Pó de Aço Inoxidável 300M

O 300M possui um alto teor de níquel e crómio, o que lhe dá uma resistência à corrosão excelente comparável ao aço inoxidável 304 e 316. A composição é controlada dentro de faixas estreitas, conforme mostrado abaixo:

Composição de Pó de Aço Inoxidável 300M

Elemento	Composicional variações
Carbono (C)	Máx. de 0,05%
Silício (Si)	1,0% no máx
Manganês (Mn)	2,0% máx.
Fósforo (P)	0,03% máx.
Enxofre (S)	máximo de 0,01%
Crómio (Cr)	24.0-26.0%
Níquel (Ni)	19.0-22.0%
Molibdênio (Mo)	4.0-5.0%
Nitrogênio (N)	0.10-0.16%
Ferro (Fe)	Equilíbrio

Os principais elementos de liga, como cromo, níquel e molibdênio conferem ao aço inoxidável 300M suas propriedades únicas. O alto teor de cromo proporciona excelente resistência à corrosão e à oxidação. O níquel aumenta ainda mais essa resistência ao tornar o aço mais resistente a ácidos redutores. O molibdênio melhora a resistência à corrosão por pites e frestas em cloretos.

O nitrogênio também é adicionado para estabilizar a estrutura austenítica e aumentar a resistência através do fortalecimento da solução sólida. O carbono é restrito para minimizar a precipitação do carboneto. O resultado final é um versátil pó de aço resistente à corrosão ideal para fabricação aditiva.

Propriedades do Pó de Aço Inoxidável 300M

O aço inoxidável 300M oferece uma excelente combinação de alta resistência e boa ductilidade juntamente com uma notável resistência à corrosão. Algumas propriedades fundamentais são delineadas abaixo:

Propriedades do Pó de Aço Inoxidável 300M

Propriedade	Valor
Densidade	7.9 g/cm3
Ponto de Fusão	1370¡«C (2500¡«F)
Condutividade térmica	12 W/m-K
Resistividade elétrica	72 g/cm³
Módulo de elasticidade	200 GPA
Coeficiente de Poisson	0.29
Resistência à tração	165 ksi (1140 MPa)
Resistência ao escoamento	140ksi (965 MPa)
Elongação	35%

A estrutura austenítica confere ao 300M maior tenacidade e ductilidade em comparação com os graus martensíticos. Isso também torna o aço não magnético. O material tem boa resistência a até 600¡«C e pode ser usado em temperaturas criogênicas. A resistência à corrosão é comparável ao grau 316L. A resistência ao desgaste é menor que os graus martensíticos, mas a usinagem é excelente.

No geral, o 300M oferece um equilíbrio excepcional de resistência, ductilidade, tenacidade à fratura e resistência à corrosão, tornando-o adequado para aplicações de fabricação aditiva exigentes em indústrias como aeroespacial, processamento químico, petróleo e gás, etc.

300M Aplicações do pó de aço inoxidável

Alguns usos e aplicações típicas do pó de aço inoxidável 300M incluem:

300M Aplicações do pó de aço inoxidável

Indústria	Aplicações Comuns
Aeroespacial	Componentes do motor, peças estruturais, trem de pouso
Automotivo	Corpos de válvulas, peças de bomba, componentes de turbocompressores
Médico	Implantes, próteses, instrumentos cirúrgicos
Químico	Bombas, válvulas, conexões para tubos
Óleo e gás	Ferramentas para furos de sondagem, peças de cabeça de poço, componentes offshore
Industrial	Equipamentos de processamento de alimentos, matrizes de prensa, moldes e estampos
Consumidor	Caixas de relógio, jóias, obras de arte decorativas

A excelente resistência à corrosão permite que o 300M resista a ambientes operacionais severos em indústrias como óleo e gás, processamento químico, controle de poluição, etc., onde as peças são expostas a ácidos, álcalis, sais ou cloretos.

Em aplicações aeroespaciais, oferece alta resistência para redução de peso combinada com boa resistência a fluência e fadiga em temperaturas elevadas. A estrutura austenítica proporciona excelente resistência à fratura.

Para usos médicos, como implantes e ferramentas cirúrgicas, a boa biocompatibilidade e a alta resistência do aço inoxidável 300M são vantajosas. Para produtos de consumo, a aparência atraente e a capacidade de polir até um acabamento espelhado o tornam adequado para aplicações decorativas.

A manufatura aditiva permite produzir componentes com geometrias complexas e recursos internos que não são possíveis com rotas de fabricação convencionais. Isso expande a liberdade de projeto e a gama de aplicações para pó de aço inoxidável 300M.

Especificações do pó de aço inoxidável 300M

O pó 300M está disponível comercialmente em diferentes faixas de tamanho, morfologias e misturas adequados para vários processos de fabricação de aditivos. Algumas especificações principais são fornecidas abaixo:

Especificações do pó de aço inoxidável 300M

Parâmetros	Valores Típicos
Forma da partícula	Esférico, satélite, irregular
Tamanho da partícula	15-45 µm, 15-53 µm, 53-150 µm
Densidade Aparente	2,5 a 4,5 g/cm3
Densidade Batida	3.5-4,5 g/cm³
Taxa de vazão	15-25 s/50g
Teor de carbono	< 0,05 wt%
Teor de Oxigênio	< 0,15% em peso
Teor de Nitrogênio	0,10-0,16% em peso
Conteúdo de hidrogênio	< 0,0015% em peso

• Pós esféricos se espalham com facilidade e têm boa fluidez para deposição de camadas uniformes. São ideais para processos SLS/DMLS.
• Morfologias irregulares e satélite proporcionam melhor densidade de embalagem para jateamento de aglutinante.
• Prefere-se tamanhos menores de partículas (~20×Ãm) para melhor resolução e superfície de acabamento.
• Tamanhos maiores (~45-150 Ã×m) melhoram o fluxo do pó e reduzem o emperramento do recobridor.

- a química, especialmente de elementos intersticiais como C, N, O, H é controlada para evitar problemas de vaporização e porosidade durante a impressão.

Gases como nitrogênio e argônio podem ser usados durante a atomização para minimizar a oxidação e a captação de hidrogênio. Elementos de liga são ajustados para compensar as perdas de vapor durante o processamento.

300M Fornecedores de Pó de Aço Inoxidável

O pó 300M é oferecido por diversos fornecedores de materiais para fabricação aditiva de metais:

300M Fornecedores de Pó de Aço Inoxidável

Empresa	Marcas	Tamanhos de partículas disponíveis
Sandvik	Osprey 300M	15-45 úm, 53-150úm
Carpenter Additive	300M-18, 300M-28	15–53 Þm
Praxair	TruForm 300M	15-45 Ã…m
SLM Solutions	300 milhões	15-45 Ã…m
EOS	Aço Inox 300M	20 a 50 µm
Tecnologia LPW	LF300M	15-45 Ã…m

Os principais produtores de pó usam atomização de gás para fabricar pó 300M esférico adequado para processos de fusão de leito de pó a laser como fusão seletiva a laser (SLM) e sinterização direta a laser de metal (DMLS).

Outros fornecedores de nicho oferecem pó de 300 M atomizado a água e plasma atomizado com morfologias mais irregulares a custos menores. Estes são orientados para aplicações de jato de ligante.

Globalmente, o pó 300M está facilmente disponível em fornecedores de materiais de AM de metal, garantindo uma cadeia de abastecimento confiável para os usuários finais.

Custos de pó de aço inoxidável 300M

O pó 300M é mais caro que as qualidades mais comuns, como o 316L inoxidável, devido à sua composição especializada contendo alto níquel, cromo e molibdênio. Algumas faixas de preço típicas são mostradas abaixo:

Custos de pó de aço inoxidável 300M

"Graduação em pó"	Morfologia	Intervalo de Preços
300 milhões de pré-ligados	Esférico	USD 60-100 por kg
300m atomizado por água	Irregular	US$ 30-60 por kg

• Pós esféricos pré-ligados fabricados por atomização com gás são mais caros devido a maiores custos de produção e melhor qualidade.
• Pós irregulares atomizados por água ou plasma são mais baratos, mas têm maior teor de oxigênio.
• Maiores tamanhos de partículas (>45 Ã×m) têm preços mais baixos devido à maior produção durante a fabricação.
• Quantidades menores e misturas personalizadas são mais caras. Encomendas em grandes quantidades podem negociar preços mais vantajosos.
• Pós elementares misturados podem fornecer economia de custos, mas têm menor desempenho que ligas prévias.
• Pós reciclados são ~20-30% mais baratos, mas têm reuso limitado.

No geral, o pó de 300M custa US$30 a 100 por kg com base no grau, qualidade, morfologia, faixas de tamanho, volumes de pedido e preço do fornecedor. Os custos estão diminuindo com o aumento da concorrência e avanços na tecnologia de atomização.

Manuseio de pó de aço inoxidável 300M

O pó de 300M deve ser manuseado com cuidado para evitar contaminação ou mistura com outros materiais. Algumas diretrizes são fornecidas abaixo:

Manuseio de pó de aço inoxidável 300M

• Armazene recipientes fechados em ambiente seco e inerte para evitar oxidação e absorção de umidade
• Abrir recipientes em gloveboxes com argônio para impedir exposição ao ar
• Use ferramentas e recipientes dedicados apenas aos 300M para evitar contaminação cruzada
• Evite contato com ferro ou carbono para evitar alterações de composição
• Meça o peso do pó com precisão antes de reutilizá-lo para controlar as proporções da mistura
• Peneire os pós antes de reutilizá-los para quebrar aglomerados e remover partículas grandes
• Não despeje o pó diretamente de volta no recipiente principal para impedir a mistura de pó novo e usado
• Limpe bem o equipamento entre os lotes para evitar contaminação cruzada

Manuseio e armazenamento adequados ajudam a manter a composição do pó, morfologia, fluidez e propriedades de reutilização. A contaminação pode impactar negativamente as propriedades do material ou causar defeitos de impressão.

300M Armazenamento de Pó de Aço Inoxidável

300M Powder deve ser armazenado nas seguintes condições:

300M Armazenamento de Pó de Aço Inoxidável

• Armazenar na embalagem original selada até que esteja pronto para uso
• Utilize vedação com gás inerte ou embalagem a vácuo para armazenamento de longo prazo
• Conservar em local fresco, seco e ao abrigo da luz solar direta
• As temperaturas ambiente entre 10–25 °C são ideais para armazenamento
• Evite oscilações de temperatura e umidade que podem causar condensação
• Use saquinhos com dessecante ao abrir os recipientes para absorver a humidade
• Limite o tempo de armazenamento de 6 a 12 meses para pós pré-ligados para evitar a oxidação
• Rode as ações utilizando um sistema de entrada preliminar, saída preliminar (FIFO)

Armazenamento adequado é crucial para prevenir degradação em pó de longo prazo por umidade, oxigênio ou outros fatores ambientais. Siga as recomendações do fabricante para prolongar a duração da validade.

Segurança do Pó de Aço Inoxidável 300M

300M em pó requer precauções de manuseio semelhantes a outros pós finos de aço inoxidável:

Segurança do Pó de Aço Inoxidável 300M

• Use o EPI apropriado durante o manuseio - luvas, respiradores, proteção para os olhos
• Evite respirar o pó do talco - use ventilação e máscaras
• Evite o contato direto com a pele para impedir a sensibilização - use luvas
• Use ferramentas à prova de faíscas e sistemas de vácuo projetados para poeira combustível
• Caixas de luvas de gás inerte oferecem proteção durante o manuseio
• É recomendável a iluminação e os equipamentos elétricos à prova de explosão
• Seguir as precauções de SDS e usar EPIs durante o processamento
• Manter a limpeza para evitar acúmulo de partículas e minimizar os riscos
• Use sistemas de coleta de pó e procedimentos de manutenção para diminuir os riscos de poeira combustível

Pós finamente divididos representam riscos como sensibilização por exposição prolongada e riscos de explosão devido ao acúmulo de poeira. Conscientização, treinamento e práticas seguras são essenciais.

Impressão em pó de aço inoxidável 300M

O 300M exige parâmetros de impressão otimizados personalizados para a liga.

Parâmetros de impressão para aço inoxidável 300M

• Potência do laser/densidade de agia: 150-220W, 50-90 J/mm³
• Velocidades de digitalização: 600-1200 mm/s
• Espaçamento da hachura: 80-120Ã ×m
• Espessura da camada: 20-50 Ã ×m
• O contrafluxo de argônio é preferido ao nitrogênio
• Níveis de oxigênio abaixo de 1000 ppm evitam a oxidação
• Pré-aquecer a 80-150°C reduz os esforços residuais
• Tratamentos térmicos de alívio de tensões são obrigatórios para evitar fissuras

Considerações importantes incluem minimizar estresse térmico e evitar problemas de rachadura a quente para atingir impressões de alta densidade. Algum grau de ajuste de parâmetro é necessário para otimizar modelos de impressoras específicos.

Pós- processamento à 300M de Pó de Aço Inoxidável

Métodos típicos de pós-processamento para peças de 300M incluem:

Pós-processamento de peça de 300M em aço inoxidável

• Suporte na remoção usando eletroerosão ou jato de areia
• Aliviar o estresse a 1065-1120 ¡«C por 1-2 horas para evitar rachaduras
• Prensagem isostática a quente (HIP) para eliminar vazios internos e melhorar a resistência à fadiga
• Tratamento térmico a 900-950°C para ajustar a dureza/resistência
• Lixamento, jateamento, retificação, polimento para melhorar o acabamento superficial
• Passivação no ácido nítrico, removendo tinturas de aquecimento e aumentando a resistência à corrosão
• Jateamento para induzir tensões compressivas e melhorar a vida útil de fadiga
• Revestimentos como PVD, CVD podem fornecer resistência a desgaste/corrosão ou aparências únicas

O acabamento em várias etapas geralmente é necessário para atingir as propriedades desejadas do material, precisão dimensional, qualidade da superfície e estética. O processo depende das exigências da aplicação.

Controle de qualidade do pó de aço inoxidável 300M

Testes abrangentes devem ser executados para garantir a qualidade da peça impressa e em pó:

Teste de Pó de Aço Inoxidável 300M

Teste	Detalhes
Análises químicas	ICP-OES, ICP-MS, química úmida, spark OES
Distribuição de Tamanho de Partículas	Difração a laser, análise de peneiramento
Morfologia	Microscopia e imagem SEM
Densidade do Pó	Volumeter Scott, Medidor de fluxo Hall
Taxa de vazão	Fluxo de via respiratória
Análise de umidade	Análise termogravimétrica

Teste de 300M Peças Aço Inoxidável

Teste	Detalhes
Densidade	Arquimedes: Picnometria de hélio
Rugosidade superficial	Perfilómetro, interferometria
Dureza	Rockwell, Vickers, Brinell
Resistência à tração	ASTM E8
Microestrutura	Microscopia óptica, análise de imagens
Colagem de camadas	Microscopia eletronica, penetrante de tinta
Porosidade	Tomografia de raios-x, análise de imagem
Defeitos da superfície	Teste penetrante, microscopia

Testes abrangentes de acordo com padrões industriais garantem qualidade de pó e desempenho de peças impressas consistentes. Ele minimiza defeitos e evita falhas de peças em serviço.

**Vantagens do Pó de Aço Inoxidável 300M**

Algumas das vantagens de usar pó 300M para fabricação aditiva incluem:

• Excelente resistência à corrosão, similar ao aço inoxidável 316L
• Alta resistência com boa ductilidade e tenacidade à fratura
• Pode ser processado facilmente usando fusão de leito de pó a laser, jateamento de aglutinante, etc.
• Boa precisão dimensional e acabamento da superfície nas peças impressas
• Desempenha bem em ambientes agressivos e em temperaturas elevadas
• Pode produzir geometrias complexas que não são possíveis com os métodos convencionais
• As partes podem receber tratamento térmico para adaptar propriedades como dureza, resistência etc.
• Oferece flexibidade de design não limitada por restrições típicas de fabricação
• Custos, energia e material economizados em comparação com métodos subtrativos
• Amplamente disponível nos principais fornecedores para garantir o fornecimento confiável de material

A combinação de propriedades de material pendentes, capacidade de fabricação avançada e personalização torna a 300M uma liga ideal para componentes de AM essenciais à missão em vários setores.

Limitações do Pó de Aço Inoxidável 300M

300M também tem algumas limitações a serem consideradas:

• Mais caro do que ligas comuns como aço inoxidável 316L ou 17-4PH
• Exige parâmetros de processamento otimizados sob medida para a liga
• Sensível à contaminação de manuseio impróprio de pó
• Necessidade da prensagem isostática a quente (HIP) para eliminar vazios internos
• Menor resistência ao desgaste do que pós de aço inoxidável мартенсито
• Necessita de operações de acabamento e pós-processamento
• Altas tensões térmicas podem causar rachaduras; tratamentos térmicos obrigatórios
• A oxidação e absorção de nitrogênio podem ocorrer durante o processamento
• As peças podem exigir suportes para evitar deformações durante a impressão
• Número limitado de fornecedores em comparação a ligas mais comuns

Sua composição especializada, alto custo e necessidade de condições de processamento controladas limitam seu uso a aplicações críticas onde o desempenho justifica o custo mais alto.

300M x 316L x Aço Inoxidável em Pó 17-4PH

Como o 300M se compara a outros pós de aço inoxidável populares como 316L e 17-4PH?

Comparação de pós de aço inoxidável

Liga	Composição	Propriedades	APLICAÇÕES
300 milhões	Alto Ni, Cr, Mo	Resistência à corrosão excelente, boa ductilidade e resistência, alta resistência a 600 °C	Aeroespacial, petróleo e gás, químico, usos em altas temperaturas
316L	Médio Ni, Cr	Excelente resistência à corrosão, facilmente soldável, boa biocompatibilidade	Artigos marinhos, implantes médicos, processamento de alimentos
17-4PH	Médio Ni, Cr + Cu	Alta dureza e resistência, boa resistência à corrosão, tratável por calor	Aeroespacial, ferramentaria, automotiva, moldes para plástico

300M oferece a melhor combinação de resistência à corrosão e resistência útil em altas temperaturas. 17-4PH é o preferido para aplicações

Pó de aço inoxidável 300M é um material especializado usado em metalurgia de pó e aplicações de manufatura aditiva. Este aço inoxidável austenítico de alta liga exibe excelente resistência à corrosão e propriedades de alta resistência.

O pó 300M pode ser usado para criar componentes metálicos complexos usando técnicas de fabricação avançadas como sinterização a laser seletiva (SLS), sinterização a laser de metal direto (DMLS) e jato de ligante. Os finos pós esféricos espalham-se facilmente e sinterizam uniformemente, produzindo peças densas.

Aqui está mais conteúdo continuando a comparação entre os pós de aço inoxidável 300M, 316L e 17-4PH:

Comparação Detalhada

• 300M tem maior resistência à tração do que 316L e menor ductilidade. Ela mantém a resistência até 600¡«C melhor do que 316L.
• 316L tem a melhor resistência à corrosão geral seguida por 300M e 17-4PH. 300M resiste melhor à corrosão por formação de pites e por frestas do que 316L.
• 17-4PH alcança a maior dureza após o tratamento térmico, mas tem menor tenacidade que 300M e 316L.
• 300M tem maior teor de níquel que 316L e 17-4PH, o que melhora a resistência à corrosão. O 17-4PH contém cobre para endurecimento por precipitação.
• 300M é usado em aplicações especializadas que exigem resistência a altas temperaturas, como componentes aeroespaciais. 316L é amplamente usado em ambientes corrosivos em indústrias onde alta resistência não é crucial.
• 17-4PH é adequado para aplicações que exigem alta dureza, como moldes, ferramentas e peças resistentes ao desgaste para usos automotivos e de consumo.
• Os pós de 300M e 17-4PH são mais caros do que o pó de 316L comum. 17-4PH é relativamente mais fácil de processar por sinterização a laser do que 300M.
• Todas as três são ligas facilmente soldáveis na condição recozida/solucionada. A 17-4PH requer tratamento de envelhecimento após a soldagem para restaurar as propriedades.
• 300M richiede tratmenti termici di distensione dopo la stampa per evitare cricche. 17-4PH è normalmente trattato termicamente H900 post-costruzione per ottenere proprietà ottimali.

Em resumo, o 300M preenche um nicho entre a resistência à corrosão generalizada do 316L e a alta resistência/dureza do 17-4PH martensítico. Ele fornece as melhores propriedades de temperatura elevada cruciais para aplicações aeroespaciais.

Perguntas sobre pó de aço inoxidável 300M

Aqui estão algumas perguntas comuns sobre o pó de aço inoxidável 300M:

Perguntas frequentes sobre pó de aço inoxidável 300M

P: Qual o tamanho de partícula ideal para impressão em aço inoxidável 300M?

R: Para SLM/DMLS, são recomendados de 15 a 45 micrômetros. Tamanhos maiores (de 45 a 100 micrômetros) melhoram a fluidez, mas reduzem a resolução.

P: Qual é a densidade típica alcançada para peças de 300M impressas por fusão a laser em leito de pó?

A: Densidade impressa superior a 99% é atingível oara parâmetros otimizados. Sinterização isostática a quente (HIP) ajuda a eliminar vazios internos.

Q: Qual é a rugosidade superficial típica de peças 300M recém-impressas?

R: Rugosidade superficial de cerca de 10-15 mícrons Ra é típica, e pode ser reduzida para menos de 1 mícron por polimento.

P: O 300M requer algum tratamento térmico pós-usinagem?

R: Sim, recomenda-se aliviar a tensão de 1065-1120°C para evitar rachaduras, seguido de resfriamento em <50°C/h.

P: Quais são algumas aplicações típicas das peças 300M impressas a jato de aglutinante?

A: Componentes de ferramentas, dispositivos, fixadores e moldes de injeção de plástico são aplicações comuns que se beneficiam da dureza e resistência à corrosão.

P: Como deve ser armazenado o pó de 300 M não usado para reutilização?

A: Em um recipiente selado, em uma atmosfera seca e inerte a 10-25ºC por até 1 ano. Armazene longe da contaminação do ferro.

P: É possível realizar tratamento térmico em 300M para aumentar sua dureza?

A: Sim, envelhecer a 900-950 °C pode aumentar a dureza para até 38 HRC, semelhante aos graus de endurecimento por precipitação.

Isso aborda algumas questões-chave sobre o pó 300M. Entre em contato para quaisquer outras dúvidas específicas.

Conclusão

Em resumo, o pó de aço inoxidável 300M oferece uma combinação excepcional de alta resistência, boa ductilidade, excelentes propriedades em temperaturas elevadas e resistência à corrosão inigualável por outras ligas. É ideal para componentes críticos dos setores aeroespacial, de petróleo e gás e químico, impressos usando as técnicas mais recentes de fabricação aditiva.

Cuidados são necessários durante o armazenamento, manuseio e processamento para obter propriedades ideais do material. Testes e controle de qualidade também são essenciais em todos os estágios. Os custos mais altos limitam seu uso a aplicações de nicho onde o desempenho justifica o prêmio de preço sobre ligas comuns.

Com o aumento da maturidade da tecnologia de FA e reduções de custos futuros, ligas especializadas como 300M verão uma adoção expandida em indústrias que buscam se beneficiar de suas propriedades exclusivas e personalizar componentes para desempenho máximo.