelente resistencia a la fractura.

En usos médicos como implantes y herramientas quirúrgicas, la buena biocompatibilidad y alta resistencia de 300M stainless son ventajosas. Para los productos de consumo, el aspecto atractivo y la capacidad de pulirse para un acabado de espejo lo hacen adecuado para aplicaciones decorativas.

La fabricación aditiva permite producir componentes con geometrías complejas y características internas que no son posibles con las rutas de fabricación convencionales. Esto amplía la libertad de diseño y la gama de aplicaciones para el polvo de acero inoxidable 300M.

Especificaciones del polvo de acero inoxidable 300M

El polvo de 300 M está disponible en el mercado en diferentes rangos de tamaño, morfologías y mezclas adaptadas a varios procesos de fabricación aditiva. A continuación se proporcionan algunas especificaciones clave:

Especificaciones del polvo de acero inoxidable 300M

Parámetro	Valores típicos
Forma de las partículas	Esférica, satélite, irregular
Tamaño de partícula	15 x 45 Ãœm, 15 x 53 Ãœm, 53 x 150 Ãœm
Densidad aparente	2,5-4,5 g/cm3
Densidad de golpecito	3,5-4,5 g/cm3
Flujo de velocidad	15-25 s/50 gr
Contenido de carbono	< 0.05 % en peso
Contenido de Oxígeno	< 0,15 % en peso
Contenido de nitrógeno	0,10-0,16% de peso
Contenido de hidrógeno	< 0,0015 % p/p

• Los polvos esféricos se extienden fácilmente y fluyen bien, lo que permite depositar capas uniformes. Son perfectos para procesos SLS/DMLS.
• Las morfologías irregulares y satelitales brindan una mejor densidad de empaquetamiento para chorro de aglutinante.
• Se prefieren tamaños de partículas más pequeñas (~20 Ãœm) para una mejor resolución y acabado superficial.
• Los tamaños más grandes (~45-150 Ã×m) mejoran el flujo de polvo y reducen los atascos del recubridor.

-la química, en especial de elementos intersticiales como C, N, O, H se controla para evitar problemas de vaporización y porosidad durante la impresión.

Se pueden utilizar gases como nitrógeno y argón durante la atomización para minimizar la oxidación y el consumo de hidrógeno. Los elementos de aleación se ajustan para compensar las pérdidas de vapor durante el procesamiento.

300M Proveedores de polvo de acero inoxidable

300M powder is offered by several leading suppliers of materials for metal additive manufacturing:

300M Proveedores de polvo de acero inoxidable

Compañía	Nombres de Marca	Tamaños de partículas disponibles
Sandvik	Osprey 300M	15 - 45 µm, 53 - 150 µm
Carpenter Additive	400M-18, 300M-28	15-53 Ã?m
Praxair	TruForm 300M	15-45 μm
SLM Solutions	300M	15-45 μm
EOS	Acero inoxidable 300M	20-50 µm
Tecnología LPW	LF300M	15-45 μm

Los principales productores de polvo utilizan atomización de gas para producir polvo esférico de 300 M apto para procesos de fusión de lecho de polvo láser como la fusión láser selectiva (SLM) y la sinterización láser directa de metal (DMLS).

Otros proveedores especializados ofrecen polvo de 300 M atomizado con agua y atómico de plasma con morfologías más irregulares a precios más bajos. Estos están orientados a aplicaciones de inyección de aglutinante.

En general, los proveedores de materiales de fabricación aditiva de metal tienen 300M de polvo fácilmente disponible a nivel mundial, asegurando una cadena de suministro confiable para usuarios finales.

Costos del polvo de acero inoxidable de 300 M

El 300M en polvo es más caro que los grados más comunes como el acero inoxidable 316 L debido a su composición especializada que contiene grandes cantidades de níquel, cromo y molibdeno. A continuación, se muestran algunos rangos de precios típicos:

Costos del polvo de acero inoxidable de 300 M

Grado de polvo	Morfología	Rango de precios
300M prealeado	Esférico	$60-100 por kg
Atomizada en agua de 300M	Irregular	30-60 € por kg

• Los polvos esféricos prealeado hechos mediante atomización de gas son más costosos debido a los costos de producción más altos y la mejor calidad.
• Los polvos irregulares atomizados por agua o plasma son más económicos pero tienen un mayor contenido de oxígeno.
• Los tamaños de partícula más grandes (>45 Ã × m) tienen precios más bajos debido a una mayor productividad durante la fabricación.
• Cantidades más pequeñas y mezclas personalizadas son más costosas. Los pedidos al por mayor pueden negociar mejores precios.
• Las mezclas de polvos elementales pueden proporcionar ahorros de costes pero tienen un rendimiento inferior a las prealeaciones.
• Los polvos reciclados son un ~20-30% más baratos, pero su reutilización es limitada.

En general, 300 M de polvo cuestan entre 30 y 100 USD por kg según el grado, la calidad, la morfología, los rangos de tamaño, los volúmenes del pedido y el precio del proveedor. Los costos están bajando gracias a la creciente competencia y los avances en la tecnología de atomización.

Manipulación de polvo de acero inoxidable 300M

El polvo de 300 M debe manipularse con cuidado para evitar la contaminación o mezcla con otros materiales. A continuación se proporcionan algunos lineamientos:

Manipulación de polvo de acero inoxidable 300M

• Guardar los contenedores sin abrir en un ambiente seco e inerte para evitar la oxidación y la absorción de humedad.
• Abrir botes dentro de las guanteras llenas de argón para evitar la exposición al aire
• Utilice herramientas y contenedores dedicados solo para 300M para evitar la contaminación cruzada
• Evite el contacto con el hierro o carbono para evitar cambios en la composición
• Mide el peso del polvo con precisión antes de reutilizarlo para controlar las proporciones de la mezcla
• Tamice los polvos antes de reusarlos para romper aglomerados y quitar partículas grandes
• No vierta polvo de regreso al recipiente principal, ya que el polvo nuevo y el usado se podrían mezclar
• Limpia minuciosamente el equipo entre la manipulación de grupos para prevenir la contaminación cruzada

El almacenamiento y manipulación adecuada ayuda a mantener la composición del polvo, la morfología, la fluidez y las propiedades de reutilización. La contaminación puede perjudicar las propiedades del material o causar defectos de impresión.

Almacenamiento de polvo de acero inoxidable 300 M

El polvo 300M debe almacenarse en las siguientes condiciones:

Almacenamiento de polvo de acero inoxidable 300 M

• Guarde en recipientes originales sellados hasta que esté listo para usar
• Utiliza sellado con gas inerte o empaquetado al vacío para el almacenamiento a largo plazo
• Guardar en un lugar fresco y seco, alejado de la luz solar directa
• Las temperaturas entre 10-25 ¡«C son ideales para el almacenamiento
• Evitar los cambios bruscos de temperatura y la humedad que pueden provocar condensación
• Use bolsas de desecante cuando abra los recipientes para absorber la humedad
• Limite el tiempo de almacenamiento a entre 6 y 12 meses para que los polvos prealeadores eviten oxidarse
• Rota el stock mediante un sistema de primero que entra primero que sale (FIFO)

El almacenamiento correcto es crucial para prevenir la degradación con el paso del tiempo del polvo a causa de la humedad, el oxígeno o por otros factores ambientales. Sigue las recomendaciones del fabricante para un tiempo máximo de conservación.

300M Seguridad del polvo de acero inoxidable

300M en polvo requiere precauciones de manipulación similares a otros polvos finos de acero inoxidable:

300M Seguridad del polvo de acero inoxidable

• Use el EPI adecuado durante la manipulación: guantes, respiradores, protección para los ojos
• Evite respirar el polvo de la levadura en polvo, use ventilación y mascarillas
• Evite el contacto con la piel para prevenir la sensibilización - use guantes
• Utilice herramientas a prueba de chispas y sistemas de vacío diseñados para polvo combustible
• Las vitrinas con atmósfera inerte ofrecen protección durante la manipulación
• Se recomiendan iluminación y equipos eléctricos a prueba de explosiones
• Sigan las precauciones de SDS y utilicen el PPE que se mencionó durante el procesamiento
• Mantener la limpieza para evitar la acumulación de partículas y minimizar riesgos
• Utilice sistemas de recolección de polvo y procedimientos de limpieza para reducir los peligros de polvo combustible

Los polvos divididos finamente plantean riesgos como la sensibilización por la exposición prolongada y los peligros de explosión por acumulación de polvo. La sensibilización, la capacitación y las prácticas seguras son esenciales.

Impresión de Polvo de Acero Inoxidable de 300M

300M requiere parámetros de impresión optimizados adaptados para la aleación:

Parámetros de impresión de 300M de acero inoxidable

• Potencia/densidad de energía láser: 150-220 W, 50-90 J/mm3
• Velocidad de escaneado: 600-1200 mm/s
• Espaciado entre uniones: 80-120 Ã×m
• Espesor de la capa: 20-50 Ã×m
• El argón a contracorriente es preferible al nitrógeno
• Los niveles de oxígeno por debajo de 1000 ppm previenen la oxidación
• El precalentamiento a 80-150°C reduce las tensiones residuales
• Tratamientos térmicos de alivio de tensiones obligatorios para prevenir grietas

Entre las principales consideraciones se incluyen la reducción al mínimo de las tensiones térmicas y el evitar problemas de grietas calientes para obtener impresiones de alta densidad. Se necesita un cierto grado de ajuste de parámetros para optimizar los modelos específicos de impresora.

Posprocesamiento del polvo de acero inoxidable 300M

Los métodos de procesamiento posterior típicos para piezas de 300 M incluyen:

Posprocesamiento de la Pieza de Acero Inoxidable 300M

• Soporte para desprendimiento por electroerosionado o chorro de arena
• Relieve el estrés a 1065-1120¡«C durante 1-2 horas para evitar agrietamientos
• Prensado isostático en caliente (HIP) para eliminar vacíos internos y mejorar la resistencia a la fatiga
• Tratamiento térmico a 900-950 °C para ajustar la dureza/resistencia
• Lijado, granallado, pulido para mejorar el acabado en la superficie
• Pasivación en ácido nítrico para eliminar el tinte por calor y mejorar la resistencia a la corrosión
• Granallado para inducir esfuerzos de compresión y mejorar la vida en la fatiga
• Los revestimientos como PVD, CVD pueden proporcionar resistencia al desgaste, a la corrosión o aspectos únicos

Con frecuencia, se necesita un acabado de varios pasos para lograr las propiedades de material deseadas, la precisión dimensional, la calidad de la superficie y la estética. El proceso depende de los requisitos de la aplicación.

Control de calidad de polvo de acero inoxidable 300M

Se deben efectuar pruebas exhaustivas para garantizar la calidad del polvo y de las piezas impresas:

Pruebas de polvo de acero inoxidable 300 M

Prueba	Detalles
Análisis químico	OES-ICP, Espectrometría de Masas ICP, Química Húmeda, OES por chispa
Distribución de granulometría	Difracción láser, tamizado
Morfología	Imágenes de microscopio electrónico de barrido (SEM)
Densidad del polvo	Volumedor Scott, Flujómetro Hall
Flujo de velocidad	Flujómetro de efecto Hall
Análisis de humedad	Análisis termogravimétrico

Prueba de piezas de acero inoxidable 300M

Prueba	Detalles
Densidad	Arquímedes: Picnometría de helio
Superficie áspera	Perfilómetro, interferometría
Dureza	Rockwell, Vickers, Brinell
Resistencia a la tensión	ASTM E8
Microestructura	Microscopía óptica, análisis de imágenes
Unión de capas	Microscopía electrónica, penetrante de tintura
Porosidad	Tomografía de rayos X, análisis de imagen
Defectos superficiales	Pruebas de penetración, microscopía

Las pruebas integrales según los estándares industriales garantizan la calidad uniforme del polvo y el rendimiento de las piezas impresas. Minimiza los defectos y evita las fallas de las piezas en servicio.

Ventajas del polvo de acero inoxidable 300M

Algunas de las ventajas de usar polvo de 300M para fabricación aditiva incluyen:

• Excelente resistencia a la corrosión comparable al acero inoxidable 316L
• Alta resistencia con buena ductilidad y tenacidad a la fractura
• Se puede procesar fácilmente usando fusión de lecho de polvo láser, chorro de aglutinante, etc.
• Buena exactitud dimensional y acabado superficial en piezas impresas
• Se comporta bien en entornos difíciles y a temperaturas elevadas.
• Puede producir geometrías complejas que no son posibles con métodos convencionales
• Las piezas se pueden tratar con calor para adaptar propiedades tales como la dureza, la resistencia, etc.
• Ofrece flexibilidad en el diseño, sin estar limitado por la típica fabricación de limitaciones
• Ahorra material, energía y costes frente a los métodos sustractivos
• Ampliamente disponible en los principales proveedores para garantizar un confiable suministro de material

La combinación de propiedades de materiales excepcionales, capacidad de fabricación avanzada y personalización hacen de la 300M una aleación ideal para componentes de fabricación aditiva esenciales para la misión en las industrias.

Limitaciones del polvo de acero inoxidable 300M

300M también tiene algunas limitaciones a tener en cuenta:

• Más caro que aleaciones comunes como el acero inoxidable 316L o 17-4PH
• Requiere parámetros de procesamiento óptimos adaptados para la aleación
• Sensible a la contaminación del mal uso en el manejo del polvo
• Necesidad de prensado isostático en caliente (HIP) para eliminar vacíos internos
• Menor resistencia al desgaste que los polvos de acero inoxidable martensíticos
• Requiere operaciones postproceso y de acabado
• Las altas tensiones térmicas pueden provocar grietas; tratamientos térmicos obligatorios
• Durante el procesado puede producirse oxidación y absorción de nitrógeno
• Algunas partes pueden requerir soportes para evitar la deformación durante la impresión
• Número limitado de proveedores en comparación con las aleaciones más comunes

La composición especializada, el alto coste y la necesidad de condiciones de procesamiento controladas limitan su uso a aplicaciones críticas donde el rendimiento justifica el coste más alto.

Polvo de acero inoxidable 300M vs. 316L vs. 17-4PH

¿Cómo se compara 300M con respecto a otros polvos de acero inoxidable populares como el 316L y el 17-4PH?

Comparación de polvos de acero inoxidable

Aleación	Composición	Propiedades	SOLICITUDES
300M	Alto Ni, Cr, Mo	Excelente resistencia a la corrosión, buena ductilidad y tenacidad, alta resistencia hasta 600ºC	Aeroespacial, petróleo y gas, productos químicos, usos a altas temperaturas
316L	Medio Ni, CR	Excelente resistencia a la corrosión, fácil de soldar, buena biocompatibilidad	Herrajes marinos, implantes médicos, procesamiento de alimentos
17-4PH	Mediamente Ni, Cr + Cu	Alta dureza y resistencia, buena resistencia a la corrosión, tratable térmicamente	Aerosespacial, herramientas, automoción, moldes de plástico

300M ofrece la mejor combinación de resistencia a la corrosión y fuerza útil a temperaturas elevadas. 17-4PH es preferida para aplicaciones

El polvo de acero inoxidable 300M es un material especializado que se utiliza en aplicaciones de metalurgia de polvos y de fabricación aditiva. Este acero inoxidable austenítico de alta aleación exhibe una excelente resistencia a la corrosión y propiedades de alta resistencia.

El polvo 300M puede utilizarse para crear componentes metálicos complejos utilizando técnicas avanzadas de fabricación como sinterización selectiva por láser (SLS), sinterización directa de metal por láser (DMLS) e inyección de aglutinante. Los polvos esféricos finos se extienden fácilmente y se sinterizan de manera uniforme, lo que produce piezas densas.

A continuación te mostramos más contenido con la comparación de polvos de acero inoxidable 300M, 316L y 17-4 PH:

Comparación detallada

• El 300M tiene una mayor resistencia a la tracción que el 316L y una menor ductilidad. Mantiene su resistencia hasta 600 °C mejor que el 316 L.
• El 316L presenta la mejor resistencia general a la corrosión, seguido del300M y del 17-4 PH. El 300M resiste la corrosión por picaduras y cavidades mejor que el 316L.
• 17-4PH alcanza la dureza más alta después del tratamiento térmico pero tiene menos dureza que 300M y 316L.
• 300M tiene un mayor contenido de níquel que 316L y 17-4PH, lo cual mejora la resistencia a la corrosión. 17-4PH contiene cobre para el endurecimiento por precipitación.
• El 300M se utiliza en aplicaciones especializadas que requieren resistencia a temperaturas elevadas, como componentes aeroespaciales. El 316L se utiliza mucho en entornos corrosivos en industrias en las que la alta resistencia no es crítica.
• 17-4PH es ideal para aplicaciones que requieren alta dureza, como moldes, herramientas y piezas resistentes al desgaste para uso automotriz y de consumo.
• Los polvos 300M y 17-4PH son más caros que los del 316L común. El 17-4PH es relativamente más fácil de procesar mediante sinterización láser que el 300M.
• Los tres son grados fácilmente soldables en la condición recocida/en solución. El 17-4 PH requiere un tratamiento de envejecimiento después de soldar para restaurar las propiedades.
• 300M requiere tratamientos térmicos de alivio de tensiones después de la impresión para prevenir las grietas. 17-4 PH suele ser tratado térmicamente H900 después de la construcción para obtener propiedades óptimas.

En resumen, el 300M llena un nicho entre la resistencia a la corrosión generalizada del 316L y la alta resistencia/dureza del martensítico 17-4PH. Proporciona las mejores propiedades para altas temperaturas, que son cruciales para aplicaciones aeroespaciales.

Preguntas sobre polvo de acero inoxidable 300M

Preguntas frecuentes sobre el polvo de acero inoxidable 300M

Preguntas frecuentes sobre polvo de acero inoxidable 300 M

P: ¿Qué tamaño de partícula es mejor para imprimir acero inoxidable de 300 M?

R: Se recomiendan de 15 a 45 micrones para SLM/DMLS. Los tamaños más grandes de 45 a 100 micrones mejoran la fluidez, pero reducen la resolución.

P: ¿Cuál es la densidad típica lograda para 300 millones de piezas impresas por fusión de lecho de polvo por láser?

A: Densidad impresa superior al 99% alcanzable con parámetros optimizados. HIP ayuda a eliminar huecos internos.

P: ¿Cuál es la rugosidad superficial típica de piezas 300 M tal y como se imprimieron?

R: La rugosidad típica de la superficie es de alrededor de 10-15 micrones Ra, que puede reducirse a menos de 1 micrón mediante pulido.

P: ¿El 300M necesita tratamientos térmicos posteriores al procesamiento?

R: Sí, se recomienda liberar el estrés a 1065-1120 C para evitar el agrietamiento, seguido de enfriamiento a <50 C/h.

P: ¿Cuáles son algunas aplicaciones típicas de piezas impresas en 300M con inyección de aglutinante?

A: Componentes de herramientas, plantillas, accesorios, moldes de inyección de plástico son aplicaciones comunes que se benefician de la dureza y la resistencia a la corrosión.

P: ¿Cómo se debe almacenar el polvo de 300 M no utilizado para su reutilización?

A: En un contenedor sellado con atmósfera seca e inerte a 10-25 °C hasta por 1 año. Almacenar lejos de la contaminación por hierro.

P: ¿Puedes hacer un tratamiento térmico del 300M para aumentar su dureza?

R: Sí, templar entre 900 y 950 °C puede aumentar la dureza hasta 38 HRC, similar a los grados de temple por precipitación.

Esta información abarca algunas preguntas clave sobre el 300M Powder. No dude en contactar para cualquier consulta específica.

Conclusiones

En resumen, el polvo de acero inoxidable 300 M proporciona una excepcional combinación de alta resistencia, buena ductilidad, excelentes propiedades a temperaturas elevadas y resistencia a la corrosión sin igual respecto de otras aleaciones. Es ideal para componentes críticos de las industrias química, aeroespacial y del petróleo y del gas, impresos mediante las últimas técnicas de fabricación aditiva.

Es necesario tener cuidado durante el almacenamiento, la manipulación y el procesamiento para lograr propiedades óptimas del material. Las pruebas y el control de calidad también son esenciales en todas las etapas. Los costes más altos limitan su uso a aplicaciones especializadas donde el rendimiento justifica la prima del precio sobre las aleaciones comunes.

Con el aumento de la madurez de la tecnología AM y las futuras reducciones de costos, las aleaciones especializadas como las 300M experimentarán una adopción ampliada en las industrias que buscan beneficiarse de sus propiedades únicas y componentes personalizados para un máximo rendimiento.