Pó de Aço Inoxidável 300M

O 300M tem alto teor de cromo e níquel, o que proporciona excelente resistência à corrosão, comparada aos aços inoxidáveis 304 e 316. A composição é controlada dentro de limites estreitos conforme demonstrado abaixo:

Composição do Pó de Aço Inoxidável 300M

Elemento	Faixa de Composição
Carbono (C)	máx 0,05%
Silício (Si)	1,0% máx.
Manganês (Mn)	máx. 2,0%
Fósforo (P)	0,03% máx
Enxofre (S)	0,01% máx
Cromo (Cr)	24.0-26.0%
Niquel (Ni)	19.0-22.0%
Molibdênio (Mo)	4.0-5.0%
Nitrogênio (N)	0.10-0.16%
Ferro (Fe)	Equilíbrio

Elementos de liga importantes como cromo, níquel e molibdênio fornecem ao aço inoxidável 300M suas propriedades únicas. O alto teor de cromo fornece excelente resistência à corrosão e oxidação. O níquel aumenta ainda mais isso ao tornar o aço mais resistente a ácidos redutores. O molibdênio melhora a resistência à corrosão por pitting e por fresta 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 de aditivos.

Características do Pó de Aço Inoxidável 300M

Aço inoxidável 300M oferece uma excelente combinação de alta resistência e boa ductilidade juntamente com resistência à corrosão excepcional. Abaixo estão descritas algumas propriedades:

Características 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 cm³
Módulo de elasticidade	200 GPa
Razão de Poisson	0.29
Resistência à Tração	165ksi (1140 MPa)
Limite de escoamento	140 ksi (965 MPa)
alongamento	35%

A estrutura austenítica dá à 300M maior tenacidade e ductilidade se comparada aos graus martensíticos. Também torna o aço não magnético. O material tem boa resistência até 600 ¡«C e pode ser usado em temperaturas criogênicas. A resistência à corrosão é comparável ao grau 316L. A resistência ao desgaste é inferior aos graus martensíticos, mas a usinabilidade é excelente.

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

Aplicações em Pó de Aço Inoxidável 300M

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

Aplicações em Pó de Aço Inoxidável 300M

Indústria	Aplicações comuns
Aeroespacial	Componentes do motor, peças estruturais e trem de pouso
Automotivo	Corpos de válvulas, peças de bombas, componentes de turbocompressor
Médico	Implantes, próteses, instrumentais cirúrgicos
Químico	Bombas, válvulas e acessórios de tubulação
Óleo e gás	Ferramentas de fundo de poço, peças de cabeça de poço, componentes offshore
Industrial	Equipamentos para processamento de alimentos, chapas para prensas, matrizes e moldes
Consumidor	Caixas de relógio, joalheria, objetos de arte e decoração

A excelente resistência à corrosão permite que 300M suporte ambientes operacionais agressivos 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 à fluência e à fadiga em temperaturas elevadas. A estrutura austenítica oferece excelente tenacidade à fratura.

Em 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 fabricação de aditivos possibilita a produção de componentes com geometrias complexas e características internas que não são possíveis com rotas de fabricação convencionais. Isso expande a liberdade de design e a gama de aplicações para o pó de aço inoxidável 300M.

Especificações para Pó de Aço Inoxidável de 300m

O pó de 300M está disponível no mercado em diferentes intervalos de tamanho, morfologias e misturas adaptadas para vários processos de fabricação aditiva. Algumas especificações importantes são fornecidas a seguir:

Especificações para Pó de Aço Inoxidável de 300m

Parâmetro	Valores Típicos
Formas das Partículas	Esférica, satelital, irregular
Tamanho das partículas	15-45 õm, 15-53 õm, 53-150 õm
Densidade Aparente	2,5-4,5 g/cm³
Densidade de Batida	3,5-4,5 g/cm3
Caudal	15-25 s/50g
Teor de carbono	< 0,05 wt%
Conteúdo de oxigênio	< 0,15 wt%
Teor de Nitrogênio	0,10-0,16% em peso
Teor de Hidrogênio	< 0,0015 % peso

• Pós esféricos se espalham facilmente e têm boa fluidez para deposição uniforme em camadas. Eles são ideias para os processos SLS/DMLS.
• As morfologias irregulares e de satélites proporcionam melhor densidade de empacotamento para jateamento de aglutinante.
• Tamanhos menores de partículas (~20 Ã×m) são preferidos para melhor resolução e acabamento superficial.
• Tamanhos maiores (~45-150 Ã×m) melhoram o fluxo do pó e reduzem o travamento 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 por vapor durante o processamento.

300M Estampadores de pó de aço inoxidável

O pó 300M é oferecido por vários fornecedores líderes de materiais para fabricação de aditivos de metal:

300M Estampadores de pó de aço inoxidável

Empresa	Marcas	Tamanhos de Partículas Disponíveis
Sandvik	Osprey 300M	15-45 µm, 53-150 µm
Aditivo Carpenter	300M-18, 300M-28	15-53 mm
Praxair	TruForm 300M	15-45 úm
SLM Solutions	300M	15-45 úm
EOS	StainlessSteel 300M	20-50 µm
Tecnologia LPW	LF300M	15-45 úm

Os maiores fabricantes de pó usam atomização de gás para produzir pó 300M esférico adequado para processos de fusão a laser, como fusão seletiva a laser (SLM) e sinterização direta a laser de metal (DMLS).

Outros fornecedores de nicho oferecem pó de 300M atomizado a água e plasma a custos mais baixos, com morfologias mais irregulares. Esses são orientados a aplicações de jateamento de aglutinante.

No geral, o pó 300M está prontamente disponível globalmente por fornecedores de material AM de metal, garantindo uma cadeia de fornecimento confiável para usuários finais.

Custos do pó de aço inoxidável 300M

O pó 300M é mais caro do que as qualidades mais comuns, como o aço inoxidável 316L, devido à sua composição especializada que contém altos índices de níquel, cromo e molibdênio. Algunas faixas de preço típicas são mostradas abaixo:

Custos do pó de aço inoxidável 300M

Nivel de Pó	Morfologia	Faixa de preço
300 M pré-ligado	Esférico	$60 – 100 por kg
300M atomizados por água	irregular	R$ 30-60 por kg

• Pós esféricos pré-ligados por atomização a gás são mais caros devido aos maiores custos de produção e melhor qualidade.
• Pós irregulares atomizados por água ou plasma são mais baratos, mas têm maior teor de oxigênio.
• Partículas maiores (>45 Ã×m) têm preços mais baixos devido ao maior rendimento durante a fabricação.
• Quantidades menores e misturas personalizadas são mais caras. Pedidos em grandes quantidades podem negociar preços melhores.
• Pós elementais misturados podem proporcionar economia de custos, mas têm desempenho inferior aos pré-ligados.
• Os pós reciclados são cerca de 20 a 30% mais baratos, mas têm reutilização limitada.

Em geral, 300M em pó custa US$ 30-100 por kg com base no grau, qualidade, morfologia, faixas de tamanho, volumes de pedido e preços do fornecedor. Os custos estão caindo com o aumento da concorrência e os avanços na tecnologia de atomização.

Manuseio de pó de aço inoxidável 300M

Pó 300M deve ser manuseado com cuidado, para evitar contaminação ou mistura com outros materiais. Veja algumas diretrizes:

Manuseio de pó de aço inoxidável 300M

• Armazene os recipientes fechados em um ambiente seco e inerte para evitar a oxidação e a absorção de umidade.
• Abra recipientes dentro de caixas de luvas cheias de argônio para evitar a exposição ao ar
• Utilize ferramentas e recipientes exclusivos de 300M para evitar contaminação cruzada
• Evite o contato com o ferro ou o carbono para que não ocorram alterações na composição
• Meça o peso do pó com precisão antes de reutilizar para controlar as proporções da mistura
• Peneire os pós antes da reutilização para quebrar aglomerados e remover partículas grandes
• Não derrame o pó diretamente de volta no recipiente principal para evitar a mistura de pó novo e usado
• Limpe bem o equipamento entre o manuseio dos lotes para evitar contaminação cruzada

Manutenção e armazenamento adequados ajudam a manter a composição do pó, morfologia, fluidez e propriedades de reuso. A contaminação pode afetar negativamente as propriedades do material e causar defeitos de impressão.

300M Aço inoxidável Armazém de pó

300m de potência devem ser armazenados nas seguintes condições:

300M Aço inoxidável Armazém de pó

• Armazene em embalagens originais seladas até estar pronto para usar
• Use selagem com gás inerte ou vácuo para armazenamento a longo prazo
• Armazene em local seco e fresco, longe da luz solar direta
• Temperaturas ambiente entre 10-25¡«C são ideais para armazenamento
• Evite essas oscilações de temperatura e umidade, que podem causar condensação
• Utilize saquinhos dessecantes ao abrir embalagens para absorver umidade
• Limite o tempo de armazenamento dos pós pré-ligados para 6-12 meses para evitar a oxidação
• Rotacione o estoque usando um sistema primeiro a entrar, primeiro a sair (FIFO)

O armazenamento adequado é crucial para prevenir a degradação do pó ao longo do tempo por umidade, oxigênio e outros fatores ambientais. Siga as recomendações do fabricante para a validade máxima.

Segurança do Pó de Aço Inoxidável 300M

O pó 300M requer cuidados no manuseio semelhantes a outros pós finos de aço inoxidável:

Segurança do Pó de Aço Inoxidável 300M

• Use EPI adequado ao manuseio – luvas, respiradores, proteção ocular
• Evite respirar pó de talco – use ventilação e máscaras
• Evite o contato com a pele para evitar sensibilização - use luvas
• Use ferramentas à prova de faísca e sistemas de aspirador projetados para poeira combustível
• Caixas de luvas de gás inerte fornecem proteção durante o manuseio
• Recomenda-se iluminação e equipamentos elétricos à prova de explosão
• Siga as precauções da SDS e use o EPI mencionado no processamento
• Mantenha a limpeza para evitar o acúmulo de particulados e minimizar riscos
• Use sistemas de coleta de pó e procedimentos de arrumação para reduzir perigos de poeira combustível

Pós finamente divididos representam riscos como sensibilização através de exposição prolongada e acúmulo de poeira com risco de explosão. Conscientização, treinamento e práticas seguras são essenciais.

Impressão em Pó de Aço Inoxidável 300M

300M requer parâmetros de impressão otimizados para a liga:

Parâmetros de impressão em aço inoxidável 300M

• Potência/densidade de energia do laser: 150-220 W, 50-90 J/mm³
• Velocidades de digitalização: 600-1200 mm/s
• Espaçamento de eclosão: 80-120 Ã×m
• Espessura da camada: 20-50 Ã×m
• Argônio com contrafluxo é preferido em detrimento do nitrogênio
• Níveis de oxigênio abaixo de 1000 ppm impedem oxidação
• O pré-aquecimento a 80-150¡«C reduz tensões residuais
• Tratamentos térmicos para alívio de tensões são obrigatórios para evitar trincas

Considerações importantes envolvem minimizar stress térmico e evitar problemas de rachaduras a quente para alcançar impressões de alta densidade. Algum tweaking dos parâmetros é necessário para otimizar para modelos de impressoras específicos.

Pós-processamento do pó de aço inoxidável de 300M

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

Pós-processamento de peça de aço inoxidável 300M

• Suporte a remoção usando EDM ou jateamento de areia
• Aliviar o estresse a 1065-1120 ¡«C por 1-2 horas para evitar rachaduras
• Pressionamento isostático a quente (HIP) para eliminar vazios internos e melhorar a resistência à fadiga
• Tratamento térmico a 900-950 ¡«C para ajuste de dureza/resistência
• Lixamento, jateamento, trituração e polimento para melhorar o acabamento superficial
• Passivação em ácido nítrico para remoção de tonalidade devido ao calor e para melhor resistência à corrosão
• Jateamento por granalha para induzir tensões compressivas e melhorar a vida útil à fadiga.
• Revestimentos como PVD, CVD podem proporcionar resistência ao desgaste/corrosão ou aparências únicas.

Acabamento multietapas frequentemente é necessário para alcançar as propriedades desejadas do material, precisão dimensional, qualidade da superfície e estética. O processo depende dos requisitos da aplicação.

Controle de qualidade do pó de aço inoxidável 300M

Testes extensivos devem ser realizados para garantir a qualidade do pó e da peça impressa:

Teste de Pó de Aço Inoxidável 300M

Teste	Detalhes
Análise química	ICP-OES, ICP-MS, química úmida, faísca OES
Distribuição de Tamanho de Partícula	Difração a laser, Análise de peneira
Morfologia	Imagem de MEV, microscopia
Densidade da Pólvora	Volumeter da Scott, Fluxo de Hall
Caudal	Medidor de vazão com corredor
Análise de Umidade	Análise termogravimétrica (TGA)

Teste da peça de aço inoxidável 300M

Teste	Detalhes
Densidade	Arquimedes: Picnometria de Hélio
Asperidade da Superfície	Perfilômetro, interferometria
Dureza	Rockwell, Vickers, Brinell
Resistência à Tração	ASTM E8 (Tradução: Não disponível)
Microestrutura	Microscopia óptica, análise de imagem
Ligação de camada	Microscopia eletrônica, penetrante de tinta
Porosidade	Tomografia de Raio-X, Análise de Imagem
Defeitos superficiais	Teste de penetração, microscopia

Testes abrangentes conforme os padrões industriais garantem consistência na qualidade do pó e na performance das peças impressas. Eles minimizam defeitos e evitam falhas nas peças em serviço.

Vantagens do Pó de Aço Inoxidável 300M

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

• Excelente resistência à corrosão, comparável ao aço inoxidável 316L
• Alta resistência com boa ductilidade e tenacidade à fratura
• Pode ser processado facilmente usando fusão a laser em leito de pó, jateamento de aglutinante, etc.
• Boa precisão dimensional e acabamento superficial em peças impressas
• Funciona bem em ambientes rigorosos e em temperaturas elevadas.
• Pode produzir geometrias complexas não possíveis com métodos convencionais
• As peças podem passar por tratamento térmico para definir propriedades como dureza, resistência, etc.
• Oferece flexibilidade de design ilimitada pelas restrições típicas de fabricação
• Economiza material, energia e dinheiro em comparação com métodos subtrativos
• Amplamente disponível por fornecedores líderes para garantir um fornecimento de material confiável

A combinação de propriedades de materiais notáveis, fabricação avançada e personalização tornam a 300M uma liga ideal para componentes de AM essenciais para missões em todos os setores.

Limitações do Pó de Aço Inoxidável 300M

300M também possui algumas limitações para se levar em conta:

• Mais cara do que ligas comuns como o aço inoxidável 316L ou 17-4PH
• Requer parâmetros de processamento otimizados sob medida para a liga
• Sensível a contaminação pelo manuseio inadequado de pó
• Necessidade da prensagem isostática a quente (HIP) para eliminar vazios internos
• Resistência ao desgaste inferior à dos pós de aço inoxidável martensíticos
• Necessita de operações de pós-processamento e acabamento
• Altas tensões térmicas podem causar trincas. Tratamentos térmicos são obrigatórios
• Oxidação e absorção de nitrogênio podem ocorrer durante o processamento
• Algumas partes podem requerer suporte para evitar deformação durante a impressão
• Número limitado de fornecedores comparado 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 elevado.

Pó de aço inoxidável 300M vs 316L vs 17-4PH

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

Comparação de pós de aço inoxidável

Liga	Composição	Propriedades	APLICATIVOS
300M	Alta Ni, Cr, Mo	Excelente resistência à corrosão, boa ductilidade e tenacidade, alta resistência até 600 ¡«C	Aeroespacial, petróleo e gás, química, usos em altas temperaturas
316L	Ni e Cr médios	Excelente resistência à corrosão, facilmente soldável, boa biocompatibilidade	Equipamentos navais, implantes médicos, processamento de alimentos
17-4PH	Médio Ni, Cr + Cu	Alta dureza e resistência, boa resistência à corrosão, pode ser tratada termicamente	Aeroespacial, usinagem de ferramentas, automotivo, moldes plásticos

O 300M oferece a melhor combinação de resistência à corrosão e resistência útil em temperaturas elevadas. O 17-4PH é mais usado para aplicações

O pó de aço inoxidável 300M é um material especializado usado em metalurgia do pó e aplicações de fabricação aditiva. Este aço inoxidável austenítico de alta liga mostra excelente resistência à corrosão e propriedades de alta resistência.

Pó de até 300M pode ser usado para criar componentes metálicos complexos usando técnicas avançadas de produção como sinterização a laser seletiva (SLS), sinterização a laser direto de metal (DMLS) e jateamento de aglutinante. Os pós esféricos finos se espalham facilmente e sinterizam uniformemente, produzindo peças densas.

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

Comparação Detaliada

• O 300M tem maior resistência à tração que o 316L e menor ductilidade. Mantém a resistência até 600¡«C melhor que o 316L.
• 316L possui a melhor resistência à corrosão em geral, seguida por 300M e 17-4PH. 300M resiste melhor à corrosão localizada e por frestas do que 316L.
• 17-4PH atinge a maior dureza após o tratamento térmico, mas tem menor tenacidade do que 300M e 316L.
• 300M possui um teor de níquel mais alto do que 316L e 17-4PH, o que melhora a resistência à corrosão. 17-4PH contém cobre para endurecimento por precipitação.
• O 300M é utilizado em aplicações especializadas que requeiram resistência a temperaturas elevadas, como componentes aeroespaciais. O 316L é amplamente utilizado em ambientes corrosivos em indústrias nas quais a alta resistência não é crítica.
• O 17-4PH é adequado para aplicações que exigem alta dureza como moldes, ferramentas e peças resistentes ao desgaste para uso automotivo e de consumo.
• Os pós de 300M e 17-4PH são mais caros do que os pós comuns de 316L. O 17-4PH é relativamente mais fácil de processar por sinterização a laser do que o 300M.
• As três graduações são prontamente soldáveis na condição recozida/solucionada. 17-4PH requer tratamento de envelhecimento após soldagem para restaurar propriedades.
• 300M requer tratamentos térmicos de alívio de tensões após impressão para evitar trincamento. 17-4PH normalmente recebe tratamento térmico H900 pós-construção para propriedades ideais.

Resumindo, 300M preenche um nicho entre a resistência à corrosão generalizada de 316L e a alta resistência/dureza de martensíticos 17-4PH. Ele fornece as melhores propriedades em altas temperaturas, cruciais para as aplicações aeroespaciais.

300M Perguntas do aço inoxidável em pó

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

Perguntas frequentes sobre pó de aço inoxidável 300M

P: Qual tamanho de partícula é melhor para imprimir aço inoxidável 300M?

R: 15-45 micros é recomendado para SLM/DMLS. Tamanhos maiores de 45-100 microns melhoram a fluidez, mas reduzem a resolução.

Q: Qual é a densidade típica alcançada para as 300M partes impressas pela fusão de leito de pó a laser?

A: É possível atingir uma densidade de impressão acima de 99% com parâmetros otimizados. O HIP ajuda a eliminar vazios internos.

P: Qual é a rugosidade superficial típica de peças impressas 300M?

A: Uma rugosidade superficial ao redor de 10-15 microns é comum, o que pode ser reduzido para menos de 1 micron através do polimento.

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

R: Sim, recomenda-se o alívio de tensão a 1065-1120¡«C para evitar rachaduras, seguido por resfriamento a <50¡«C/hr.

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

R: Ferramentas componentes, bancadas, montagens, moldes de injeção de plástico são aplicações comuns beneficiadas pela dureza e resistência à corrosão.

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

A: Em um recipiente lacrado, em atmosfera inerte e seco a 10-25ºC por até 1 ano. Armazene longe de contaminação de ferro.

P: Você pode tratar termicamente 300M para aumentar sua dureza?

R: Sim, o envelhecimento a 900º-950º pode aumentar a dureza até 38 HRC similar a graus de endurecimento por precipitação.

Esta contém algumas das principais perguntas sobre o pó 300M. Por favor, entre em contato conosco para outras dúvidas específicas.

Conclusão

Em resumo, o pó de aço inoxidável 300M oferece uma combinação excepcional de alta resistência, boa ductilidade, excelentes propriedades em temperatura elevada e resistência à corrosão inigualável por outras ligas. É ideal para componentes críticos aeroespaciais, de petróleo e gás e da indústria química impressos usando as mais recentes técnicas de fabricação aditiva.

É preciso tomar cuidado durante o armazenamento, manuseio e processamento para obter propriedades ótimas do material. Testes e controle de qualidade também são essenciais em todas as etapas. Os custos mais altos limitam seu uso em aplicações de nicho onde o desempenho justifica o preço premium em relação a ligas comuns.

Com a crescente maturidade da tecnologia de FA e futuras reduções de custos, ligas especializadas como a 300M terão uma adoção expandida em setores que buscam se beneficiar de suas propriedades únicas e customizar componentes para o máximo desempenho.