Pó de aço inoxidável 304L para MIM

Visão geral do pó 304L para MIM

O 304L é um aço inoxidável austenítico que contém cromo, níquel e baixo teor de carbono. O "L" indica baixo teor de carbono para evitar a precipitação de carboneto durante a soldagem. O 304L oferece excelente resistência à corrosão, comparável ao 316L, mas a um custo menor.

As principais características que tornam o 304L adequado para MIM incluem:

• Excelente resistência à corrosão em uma variedade de ambientes
• Boa ductilidade, resistência e propriedades mecânicas
• É possível obter alta densidade sinterizada
• Excelente moldabilidade devido à modelagem esférica do pó
• Econômico em comparação com o pó 316L
• Prontamente disponível em uma variedade de especificações de pó

Este artigo fornece uma visão geral detalhada das propriedades, do processamento, da sinterização, das aplicações e de outras especificidades do pó 304L quando usado na moldagem por injeção de metal.

Composição típica do pó de 304L para MIM

A composição do pó 304L para MIM é:

Elemento	% do Peso
Ferro (Fe)	Equilíbrio
Cromo (Cr)	18-20%
Niquel (Ni)	8-10%
Manganês (Mn)	¨P 2%
Silício (Si)	¨P 1%
Carbono (C)	¨P 0,03%
Nitrogênio (N)	¨P 0,1%
Enxofre (S)	¨P 0,03%

O níquel aumenta a resistência à corrosão, enquanto o cromo oferece resistência à oxidação. O baixo teor de carbono minimiza a precipitação de carboneto durante a sinterização.

Propriedades do pó 304L para MIM

O pó 304L apresenta as seguintes propriedades:

Propriedade	Valor
Densidade	7,9 g/cm³
Ponto de Fusão	1400-1450¡«C
Condutividade térmica	16 W/mK
Resistividade elétrica	0,72 ×'Î.cm
Módulo de Young	193 GPa
Razão de Poisson	0.29
Limite de escoamento	205-515 MPa
Resistência à Tração	515-620 MPa
alongamento	40-50%

Essas propriedades tornam o 304L adequado para a produção de peças MIM de alto desempenho que necessitam de resistência à corrosão.

Especificações do pó 304L para MIM

O pó 304L para MIM tem as seguintes especificações:

• Tamanho das partículas?- Normalmente de 10 a 20 mícrons com distribuição estreita. Essencial para alta densidade sinterizada.
• VazãoTaxa de fluxo mínima de 25 s/50 g. Garante uma moldagem por injeção suave e sem bloqueios.
• Morfologia?- Pó predominantemente esférico para excelente moldabilidade e densidade.
• Conteúdo de oxigênioBaixos níveis de oxigênio (<2000 ppm) para minimizar a oxidação.
• Densidade Aparente?- A densidade aparente mais alta melhora o carregamento de pó durante a moldagem.
• Densidade de BatidaDensidade de toque mais alta, acima de 4 g/cm3, desejada para uma boa compactação.

Processamento de pó de 304L em MIM

O pó 304L passa pelas seguintes etapas de processamento durante a MIM:

1. Mistura - O pó é misturado com um aglutinante adequado, lubrificantes e plastificantes para formar a matéria-prima.

2. Granulação - A matéria-prima é granulada em pellets esféricos para melhorar o fluxo no cilindro de injeção.

3. Moldagem por injeção - Os pellets de matéria-prima são moldados em peças complexas em forma de rede usando moldagem por injeção.

4. Desbobinamento - O aglutinante é removido das peças moldadas por meio de processos de desbobinamento térmico e/ou com solvente.

5. Sinterização - As peças desbastadas (peças marrons) são sinterizadas a 1300-1400¡"C em hidrogênio para produzir componentes densos.

Resposta de sinterização do pó de 304L

• O pó 304L pode atingir densidade teórica >95% após a sinterização com distorção mínima.
• Excelente sinterabilidade devido ao pó esférico fino, boa limpeza e pureza da superfície.
• O baixo teor de carbono minimiza a precipitação de carbonetos de cromo durante a sinterização.
• A temperatura e a atmosfera controladas são necessárias para obter alta densificação e propriedades.
• O tratamento térmico pós-sinterização pode melhorar ainda mais as propriedades.

Aplicações de peças 304L sinterizadas de MIM

O MIM usando pó 304L é ideal para:

• Instrumentos cirúrgicos como lâminas de bisturi, pinças, afastadores, fórceps.
• Componentes odontológicos e ortodônticos, como implantes e aparelhos.
• Componentes do relógio, como dedos, engrenagens e molas.
• Contatos e conectores elétricos.
• Cateteres, cânulas e dispositivos microfluídicos para uso médico.
• Acessórios, fixadores e outras ferragens resistentes à corrosão.
• Joias decorativas e de fantasia.

Benefícios do uso do pó 304L para MIM

Os benefícios incluem:

• Excelente resistência à corrosão, comparável ao aço inoxidável 304L fundido ou forjado.
• Alta precisão dimensional e excelente acabamento superficial das peças MIM.
• Geometrias complexas possíveis somente por meio de MIM.
• Densidade quase total e boas propriedades mecânicas.
• Processo escalável capaz de produção econômica de médio e alto volume.
• Menor peso do componente e utilização de material em comparação com a usinagem.

Fornecedores globais de pó 304L para MIM

Alguns dos principais fornecedores globais de pó de aço inoxidável 304L atomizado a gás, feito sob medida para MIM, incluem:

• Sandvik Osprey (Reino Unido)
• Carpenter Powder Products (EUA)
• AMETEK (EUA)
• Rio Tinto Metal Powders (Canadá)
• H?gan?s (Suécia)
• Guangdong Huijin Powder Material (China)

Essas empresas oferecem vários graus de pó 304L que atendem aos rigorosos requisitos do MIM.

Preços do pó 304L para o setor de MIM

Nota	Faixa de preço
Pureza comercial	$15-25 por kg
Alta pureza	$25 - 50 por kg.
Grau ultrafino	$50-120 por kg

Os pós esféricos ultrafinos atomizados a gás usados em MIM são mais caros do que os tipos padrão. As compras em pequenas quantidades podem ter um preço 50% mais alto.

Armazenamento e manuseio do pó 304L

O pó 304L deve ser armazenado em recipientes selados sob umidade controlada e purga de gás inerte para evitar:

• Oxidação/reação com o ambiente
• Absorção de umidade que leva a uma sinterização deficiente
• As precauções de segurança do SDS do fornecedor devem ser seguidas

Técnicas cuidadosas de manuseio de pó devem ser usadas durante o processamento MIM.

Teste de controle de qualidade para pó 304L

Os testes importantes incluem:

• Distribuição do tamanho das partículas (difração a laser)
• Morfologia (SEM)
• Taxa de vazão (medidor de vazão Hall)
• Densidade Aparente
• Densidade de Batida
• Composição química

O teste adequado garante que o pó atenda aos requisitos críticos para matéria-prima de MIM de alta qualidade.

Comparação de 304L e 316L para MIM

Os pós 304L e 316L são comparados para uso em MIM:

• O 304L oferece melhor valor com menor custo.
• O 316L oferece maior resistência à corrosão em ambientes adversos.
• Ambos oferecem excelente sinterabilidade.
• O 304L tem uma resistência à tração ligeiramente melhor, enquanto o 316L oferece maior resistência ao escoamento.
• O 304L é suficiente para a maioria das aplicações, enquanto o 316L é preferível para condições mais exigentes.

Perguntas frequentes

P: Qual é o tamanho típico do pó 304L usado como matéria-prima para MIM?

R: Normalmente, usa-se de 10 a 20 mícrons com distribuição estreita de tamanho de partícula para otimizar a carga de pó, a moldabilidade e a densidade sinterizada.

P: Quanto custa o pó 304L de alta pureza para MIM?

R: O pó 304L atomizado com gás esférico de alta pureza custa $25-50 por kg com base no volume do pedido. Pequenas quantidades são significativamente mais caras.

P: Qual densidade sinterizada pode ser obtida com peças MIM 304L?

R: Com o processamento otimizado, é possível obter densidade sinterizada acima da densidade teórica 95% (aprox. 7,6-7,8 g/cm3) para peças MIM 304L.

P: É usado algum tratamento térmico pós-sinterização para peças 304L de MIM?

R: Sim, o recozimento por solução seguido de resfriamento a ar pode ser realizado em peças MIM 304L sinterizadas para melhorar as propriedades mecânicas.

P: Onde posso comprar pó 304L adequado para aplicações médicas de MIM?

R: O pó 304L que atende às especificações rigorosas do setor médico pode ser adquirido dos principais fornecedores, incluindo Sandvik Osprey, Carpenter Powder Products, AMETEK e Rio Tinto Metal Powders.