Bubuk Baja Tahan Karat Serbuk AerMet100

Serbuk baja tahan karat AerMet100 adalah serbuk paduan berperforma tinggi yang dirancang untuk aplikasi manufaktur aditif yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan akan kelelahan. Beberapa fitur utama dari bahan ini meliputi:

• Kekuatan dan kekerasan tinggi – AerMet100 memiliki kekuatan luar biasa dengan kekuatan tarik lebih dari 200 ksi dan kekerasan berkisar dari 30-36 HRC.
• Duktilitas yang baik – Meskipun memiliki kekuatan tinggi, AerMet100 tetap mempertahankan duktilas yang layak dan ketahanan impak. Nilai elongasi lebih dari 10%.
• Resistensi kelelahan yang sangat baik – Batas kelelahan AerMet100 sangat tinggi pada sekitar 50% kekuatan tarik. Hal ini memungkinkan komponen yang tahan lama yang terpapar tekanan siklik.
• Ketahanan terhadap ke包包an - AerMet100 menahan deformasi di bawah beban pada suhu tinggi hingga 700¡«C membuatnya cocok untuk servis bersuhu tinggi.
• Ketahanan terhadap korosi – Komposisi baja anti karat menyediakan ketahanan terhadap korosi dan oksidasi untuk penggunaan di lingkungan yang keras.
• Keterampilan las - Kandungan karbon yang rendah memungkinkan untuk keterampilan las yang baik menggunakan metode las fusi standar.
• Keefektifan guna - AerMet100 lebih terjangkau daripada aloi eksotik lainnya dengan sifat serupa.

Keseimbangan sifat yang luar biasa ini menjadikan AerMet100 cocok untuk aplikasi yang memerlukan tuntutan di bidang kedirgantaraan, minyak & gas, otomotif, dan sektor industri. Komponen yang terbuat dari bubuk AerMet100 mendemonstrasikan rasio kuat-bobot yang tinggi, daya tahan, dan keandalan di bawah beban pengoperasian.

Komposisi Serbuk Stainless Steel AerMet100

AerMet100 memiliki komposisi baja tahan karat martensit dengan tambahan kobalt, nikel, dan molibdenum untuk kekuatan dan kekerasan. Komposisi nominal diberikan di bawah ini:

unsur	Berat %
Besi (Fe)	Keseimbangan
Chromium (Cr)	15.0 – 17.0
Nikel (Ni)	7.0 – 10.0
Cobalt (Co)	8.0 – 10.0
Molibdenum (Mo)	4.0 – 5.0
Manggan (Mn)	< 1,0
Silikon (Si)	< 1,0
Karbon (C)	< 0,03

Unsur paduan kunci dan efeknya adalah:

• Krom?- Memberi ketahanan terhadap korosi dan oksidasi
• Nikel?- Meningkatkan ketangguhan dan daktilitas
• Kobalt? - Penguat larutan padat, meningkatkan kekuatan
• Molybdenum?- Penguat larutan padat, meningkatkan kekuatan dan ketahanan mulur
• Mangan & Silikon?- Deoksidator untuk meningkatkan kemampuan pembuatan serbuk
• Karbon?- Dipertahankan tetap rendah untuk pengelasan yang lebih baik

Gabungan semua elemen ini memberi AerMet100 sifat unik dari baja tahan karat.

Sifat Bubuk Baja Tahan Karat AerMet100

AerMet100 memamerkan sifat-sifat fisika dan mekanik berikut ini dalam AM yang telah selesai dibuat dan kondisi yang telah melalui perlakuan panas:

Property	Sebagaimana Dibangun	Memanas Dirawat
Kepadatan	7,9 g/cc	7,9 g/cc
Porositas	< 1%	< 1%
Kekasaran Permukaan (Ra)	15-25 ℉m	15-25 ℉m
Kekerasan	30-35 HRC	HRC 34-38
Kekuatan Tarik	170-190 ksi	190-220 ksi
Kekuatan Lunas (Offset 0.2%)	160-180 ksi	180-210 ksi
Pemanjangan	8-13%	10-15%
Pengurangan Luas	15-25%	15-25%
Modulus keelastikan	27-30 Msi	29-32 Msi
CTE (70-400¡«C)	11-12 × m/m/s²	11-12 × m/m/s²
Konduktivitas	25-30% IAKS	25-30% IAKS

Sifat-sifat tersebut membuat AerMet100 cocok untuk komponen strtural kekuatan tinggi, pengikat luar angkasa, alat bawah tanah, katup dan pompa, dan suku cadang penting lainnya yang ketahanan lelahnya merupakan hal utama.

Aplikasi Bubuk Stainless Steel AerMet100

Sifat unik dari AerMet100 membuatnya menjadi pilihan yang sangat baik untuk aplikasi berikut:

Aeroangkasa

• Penyangga struktur, penguat, komponen badan pesawat
• Bagian perlengkapan pendaratan, komponen sayap, sirip ekor
• Dudukan Engine, komponen knalpot
• Bilah turbin, impeler, komponen kompresor
• Pengikat berkekuatan tinggi, baut, mur, paku keling

Minyak & Gas

• Perkakas dan komponen alat bor lubang sumur
• Bagian kepala sumur, katup, pompa
• Tangki bertekanan, perlengkapan pipa
• Bagian-bagian struktur bawah laut/lepas pantai

Otomotif

• Komponen pembangkit daya
• Bagian sistem penggerak seperti roda gigi, poros
• Strutur penyangga, komponen rangka
• Komponen balap performa tinggi

Perindustrian

• Bagian robotika yang dapat dipakai dan terkena benturan
• Die, acuan, peralatan
• Bagian penanganan cairan seperti katup dan pompa
• Komponen lain dengan beban siklus tinggi

Kekuatan kelelahan AerMet100 yang sangat baik menjadikannya pengganti ideal untuk komponen yang secara tradisional dibuat dari paduan titanium atau nikel. Kekerasan yang tinggi juga memberikan ketahanan aus yang baik.

Spesifikasi Bubuk Baja Tahan Karat AerMet100

Produk bubuk AerMet100 memenuhi spesifikasi-spesifikasi berikut:

Spesifikasi	Gred/Aloi
AMS 7245	AerMet100
ASTM F3056	AlloySpec 23A
DIN 17224	X3NiCoMoAl 15-7-3

Distribusi ukuran tipikal untuk pemrosesan AM adalah:

Ukuran partikel	Distribusi
15-53 ŵm	98%
<106 Þm	99%

Komposisi kimia mesti sesuai dengan jangkauan yang dibenarkan untuk elemen seperti Cr, Ni, Co, Mo, C, dsb. sebagaimana diuraikan dalam spesifikasi AMS 7245 untuk paduan AerMet100.

Sifat mekanikal harus memenuhi atau melampaui nilai-nilai minimum untuk kekerasan, kuat tarik, kuat leleh, elongasi, dan pengurangan luasan yang dinyatakan dalam AMS 7245.

Pemeriksaan non-destruktif seperti penetrant zat warna atau inspeksi partikel magnet harus tidak menunjukkan retak kritis atau kerusakan. Bubuk harus mempunyai daya alir yang baik dan tidak memperlihatkan pengerasan.

Pemasok Bubuk Baja Tahan Karat AerMet100 dan Harga

Bubuk AerMet100 tersedia dari pemasok-pemasok utama berikut:

Pemasok	Designasi Produk	Kisaran Harga per kg
Carpenter Aditif	CarTech AerMet100	$85-110
Hagans	Digital Metal DM100	$90-120
Praxair	TRU100	$80-100
Sandvik Osprey	Osprey Met 100	$75-95

Harga bervariasi berdasarkan volume pesanan, ukuran lot, distributor regional, dan diskon lainnya. Kuantitas penelitian yang lebih kecil mungkin lebih mahal daripada volume produksi massal.

Penyimpanan dan Penanganan

Untuk menjaga kualitas bubuk AerMet 100 untuk penggunaan AM, pedoman penyimpanan dan penanganan berikut berlaku:

• Simpan wadah tersegel di tempat yang sejuk dan kering, jauh dari kelembapan serta sumber kontaminasi
• Hindari pemerasan bubuk untuk kelembapan tinggi (>60% RH) untuk waktu yang lama
• Biarkan bedak mencapai suhu ruang sebelum membuka kemasan untuk mencegah pengembunan
• Tuang dan pindahkan serbuk di lingkungan inert dengan kandungan oksigen rendah jika memungkinkan
• Gunakan alat dan aksesori penanganan serbuk yang terbuat dari bahan yang sesuai untuk mencegah kontaminasi
• Batasi penggunaan ulang serbuk maksimal 2-3 siklus untuk mencegah degradasi properti
• Melakukan pengujian pada bubuk bekas guna memastikan masih memenuhi semua spesifikasi untuk didaur ulang

Penyimpanan yang layak dan penanganan yang hati-hati merupakan kunci untuk mencegah oksidasi bubuk, kontaminasi, atau perubahan pada kemampuan alir.

Informasi Keselamatan

• Pakailah APD saat menangani bubuk – sarung tangan, masker respirator, kacamata pengaman
• Hindari kontak pada kulit untuk mencegah kemungkinan reaksi alergi
• Mencegah inhalasi bubuk halus dalam jangka waktu yang lama, tanpa meninggalkan tanda apapun.
• Pastikan ventilasi yang baik dan pengumpulan debu ketika diproses
• Gunakan alat yang tidak mengeluarkan percikan api untuk menebarkan dan menangani serbuk
• Direkomendasikan penggunaan pengosongan gas inert untuk penanganan bubuk
• Ikuti semua pedoman lembar data keselamatan (SDS) yang berlaku
• Buang sampah atau limbah sesuai dengan peraturan daerah dan memastikan tidak melampaui batas

Serbuk paduan AerMet100 umumnya bukan bahan berbahaya tetapi disarankan untuk mengikuti praktik keamanan dasar selama penyimpanan, penanganan, dan pemrosesan.

Pemeriksaan dan Pengujian

Untuk memastikan bahwa bubuk AerMet100 memenuhi spesifikasi, prosedur inspeksi dan pengujian berikut dapat digunakan:

Metode Uji	Properti Tervalidasi
Pemeriksaan visual	Aliran bubuk, kontaminasi
Mikroskop Elektron Pindaian	Distribusi ukuran partikel dan morfologi
Spektroskopi sinar-X dispersif energi	Kimia paduan, kontaminasi
Difraksi sinar-X	Tahapan yang hadir, kontaminasi
Hall flowmeter	Kecepatan aliran bubuk
Kepadatan Semu	Kepadatan pengepakan serbuk
Uji kerapatan ketukan	Kemampuan aliran bubuk
Analisis ayak	Distribusi ukuran partikel per ASTM B214
Analisa kimia	Komposisi per AMS 7245, oksida
Ukuran densitas	Kepadatan serbuk vs AMS 7245

Pengujian mekanis spesimen cetak per AMS 7245 memvalidasi sifat bagian akhir memenuhi persyaratan. Metode pengujian meliputi kekerasan, tarik, benturan charpy, fatik siklus tinggi, fatik siklus rendah, rekahan mulur, ketangguhan patah, korosi, dll.

Perbandingan Bubuk Stainless Steel AerMet100 dengan Bahan Serupa

AerMet100 dibandingkan dengan baja tahan karat martensit berkekuatan tinggi lainnya sebagai berikut:

Aloi	Kekuatan	Duktilitas	Kelasawelan	Biaya
AerMet100	Sangat tinggi	Sedang	Adil	Sedang
17-4PH	Tinggi	Rendah	Kurang	Rendah
Khusus 465	Sangat tinggi	Rendah	Kurang	Tinggi
316L	Sedang	Tinggi	Luar biasa	Rendah
Inconel 718	Tinggi	Tinggi	Sedang	Sangat tinggi

Kelebihan AerMet100:

• Kekuatan yang lebih tinggi dari 17-4PH dan 316L
• Kelenturan yang lebih baik daripada Custom 465 untuk ketahanan benturan yang lebih tinggi
• Lebih mudah dilas dari paduan pengerasan pengendapan
• Biaya lebih rendah dari Inconel 718

Batasan AerMet100:

• Keuletan/kekerasan patah yang lebih rendah daripada austenitik 316L
• Keterlasakan yang lebih rendah dibandingkan dengan 316L
• Biaya lebih mahal daripada 17-4PH atau 316L
• Kekuatan lebih rendah dibanding Custom 465 pada kondisi usia teramat matang

Secara keseluruhan, AerMet100 menyediakan kombinasi optimal kekuatan, keuletan, kemampuan dilas, dan biaya untuk komponen berkinerja tinggi yang dibuat melalui proses AM.

FAQ

P: Apakah manfaat utama paduan AerMet100?

A: Manfaat utama dari AerMet100 adalah kekuatan dan kekerasannya yang tinggi, bersama dengan keuletan yang baik, ketahanan lelah yang sangat baik, ketahanan mulur, ketahanan korosi, dan biaya yang moderat. Ini membuatnya sangat cocok untuk aplikasi AM yang kritis.

T: Apakah jenis perawatan terkalor yang digunakan untuk AerMet100?

A: Perlakuan panas khas adalah pelarutan 1-2 jam pada suhu 1040-1080¡«C diikuti pendinginan udara atau tungku ke suhu ruangan, kemudian pengerasan pada suhu 480¡«C selama 4 jam untuk mencapai kekuatan dan kekerasan yang optimal.

P: Metode pengelasan seperti apakah yang dapat digunakan untuk menggabungkan bagian-bagian AerMet100?

A: Metode pengelasan fusi seperti GTAW, GMAW, dan PAW direkomendasikan untuk AerMet100 untuk menghindari keretakan dan meminimalkan distorsi. Masukan panas rendah dan peening las juga disarankan. Brazing juga bisa menghasilkan sambungan yang baik.

Q: Bagaimana perbandingan AerMet100 dengan baja maraging untuk AM?

A: AerMet100 mempunyai duktilitas yang lebih tinggi tetapi kekuatan yang agak lebih rendah daripada baja maraging seperti 18Ni300 atau 18Ni350. Baja maraging mempunyai kemampuan las yang buruk. AerMet100 merupakan alternatif maraging yang biayanya lebih rendah.

Q: Dapatkah AerMet100 dapat dikerjakan dengan mesin setelah pemrosesan AM?

A: Ya, AerMet100 dapat dikerjakan setelah AM, tetapi hati-hati untuk memperhitungkan efek pengerasan kerja. Dianjurkan untuk menggunakan gaya pemotongan rendah, perkakas karbida, dan cairan pendingin yang memadai. Anil mungkin diperlukan setelah pemesinan secara ekstensif.

Q: Rentang ukuran partikel mana dari bubuk AerMet100 yang optimal untuk AM?

A: Rentang ukuran partikel yang disarankan untuk AM adalah 15-45 ×m. Serbuk yang lebih halus meningkatkan resolusi namun dapat berdampak negatif pada sifat mudah alirnya. Serbuk yang lebih kasar di atas 53 ×m dapat menyebabkan cacat cetak. Titik ideal yang umum adalah 25-35 ×m.