M2 Poudre
M2 est une poudre d'acier à haute vitesse caractérisée par une dureté et une résistance à l'usure élevées, ainsi que par une bonne ténacité et une bonne résistance à la compression. Elle est largement utilisée dans la fabrication additive de métaux pour produire des outils durables pour les applications de découpe, de formage et d'emboutissage. Composition de la poudre M2 La composition de la poudre d'acier rapide M2 est la suivante : Élément Poids % Objet...
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M2 is a high-speed steel powder characterized by its high hardness and wear resistance along with good toughness and compressive strength. It is widely used in metal additive manufacturing to produce durable tooling for cutting, forming and stamping applications.
Composition of M2 Powder
The composition of M2 high-speed steel powder is:
| élément | % en poids | Objectif |
|---|---|---|
| Tungstène | 6.0 – 6.8 | Dureté, résistance à l'usure |
| Molybdène, molybdène | 4.8 – 5.5 | Toughness, strength |
| Chromium | 3.8 – 4.5 | Hardening, wear resistance |
| Vanadium | 1.9 – 2.2 | Hardening, wear resistance |
| Carbone | 0.78 – 0.88 | Hardening |
| Manganèse | 0.15 – 0.45 | Hardening |
| Silicium | 0.15 – 0.45 | Désoxydant |
The high tungsten, molybdenum and chromium content impart excellent hardness and wear resistance.
Properties of M2 Powder
Key properties of M2 powder include:
| Propriété immobilière | Description |
|---|---|
| Dureté | 64 – 66 HRC when heat treated |
| Résistance à l'usure | Excellent abrasion and erosion resistance |
| Ténacité | Higher than tungsten carbide grades |
| Résistance en Compression | Up to 300 ksi |
| Résistance thermique | Can be used up to 600¡«C |
| Résistance à la corrosion | Better than plain carbon steels |
The properties make M2 suitable for durable cutting, stamping and forming tooling.
AM Process Parameters for M2 Powder
Typical parameters for printing M2 powder include:
| Paramètre | Valeur typique | Objectif |
|---|---|---|
| Hauteur de la couche | 20-50 µm | Résolution et vitesse de construction |
| Puissance du laser | 250-500 W | Fusion suffisante sans évaporation |
| Vitesse de balayage | 400-1200 mm/s | Densité en fonction du taux de production |
| Espacement des trappes | 80-120 Ã×m | Propriétés mécaniques |
| Structure de soutien | Minime | Retrait facile |
| Pressage isostatique à chaud | 1160¡«C, 100 MPa, 3 hrs | Éliminer la porosité |
Paramètres adaptés à la densité, à la microstructure, à la vitesse de fabrication et aux exigences de post-traitement.
Applications of 3D Printed M2 Tooling
AM fabricated M2 components are used for:
| Industrie | Tooling applications |
|---|---|
| Automobile | Stamping dies, forming tools, fixtures |
| Aérospatial | Jigs, fixtures, trim tools |
| Appliances | Punches, blanking dies, bending dies |
| Biens de consommation | Injection molds, stamping dies |
| Médical | Cutting tools, rasps, drill guides |
Benefits over traditionally processed M2 tooling include complexity, lead time and cost reduction.
Specifications of M2 Powder for AM
M2 powder must meet strict specifications:
| Paramètre | Spécification |
|---|---|
| Plage de granulométrie | 15-45 Ã×m typique |
| Forme des particules | Morphologie sphérique |
| Densité apparente | > 4 g/cc |
| Densité de tassement | > 6 g/cc |
| Débit de hall | > 23 secondes pour 50 g |
| Pureté | >99,9% |
| Teneur en oxygène | <300 ppm |
Des distributions de tailles personnalisées et des niveaux d'humidité contrôlés sont disponibles.
Suppliers of M2 Powder
Reputable M2 powder suppliers include:
| Fournisseur | Lieu |
|---|---|
| Sandvik Osprey | Royaume-Uni |
| Carpenter Additive | États-Unis |
| Erasteel | La Suède |
| Hoganas | La Suède |
| Technologie LPW | Royaume-Uni |
Prices range from $50/kg to $120/kg based on quality and order volume.
Handling and Storage of M2 Powder
As a reactive material, careful M2 powder handling is essential:
- Store sealed containers away from moisture, sparks, ignition sources
- Utiliser un rembourrage en gaz inerte pendant le transfert et le stockage
- Mettre l'équipement à la terre pour dissiper les charges statiques
- Avoid dust accumulation through extraction systems
- Follow applicable safety precautions
Des techniques appropriées garantissent un état optimal de la poudre.
Inspection and Testing of M2 Powder
Les méthodes de contrôle de la qualité comprennent
| Méthode | Paramètres testés |
|---|---|
| Analyse granulométrique | Distribution de la taille des particules |
| Imagerie MEB | Morphologie des particules |
| EDX | Chimie et composition |
| XRD | Phases présentes |
| Pycnométrie | Densité |
| Débit de hall | Coulance des poudres |
Des tests conformes aux normes ASTM permettent de vérifier la qualité de la poudre et l'homogénéité des lots.
Comparing M2 to Alternative Tool Steel Powders
M2 compares to other tool steel alloys as:
| Alliage | Résistance à l'usure | Ténacité | Coût | Ease of Processing |
|---|---|---|---|---|
| M2 | Excellent | Bien | Moyen | Foire |
| H13 | Bien | Excellent | Bas | Excellent |
| S7 | Excellent | Foire | Élevé | Difficile |
| 420 stainless | Laissé à l'abandon | Excellent | Bas | Excellent |
With its balanced properties, M2 supersedes alternatives for many wear-resistant tooling applications.
Pros and Cons of M2 Powder for Metal AM
| * Nécessaire pour les personnes qui ont des problèmes de mobilité * Peut être utilisé pour le transport de marchandises * Peut être utilisé pour les loisirs, comme le camping * Peut être utilisé pour explorer des zones reculées * Peut être utilisé pour les livraisons de nourriture * Peut être utilisé pour les services de messagerie * Peut être utilisé pour les services de sécurité * Peut être utilisé pour les services d'urgence * Peut être utilisé pour les opérations militaires Cons * Peut être cher à l'achat * Peut être cher à entretenir * Peut être difficile à conduire dans des espaces confinés * Peut être difficile à garer * Peut être bruyant * Peut être polluant | Inconvénients |
|---|---|
| Excellente dureté et résistance à l'usure | Lower toughness than cold work tool steels |
| Good heat resistance and thermal stability | Post-traitement nécessaire comme le HIP et le traitement thermique |
| Established credentials for metal AM | Controlled atmosphere storage required |
| Cost advantage over exotic tool steels | Difficult to machine after printing |
| Properties match conventional M2 | Limited corrosion resistance |
M2 enables high wear resistance additive tooling, though not suitable for highly corrosive environments.
Frequently Asked Questions about M2 Powder
Q: What particle size range works best for printing M2 powder?
R : La plage typique est de 15 à 45 microns. Elle offre une fluidité optimale de la poudre combinée à une haute résolution et à des pièces denses.
Q: What post-processing methods are used for M2 AM parts?
A: Hot isostatic pressing, heat treatment, surface grinding/EDM, and shot peening are typically used to eliminate voids, harden, and finish parts.
Q: Which metal 3D printing process is ideal for M2 alloy?
A: M2 can be effectively printed using selective laser melting (SLM), direct metal laser sintering (DMLS) and electron beam melting (EBM) processes.
Q: What accuracy and surface finish can be expected for M2 printed parts?
A: Post-processed M2 components can achieve dimensional tolerances and surface finish comparable to CNC machined M2 tooling.
Q: What industries use additively manufactured M2 tooling components?
A: Automotive, aerospace, medical, consumer goods, appliances, and industrial sectors benefit from 3D printed M2 tooling.
Q: What is the key difference between M2 and M4 grades of high speed steel?
A: M4 has slightly lower vanadium and molybdenum content leading to a better combination of wear resistance and toughness compared to M2.
Q: Does M2 require support structures when 3D printing?
A: Minimal supports are recommended on overhangs and bridges to prevent deformation and allow easy removal after printing.
Q: What density can be expected with optimized M2 3D printed parts?
A: Density above 99% is achievable for M2 using ideal parameters tailored specifically for this alloy.
Q: What defects can occur when printing M2 powder?
A: Potential defects are cracking, distortion, porosity, incomplete fusion, and surface roughness. Most can be prevented through optimized parameters.
Q: Is HIP required for all M2 AM tooling components?
A: While highly recommended, HIP may not be absolutely necessary for non-critical tooling applications. Heat treatment alone may suffice.
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