Pó M2

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O M2 é um pó de aço de alta velocidade caracterizado pela sua elevada dureza e resistência ao desgaste, juntamente com uma boa tenacidade e resistência à compressão. É amplamente utilizado no fabrico de aditivos metálicos para produzir ferramentas duradouras para aplicações de corte, conformação e estampagem. Composição do pó M2 A composição do pó de aço rápido M2 é: Elemento Peso % Objetivo...

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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:

Elemento Peso % Propósito
Tungstênio 6.0 – 6.8 Dureza, resistência ao desgaste
Molibdênio 4.8 – 5.5 Toughness, strength
Crómio 3.8 – 4.5 Hardening, wear resistance
Vanádio 1.9 – 2.2 Hardening, wear resistance
Carbono 0.78 – 0.88 Hardening
Manganês 0.15 – 0.45 Hardening
Silício 0.15 – 0.45 Desoxidante

The high tungsten, molybdenum and chromium content impart excellent hardness and wear resistance.

Properties of M2 Powder

Key properties of M2 powder include:

Propriedade Descrição
Dureza 64 – 66 HRC when heat treated
Resistência ao desgaste Excellent abrasion and erosion resistance
Tenacidade Higher than tungsten carbide grades
Resistência à Compressão Up to 300 ksi
Resistência ao calor Can be used up to 600¡«C
Resistência à corrosão 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:

Parâmetros Valor típico Propósito
Altura da camada 20 a 50 µm Resolução versus velocidade de construção
Potência laser 250-500 W Fusão suficiente sem evaporação
Velocidade de digitalização 400-1200 mm/s Densidade versus taxa de produção
Espaçamento da escotilha 80-120 Ã×m Propriedades mecânicas
Support structure Mínimo Easy removal
Prensagem isostática a quente 1160¡«C, 100 MPa, 3 hrs Eliminar a porosidade

Parâmetros adaptados à densidade, microestrutura, velocidade de construção e requisitos de pós-processamento.

Applications of 3D Printed M2 Tooling

AM fabricated M2 components are used for:

Indústria Tooling applications
Automotivo Stamping dies, forming tools, fixtures
Aeroespacial Jigs, fixtures, trim tools
Appliances Punches, blanking dies, bending dies
bens de consumo Injection molds, stamping dies
Médico 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:

Parâmetros Especificação
Faixa granulométrica 15-45 Ã×m típico
Forma da partícula Morfologia esférica
Densidade Aparente > 4 g/cc
Densidade Batida > 6 g/cc
Taxa de fluxo por corredor > 23 seg. para 50 g
Pureza >99,9%
Teor de Oxigênio <300 ppm

Estão disponíveis distribuições de tamanho personalizadas e níveis de humidade controlados.

Suppliers of M2 Powder

Reputable M2 powder suppliers include:

Fornecedor Local
Sandvik Osprey Reino Unido
Carpenter Additive EUA
Erasteel Suécia
Hoganas Suécia
Tecnologia LPW Reino Unido

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
  • Use inert gas padding during transfer and storage
  • Ligação à terra do equipamento para dissipar as cargas estáticas
  • Avoid dust accumulation through extraction systems
  • Follow applicable safety precautions

Técnicas adequadas garantem um estado ótimo do pó.

Inspection and Testing of M2 Powder

Os métodos de teste de qualidade incluem:

Método Parâmetros testados
Análise granulométrica Distribuição de Tamanho de Partículas
Imagem SEM Morfologia das partículas
EDX Química e composição
XRD Fases presentes
Picnometria Densidade
Taxa de fluxo por corredor Fluidez do pó

Os ensaios efectuados de acordo com as normas ASTM verificam a qualidade do pó e a consistência dos lotes.

Comparing M2 to Alternative Tool Steel Powders

M2 compares to other tool steel alloys as:

Liga Resistência ao desgaste Tenacidade Custo Ease of Processing
M2 Excelente Bom Médio Justo
H13 Bom Excelente Baixo Excelente
S7 Excelente Justo Alto Difícil
420 stainless Pobre Excelente Baixo Excelente

With its balanced properties, M2 supersedes alternatives for many wear-resistant tooling applications.

Pros and Cons of M2 Powder for Metal AM

**Prós** Contras
Excelente dureza e resistência ao desgaste Lower toughness than cold work tool steels
Good heat resistance and thermal stability Required post-processing like HIP and heat treatment
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?

A: A typical range is 15-45 microns. It provides optimal powder flowability combined with high resolution and dense parts.

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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