Pó de aço inoxidável AerMet100

O pó de aço inoxidável AerMet100 é um pó de liga de alto desempenho projetado para aplicações de fabricação aditiva que requerem alta resistência e resistência à fadiga. Alguns recursos importantes deste material incluem:

• Alta resistência e dureza - A AerMet100 tem excelente resistência com resistência à tração acima de 200 ksi e dureza que varia entre 30 e 36 HRC.
• Boa ductilidade – Apesar da alta resistência, AerMet100 ainda segura ductilidade e resistência a impacto decentes. Os valores de alongamento estão acima de 10%.
• Excelente resistência à fadiga – O limite de fadiga do AerMet100 é muito alto em cerca de 50% da resistência à tração. Isso permite componentes duráveis expostos a tensões cíclicas.
• Resistência à fluência – A AerMet100 resiste à deformação sob carga em altas temperaturas de até 700 °C, tornando-a adequada para serviços em temperaturas elevadas.
• Resistência à corrosão – A composição do aço inoxidável oferece resistência à corrosão e à oxidação para uso em ambientes hostis.
• Soldabilidade – O baixo teor de carbono permite uma boa soldagem por meio de técnicas de soldagem por fusão.
• Custo-benefício – AerMet 100 é mais acessível do que outras ligas exóticas com propriedades semelhantes.

Este excepcional equilíbrio de propriedades faz com que o AerMet100 seja adequado para aplicações exigentes nas indústrias aeroespacial, de petróleo e gás, automotiva e industrial. As peças feitas de pó de AerMet100 demonstram alta relação resistência-peso, durabilidade e confiabilidade sob cargas operacionais.

**Composição do Pó de Aço Inoxidável AerMet100**

A AerMet 100 apresenta uma composição de aço inoxidável martensítico com adições de cobalto, níquel e molibdênio para resistência e dureza. A composição nominal é apresentada abaixo:

Elemento	% do Peso
Ferro (Fe)	Equilíbrio
Cromo (Cr)	15.0 – 17.0
Niquel (Ni)	7.0 – 10.0
Cobalto (Co)	8.0 – 10.0
Molibdênio (Mo)	4.0 – 5.0
Manganês (Mn)	< 1.0
Silício (Si)	< 1.0
Carbono (C)	< de 0,03

Os principais elementos de liga e seus efeitos são:

• Cromo- Proporciona resistência à corrosão e oxidação
• Níquel?- Aumenta a tenacidade e ductibilidade
• Cobalto?- Fortalecedor de solução sólida, aumenta a resistência
• Molibdênio?- Refino de solução sólida, aumenta a resistência e a resistência à fluência
• Manganês & Silício? - Desoxidantes para melhorar a fabricação do pó
• Carbono?- Mantido baixo para melhor soldabilidade

A combinação desses elementos proporciona ao aço inoxidável AerMet100 seu conjunto único de propriedades.

Propriedades do aço inoxidavel em pó AerMet100

AerMet100 exibe as seguintes propriedades físicas e mecânicas nas condições AM e de tratamento térmico conforme construídas:

Propriedade	Como Construído	Tratado Termicamente
Densidade	7,9 g/cc	7,9 g/cc
Porosidade	< 1%	< 1%
Rugosidade da superfície (Ra)	15-25 Ã?m	15-25 Ã?m
Dureza	30 - 35 HRC	34-38 HRC
Resistência à Tração	170-190 ksi	190-220 MPa
Limite da Fadiga (Offset de 0,2%)	160-180 ksi	180-210 ksi
alongamento	8-13%	10-15%
Redução de área	15-25%	15-25%
Módulo de elasticidade	27-30 Msi	29-32 Msi
CTE (70-400°C)	11-12 cm/m¡«C	11-12 cm/m¡«C
Condutividade	25-30% IACS	25-30% IACS

As propriedades fazem AerMet100 adequado para componentes estruturais de alta resistência, fixadores aeroespaciais, ferramentas de fundo de poço, válvulas e bombas e outras peças críticas onde a resistência à fadiga é fundamental.

Aplicações de Pó de Aço Inoxidável AerMet100

As propriedades únicas do AerMet100 o tornam uma excelente escolha para as seguintes aplicações:

Aeroespacial

• Braçadeiras estruturais, escoras, componentes da fuselagem
• Partes do trem de pouso, componentes das asas, empenagem
• Suportes do motor, componentes do escapamento
• Pás de turbinas, impulsores, peças do compressor
• Fixadores de alta resistência, parafusos, porcas, rebites

Óleo e gás

• Ferramentas e componentes para perfuração de poços
• Peças para boca de poço, válvulas, bombas
• Vasos de pressão, conexões para dutos
• Peças estrutural de subsea/offshore

Automotivo

• Componentes de geração de energia
• Componentes de sistemas de acionamento como engrenagens, eixos
• Chapas estruturais, componentes do chassi
• Componentes de corrida de alto desempenho

Industrial

• Peças robóticas sujeitas a desgaste e impacto
• Matrizes, moldes, ferramentais
• Peças para manuseio de fluidos, como válvulas e bombas
• Outros componentes de carga de alto ciclo

A excelente resistência à fadiga do AerMet100 faz dele uma substituição ideal para componentes tradicionalmente feitos de titânio ou ligas de níquel. A alta dureza também proporciona boa resistência ao desgaste.

Especificações do Pó de Aço Inoxidável AerMet100

Os produtos em pó AerMet100 atendem às seguintes especificações:

Especificação	Qualidade/Liga
AMS 7245	AerMet100
ASTM F3056	AlloySpec 23A
DIN 17224	X3NiCoMoAl 15-7-3

As distribuições de tamanho típicas para processamento AM são:

Tamanho das partículas	Distribuição
15-53 mm	98%
<106 μm	99%

A composição química deve estar de acordo com as faixas permitidas para elementos como Cr, Ni, Co, Mo, C, etc., conforme descrito na especificação AMS 7245 para a liga AerMet100.

As propriedades mecânicas devem atingir ou exceder os valores mínimos de dureza, resistência à tração, limite de escoamento, alongamento e redução da área declarados na AMS 7245.

Os ensaios não destrutivos como de teste de penetração por tinta ou de inspeção por partículas magnéticas não devem mostrar falhas ou defeitos críticos. O pó deve ter boa fluidez e não apresentar aglomeração.

Fornecedores de pó de aço inoxidável AerMet100 e preços

O pó AerMet100 está disponível pelos seguintes fornecedores principais:

Fornecedor	Designação do produto	Faixa de preço por kg
Aditivo Carpenter	CarTech AerMet100	$85-110
Häagen-Dazs	Digital Metal DM100	$90-120
Praxair	TRU100	$80-100
Sandvik Osprey	Osprey Met 100	$75-95

Os preços variam de acordo com o volume do pedido, tamanho do lote, distribuidor regional e outros descontos. Pequenas quantidades para fins de pesquisa podem custar mais do que volumes de produção em massa.

Armazenamento e manuseio

Para manter a qualidade do pó AerMet100 para uso AM, as seguintes diretrizes de armazenamento e manuseio se aplicam:

• Armazene recipientes vedados em local fresco e seco, longe de umidade e de fontes de contaminação
• Evite expor a pólvora a umidade alta (>60% UR) por tempo prolongado
• Permita que o pó se equilibre em temperatura ambiente antes de abrir a embalagem para evitar condensação
• Despeje e transfira o pó em ambientes inertes com baixo teor de oxigênio, se possível.
• Use equipamentos e acessórios para manuseio de pó feitos de materiais compatíveis para evitar contaminação
• Limite a reutilização de pó para no máximo 2-3 ciclos para prevenir a degradação das propriedades
• Realizar testes do pó usado para garantir que ainda atende a todas as especificações para reutilização

Armazenamento adequado e manuseio cuidadoso são essenciais para prevenir oxidação do pó, contaminação ou mudanças na fluidez.

Informações de Segurança

• Use EPI ao manusear pólvora – luvas, máscara com respirador, óculos
• Evite o contato com a pele para evitar possíveis reações alérgicas.
• Evite inalar pós finos por períodos prolongados
• Certifique-se de que haja ventilação adequada e coletor de pó durante o processamento
• Use ferramentas antifaiscantes, para distribuir e manusear pó
• O isolamento por gás inerte é recomendado para manuseio de pó
• Siga todas as orientações de ficha de informações de segurança de material (FISPQ)
• Descarte de acordo com os regulamentos locais e garanta a contenção

Os pós de liga AerMet100 geralmente não são materiais perigosos, mas é recomendável seguir as práticas básicas de segurança durante o armazenamento, manuseio e processamento.

Inspeção e Testes

Para garantir que o AerMet100 em pó atenda às especificações, os seguintes procedimentos de inspeção e teste podem ser usados:

Metodo de Teste	Propriedade Validada
Inspeção visual	Fluidez do pó, Contaminação
Microscopia eletrônica de varredura	Distribuição e morfologia do tamanho de partícula
Espectroscopia de raios X com dispersão de energia	Química de liga, Contaminação
Difração de raios X	Fases presentes, contaminação
Medidor de vazão com corredor	Fluxo de pó
Densidade Aparente	Densidade de enchimento do pó
Teste de densidade batida	Fluidez do pó
Análise granulométrica	Distribuição granulométrica de partículas por ASTM B214
Análise química	Composição por AMS 7245, óxidos
Medição de Densidade	Densidade do pó vs AMS 7245

Testes mecânicos de espécimes impressos por AMS 7245 validam que as propriedades da peça final atendam aos requisitos. Os métodos de teste incluem dureza, tração, impacto Charpy, fadiga de alta ciclagem, fadiga de baixa ciclagem, ruptura por fluência, tenacidade à fratura, corrosão, etc.

Comparação de Pó de Aço Inoxidável AerMet100 com Materiais Semelhantes

Comparação da Aermet100 com outros aços inoxidáveis мартенситос de alta resistência:

Liga	Força	Ductilidade	Soldabilidade	Custo
AerMet100	Muito alto	Moderado	Razoável	Moderado
17-4PH	Alto	Baixo	Pobre	Baixo
Custom 465	Muito alto	Baixo	Pobre	Alto
316L	Moderado	Alto	Excelente	Baixo
Inconel 718	Alto	Alto	Moderado	Muito alto

Vantagens de AerMet100:

• Resistência maior que 17-4PH e 316L
• Melhor ductilidade que o Custom 465 para maior resistência ao impacto
• Mais soldáveis que as ligas para endurecimento por precipitação
• Custo mais baixo que o Inconel 718

Limitações do AerMet100:

• Menor ductilidade/tenacidade à fratura que o 316L austenítico
• Soldabilidade inferior quando comparada com o 316L
• custo mais alto que 17-4PH ou 316L
• Força menor que Custom 465 em condição de pico envelhecida

No geral, o AerMet100 oferece uma combinação otimizada de resistência, ductilidade, soldabilidade e custo para peças de alto desempenho feitas por processos de FA.

FAQ

P: Quais são os principais benefícios da liga AerMet100?

A: Os principais benefícios do AerMet100 são sua alta resistência e dureza em conjunto com boa ductilidade, excelente resistência à fadiga, resistência a deformações, resistência à corrosão e custo moderado. Isso o torna bem adequado para aplicações de FA críticas.

Q: Qual tratamento térmico é utilizado para AerMet100?

R: Um tratamento térmico típico é 1-2 horas em solução a 1040-1080¡«C seguido por resfriamento ao ar ou em estufa até a temperatura ambiente e, então, endurecimento de envelhecimento a 480¡«C por 4 horas para atingir a resistência e a dureza ideais.

P: Quais métodos de soldagem podem ser usados para unir peças de AerMet 100?

A: Métodos de soldagem a fusão como GTAW, GMAW e PAW são recomendados para AerMet100 para evitar trincas e minimizar empenamentos. Entrada de baixo calor e martelagem das soldas também são sugeridos. A solda por brasagem também pode produzir boas juntas.

Pergunta: Como o AerMet100 se compara aos aços martensíticos para fabricação aditiva?

R: A AerMet100 tem uma ductilidade mais alta, mas uma resistência ligeiramente mais baixa que os aços maraging como o 18Ni300 ou o 18Ni350. Os aços maraging têm uma baixa soldabilidade. A AerMet100 é uma boa alternativa de baixo custo para o maraging.

A AerMet100 pode ser usinada após o processamento AM?

A: Sim, o AerMet100 pode ser usinado após a AM, mas deve-se tomar cuidado para levar em conta os efeitos do encruamento. Recomendam-se forças de corte baixas, ferramentas de metal duro e refrigeração adequada. O recozimento pode ser necessário após usinagem extensiva.

P: Qual faixa de tamanho de partícula do pó AerMet100 é ideal para AM?

A: A faixa de tamanho de partícula recomendada para AM é de 15 a 45 µm. Pós mais finos melhoram a resolução, mas podem impactar negativamente a fluidez. Pós mais grossos acima de 53 µm podem causar defeitos de impressão. O ponto ideal típico é de 25 a 35 µm.