AerMet100 roestvrijstaalpoeder

AerMet100 roestvrijstalen poeder is een hoogwaardig legeringpoeder ontworpen voor additieve productieapplicaties die een hoge sterkte en vermoeidheidsbestendigheid vereisen. Enkele belangrijke kenmerken van dit materiaal zijn:

• Hoge sterkte en hardheid – AerMet100 heeft een uitstekende sterkte met een treksterkte van meer dan 200 ksi en een hardheid variërend van 30-36 HRC.
• Goede vervormbaarheid - ondanks de hoge sterkte, behoudt AerMet100 toch een behoorlijk goede vervormbaarheid en slagvastheid. De rekwaarden zijn meer dan 10%.
• Uitstekende vermoeiingsbestendigheid – De vermoeiingslimiet van AerMet100 is zeer hoog, rond de 50% van de treksterkte. Dit staat duurzame componenten toe die aan cyclische spanningen blootgesteld staan.
• Weerstand tegen kruip – AerMet100 is bestand tegen vervorming bij belasting bij hoge temperaturen tot 700¡«C waardoor het geschikt is voor hogetemperatuurtoepassingen.
• Corrosiebestendigheid - De roestvrijstalen samenstelling biedt weerstand tegen corrosie en oxidatie voor gebruik in zware omstandigheden.
• Lasbaarheid - Het lage koolstofgehalte maakt een goede lasbaarheid mogelijk met behulp van standaard smeltlasmethoden.
• Kosteneffectiviteit - AerMet100 is betaalbaarder dan andere exotische legeringen met vergelijkbare eigenschappen.

Deze uitzonderlijke eigenschappen maken AerMet100 uitermate geschikt voor veeleisende toepassingen in de luchtvaart, olie- en gas-, automobiel- en industriesector. Onderdelen gemaakt van AerMet100-poeder hebben een hoge sterkte-gewichtsverhouding, duurzaamheid en betrouwbaarheid onder bedrijfslasten.

Samenstelling van AerMet100 roestvrijstaalpoeder

AerMet100 is een martensitische roestvaststaalsoort met toevoegingen van kobalt, nikkel en molybdeen voor sterkte en hardheid. De nominale samenstelling is als volgt:

Element	Gewichts %
IJzer (Fe)	Balans
Chroom (Cr)	15.0 – 17.0
Nikkel (Ni)	7.0 – 10.0
Kobalt (Co)	8.0 – 10.0
Molybdeen (Mo)	4.0 – 5.0
Mangaan (Mn)	< 1.0
Silicium (Si)	< 1.0
Koolstof (C)	< 0.03

De belangrijkste legeringscomponenten en hun effecten zijn:

• Chroom?- Biedt corrosie- en oxidatiebestendigheid
• Nikkel?- Verhoogt taaiheid en treksterkte
• Kobalt?- Stremmer in vaste oplossing, verhoogt de sterkte
• Molybdeen?- Vaste-oplossingsversterker, vergroot sterkte en kruipweerstand
• Mangaan & silicium?- Desoxidatie-elementen om de poederproductie te verbeteren
• Koolstof?- Laag gehouden voor beter lasbaarheid

De combinatie van deze elementen geeft roestvrij staal van AerMet100 zijn unieke reeks eigenschappen.

Eigenschappen van AerMet100 roestvrij staalpoeder

AerMet100 heeft de volgende fysische en mechanische eigenschappen in as-built AM en warmtebehandelde omstandigheden:

Onroerend goed	As-Built	Warmtebehandeld
Dichtheid	7,9 g/cm³	7,9 g/cm³
Poros	< 1%	< 1%
Rauwheid (Ra)	15-25 ×m	15-25 ×m
Hardheid	30-35 HRC	34-38 HRC
Treksterkte	170-190 ksi	190-220 ksi
Vloeigrens (0,2% vloeispanning)	160-180 ksi	180-210 ksi
Verlenging	8-13%	10-15%
Reductie van het gebied	15-25%	15-25%
Elasticiteitsmodulus	27-30 Msi	29-32 Msi
CTE (70-400¡«C)	11-12 Ã×m/m¡«C	11-12 Ã×m/m¡«C
Geleidbaarheid	25-30% IACS	25-30% IACS

De eigenschappen maken AerMet100 geschikt voor zeer sterke structurele componenten, lucht- en ruimtevaartbevestigingen, gereedschap voor diep borenpunten, kleppen en pompen, en andere kritieke onderdelen waarbij vermoeidheidsweerstand van het grootste belang is.

Toepassingen van AerMet100 roestvrijstalen poeder

De unieke eigenschappen van AerMet100 maken het een uitstekende keuze voor de volgende toepassingen:

Lucht- en ruimtevaart

• Structuurbeugels, stutten, rompcomp
• Landingsgestellteile, Flügelkomponenten, Leitwerk
• Motorafsteuningsmaterialen, uitlaatcomponenten
• Turbineschoepen, schoepen, compressordelen
• Hoogvaste bevestigingsmiddelen, bouten, moeren, klinknagels

Olie & Gas

• Booreiland boorgereedschap en componenten
• Boorputonderdelen, kleppen, pompen
• Drukvaten, buisfittingen
• Structuurdelen subsea/offshore

Automobielen

• Onderdelen voor stroomopwekking
• Onderdelen voor aandrijfsystemen zoals tandwielen, assen
• Structuurbeugels, chassiscomponenten
• Prestatiegerichte racecomponenten

Industriële

• Roboticaonderdelen die blootstaan aan slijtage en schokken
• Matrijzen, mallen, gereedschappen
• Vloeistofbehandelingsonderdelen als kleppen en pompen
• Andere zwaar cyclisch belaste componenten

Door de uitstekende vermoeiingsvastheid van AerMet100 is het een ideaal alternatief voor componenten die traditioneel van titanium of nikkellegeringen worden gemaakt. De hoge hardheid biedt bovendien een goede slijtvastheid.

AerMet100 RVS-poederspecificaties

AerMet100 poederproducten voldoen aan de volgende specificaties:

Specificatie	Kwaliteit/Legering
AMS 7245	AerMet100
ASTM F3056	AlloySpec 23A
DIN 17224	X3NiCoMoAl 15-7-3

De representatieve afmetingendistributies voor AM-bewerking zijn:

Deeltjesgrootte	Distributie
15-53 ×m	98%
<106 µm	99%

De chemische samenstelling moet voldoen aan de toegestane bereiken voor elementen zoals Cr, Ni, Co, Mo, C, etc. zoals beschreven in de AMS 7245-specificatie voor AerMet100-legering.

Mechanische eigenschappen moeten voldoen aan of hoger zijn dan de minimumwaarden voor hardheid, treksterkte, vloeigrens, rek en oppervlaktereductie vermeld in AMS 7245.

Niet-destructieve testen, zoals kleurstoftindringing of magnetische deeltjesinspectie, dienen geen kritische fouten of defecten aan te tonen. Poeder dient goed te stromen en mag geen klonters vormen.

Leveranciers en prijzen van AerMet100-roestvrijstalen poeder

AerMet100-poeder is verkrijgbaar bij de volgende grote leveranciers:

Provider	Productbenaming	Prijsbereik per kg
Carpenter Additive	CarTech AerMet100	$85-110
Hógan's	Digital Metal DM100	$90-120
Praxair	TRU100	$80-100
Sandvik Osprey	Osprey Met 100	$75-95

Prijzen variëren op basis van ordergrootte, partijgrootte, regionale distributeur en andere kortingen. Kleinere onderzoekshoeveelheden kunnen meer kosten dan grote productievolumes.

Opslag en Verwerking

Om de kwaliteit van AerMet100-poeder voor AM-gebruik te handhaven, gelden de volgende richtlijnen voor opslag en afhandeling:

• Bewaar verzegelde verpakkingen op een koele, droge plaats, uit de buurt van vocht en besmettingsbronnen
• Vermijd blootstelling van het poeder aan een hoge luchtvochtigheid (>60% RV) voor langere tijd
• Laat het poeder op kamertemperatuur komen voordat u de container opent om condensatie te voorkomen
• Giet en transporteer poeder indien mogelijk in een inerte omgeving met een laag zuurstofgehalte
• Gebruik poederapparatuur en toebehoren die zijn gemaakt van compatibele materialen om vervuiling te voorkomen
• Beperk het hergebruik van poeder tot maximaal 2-3 cycli om de achteruitgang van eigenschappen te voorkomen
• Testen van gebruikt poeder uitvoeren om ervoor te zorgen dat het nog steeds voldoet aan alle specificaties voor hergebruik

Juiste opslag en voorzichtig hanteren zijn de sleutel tot het voorkomen van oxidatie van poeder, vervuiling of veranderingen in vloeibaarheid.

Veiligheidsinformatie

• Draag PBM tijdens het werken met poeder: handschoenen, ademhalingsmasker, veiligheidsbril
• Vermijd huidcontact om mogelijke allergische reacties te voorkomen
• Voorkom langdurige inademing van fijnstof
• Zorg voor voldoende ventilatie en stofafzuiging bij de verwerking
• Gebruik gereedschappen die niet vonken bij het verdelen en hanteren van poeder
• Stikstofdekens worden aanbevolen voor het hanteren van poeders
• Volg alle toepasselijke veiligheidsinformatiebladen (VIB)
• Gooi het weg volgens de plaatselijke voorschriften en zorg voor inperking

AerMet100-legeringspoeders zijn over het algemeen geen gevaarlijke stoffen, maar het wordt aangeraden om tijdens opslag, verwerking en bewerking eenvoudige veiligheidsprocedures na te leven.

Inspectie en testen

Om te verzekeren dat AerMet100 poeder voldoet aan de specificaties, kunnen de volgende inspectie- en testprocedures worden toegepast:

Testmethode	Eigendom gevalideerd
Visuele inspectie	Poeder stromingsvermogen, vervuiling
Rasterelektronenmicroscopie	Deeltjesgrootteverdeling en -morfologie
Energie-dispersieve röntgenspectroscopie	Legeringssamenstelling, contaminatie
Röntgendiffractie	Aanwezige fases, verontreiniging
Hall flowmeter zou vertaald kunnen worden als "Hall stroommeter" in het Nederlands.	Poedersnelheid
Schijnbare dichtheid	Poederpakdichtheid
Dichtheidstest door tikken	Poeder vloei-eigenschappen
Zeefanalyse	Verdeling van de deeltjesgrootte per ASTM B214
Chemische analyse	Samenstelling volgens AMS 7245, oxiden
Dichtheidsmeting	Poeder dichtheid t.o. AMS 7245

Mechanische tests van bedrukte monsters volgens AMS 7245 valideren dat de eigenschappen van het eindproduct aan de eisen voldoen. Testmethoden zijn onder meer hardheid, treksterkte, charpy-inslag, hoogfrequentie- vermoeiing, laagfrequentie- vermoeiing, kruipbreuk, breuktaaiheid, corrosie, enz.

AerMet100 roestvrijstalen poeder vergeleken met soortgelijke materialen

AerMet100 ten opzichte van andere hoogsterkte martensitische roestvast staalsoorten:

Legering	Kracht	Ductiliteit	Lasbaarheid	Kosten
AerMet100	Heel hoog	Gewoonlijk	Redelijk	Gewoonlijk
17-4PH	Hoog	Laag	Slecht	Laag
Custom 465	Heel hoog	Laag	Slecht	Hoog
316L	Gewoonlijk	Hoog	Uitmuntend	Laag
Inconel 718	Hoog	Hoog	Gewoonlijk	Heel hoog

Voordelen van AerMet100:

• Hogere sterkte dan 17-4PH en 316L
• Betere ductiliteit dan Custom 465 voor een hogere impactweerstand
• Makkelijker lasbaar dan legeringen met neerslagharding
• Lagere kosten dan Inconel 718

Beperkingen van AerMet100:

• Lagere ductiliteit/breuktaaiheid dan austenitische 316L
• Minder goed lasbaar dan 316L
• Hogere kostprijs dan 17-4PH of 316L
• Lagere sterkte dan Custom 465 in piek gekalibreerde toestand

Over het geheel bezorgt AerMet100 een optimale combinatie van sterkte, ductiliteit, lasbaarheid en kosten voor hoog presterende delen gemaakt door AM-processen.

FAQ

Q: Wat zijn de belangrijkste voordelen van AerMet100-legering?

De AerMet100 nikkelbasislegering biedt als essentiële eigenschappen een zeer hoge sterkte- en hardheidswaarde bij goede vervormbaarheid, een grote vermoeiingssterkte, kruipvastheid, corrosiebestendigheid en een acceptabele prijs. Dit maakt hem uitermate geschikt voor kritische 3D-metaalprinttoepassingen.

V: Welke warmtebehandeling wordt gebruikt voor AerMet100?

A: Een typische warmtebehandeling is 1-2 uur oplossen bij 1040-1080¡«C gevolgd door afkoelen in de lucht of oven tot kamertemperatuur, om vervolgens 4 uur lang bij 480¡«C te verouderen om een optimale sterkte en hardheid te bereiken.

Vraag: Welke lasmethoden kunnen worden gebruikt om AerMet100-onderdelen te lassen?

A: Fusionlassystemen zoals GTAW, GMAW en PAW worden aanbevolen voor AerMet100, om scheuren te voorkomen en vervorming te minimaliseren. Een lage warmte-inbreng en lasnaden bewerken wordt ook aangeraden. Soldeerverbindingen kunnen ook goede verbindingen opleveren.

Q: Hoe verhoudt AerMet100 zich tot maragingstaal voor AM?

A: AerMet100 heeft een hogere ductiliteit maar een iets lagere sterkte dan maragingstaalsoorten zoals 18Ni300 of 18Ni350. Maragingstaalsoorten hebben een slechte lasbaarheid. AerMet100 is een goedkoop alternatief voor maraging.

V: Ja, AerMet100 kan worden bewerkt na AM-processing.

A: Ja, AerMet100 kan worden bewerkt na AM, maar er moet rekening worden gehouden met de effecten van koudverharding. Lage snijkrachten, hardmetalen gereedschap en voldoende koelmiddel worden aanbevolen. Na uitgebreide bewerking kan uitgloeien nodig zijn.

V: Welk partikelgroottebereik van AerMet100-poeder is optimaal voor AM?

A: Het aanbevolen deeltjesgroottebereik voor AM is 15–45 µm. Fijnere poeders verbeteren de resolutie, maar kunnen de vloeibaarheid negatief beïnvloeden. Grovere poeders groter dan 53 µm kunnen afdrukdefecten veroorzaken. Het typische optimale bereik is 25–35 µm.