300M порошок из нержавеющей стали

300М содержит высокое содержание никеля и хрома, что обеспечивает отличную коррозионную стойкость, сопоставимую с нержавеющей сталью 304 и 316. Состав контролируется в узких диапазонах, как показано ниже:

Состав порошка из нержавеющей стали 300 мкм

Элемент	Диапазон состава
Углерод (C)	макс. 0,05 %
Кремний (Si)	1.0% макс
Марганец (Mn)	2,0% макс
Фосфор (Р)	не более 0,03%
Сера (S)	Макс. 0,01%
Хром (Cr)	24.0-26.0%
Никель (Ni)	19.0-22.0%
Молибден (Mo)	4.0-5.0%
Азот (N)	0.10-0.16%
Железо (Fe)	Баланс

Основные легирующие элементы, такие как хром, никель и молибден, делают 300M уникальным. Высокое содержание хрома обеспечивает прекрасную коррозионную и окислительную стойкость. Никель усиливает ее, делая сталь более устойчивой к восстанавливающим кислотам. Молибден усиливает стойкость к точечной и щелевой коррозии в хлоридах.

Азот также добавляется для стабилизации аустенитной структуры и увеличения прочности путем упрочнения в твердом растворе. Содержание углерода ограничивается для минимизации выделения карбида. Конечным результатом является универсальный коррозионностойкий стальной порошок, идеально подходящий для аддитивного производства.

Свойства порошка из нержавеющей стали 300M

Нержавеющая сталь 300M обеспечивает превосходное сочетание высокой прочности и пластичности, а также исключительную стойкость к коррозии. Ниже приведено описание некоторых ключевых свойств:

Свойства порошка из нержавеющей стали 300M

Имущество	Ценность
Плотность	7,9 г/см³
Температура плавления	1370 °C (2500 °F)
Теплопроводность	12 Вт/м-К
Удельное электрическое сопротивление	72 x´Î-см
Модуль упругости	200 ГПа
Коэффициент Пуассона	0.29
Прочность на растяжение	165 тысяч фунтов на квадратный дюйм (1140 МПа)
Предел текучести	140 кси (965 МПа)
Удлинение	35%

Аустенитная структура обеспечивает стали 300M большую прочность и пластичность по сравнению с мартенситными сортами. Это также делает сталь немагнитной. Материал обладает хорошей прочностью до 600 °C и может использоваться в криогенных условиях. Коррозионная стойкость такая же, как у стали марки 316L. Износостойкость ниже, чем у мартенситных сортов, но обрабатываемость отличная.

В целом, 300M обеспечивает исключительное равновесие прочности, пластичности, хрупкой вязкости и устойчивости к коррозии, что делает этот материал подходящим для требовательных применений аддитивного производства в таких отраслях, как аэрокосмическая, химическая обработка, нефтегазовая и др.

Области применения стального порошка 300М

Вот некоторые типичные случаи использования и применения порошка нержавеющей стали 300М:

Области применения стального порошка 300М

Промышленность	Распространённые приложения
Аэрокосмическая отрасль	Компоненты двигателей, конструктивные детали, шасси
Автомобильный	Корпусы клапанов, детали насосов, компоненты турбонагнетателей
Медицинский	Импланты, протезы, хирургические инструменты
Химический	Насосы, запорные устройства, фасонные изделия
Нефть и газ	Нижний нефтепромысловый инструмент, буровые головки, морские компоненты
Промышленный	Оборудование для пищевой промышленности, прессовые плиты, штампы и формы
Потребитель	Корпуса часов, ювелирные украшения, декоративно-художественная посуда

Превосходная коррозионная стойкость позволяет стали 300M выдерживать агрессивные рабочие условия в таких отраслях, как нефтегазовая, химическая переработка, борьба с загрязнением и т. д., где детали подвергаются воздействию кислот, щелочей, солей или хлоридов.

В аэрокосмических приложениях сплав обеспечивает высокую прочность, снижение веса в сочетании с хорошей ползучестью и усталостной прочностью при повышенных температурах. Аустенитная структура обеспечивает превосходную вязкость разрушения.

В медицинском использовании, например, в качестве имплантатов и хирургических инструментов, полезная биосовместимость и высокая прочность 300М-нержавеющей стали имеют свои преимущества. Для потребительских товаров привлекательный внешний вид и возможность полировки до зеркального блеска делает ее подходящей для декоративных применений.

Аддитивное производство позволяет производить изделия с геометрий и внутренними характеристиками, что невозможно при использовании традиционных способов производства. Это расширяет свободу проектирования и ассортимент применения порошковой 300M нержавеющей стали.

300M нержавеющая сталь порошковые характеристики

Порошок 300M производится во всех стандартных размерах, формах и смесях, соответствующих различным процессам аддитивного производства. Ниже приведены некоторые характеристики:

300M нержавеющая сталь порошковые характеристики

Параметр	Типичные значения
Форма частиц	Сферический, спутник, неправильный
Размер частиц	15-45 Ãœm, 15-53 Ãœm, 53-150 Ãœm
Кажущаяся плотность	2,5-4,5 г/см3
Плотность при утрамбовке	3,5-4,5 г/см3
Расход	15-25 ч/50г
Содержание углерода	< 0,05 вес.%
Содержание кислорода	< 0,15 % мас.
Содержание азота	0,10–0,16 мас. %
Содержание водорода	< 0.0015 мас. %

• Сферические порошки легко распределяются и имеют хорошую текучесть для равномерного осаждения слоя. Они идеально подходят для процессов SLS/DMLS.
• Нерегулярная и спутниковая морфология обеспечивают лучшую плотность упаковки струйного связующего.
• Для лучшего разрешения и отделки предпочтительны меньшие размеры частиц (~ 20 Ã × м).
• Более крупные размеры (~ 45-150 ×мкм) улучшают поток порошка и уменьшают заклинивание накопителя.

- химия, особенно межузельных элементов, таких как C, N, O, H контролируется, чтобы избежать проблем с испарением и пористостью во время печати.

Такие газы, как азот и аргон, могут использоваться во время распыления для минимизации окисления и поглощения водорода. Дополнительные легирующие элементы добавляются, чтобы компенсировать потери летучих элементов во время обработки.

Поставщики 300M порошка из нержавеющей стали

300-микронный порошок предлагается несколькими ведущими поставщиками материалов для аддитивного производства металла:

Поставщики 300M порошка из нержавеющей стали

Компания	Брендовые имена	Доступные размеры частиц
Sandvik	Osprey 300M	15-45 мкм, 53-150 мкм
Carpenter Additive	300M-18, 300M-28	15-53 Ã×
Praxair	TruForm 300M	15-45 мкм
SLM Solutions	300М	15-45 мкм
EOS	Нержавеющая сталь 300M	20-50 Ãœm
Технология LPW	LF300M	15-45 мкм

Крупные производители порошка используют газоатомизацию, чтобы производить сферический порошок 300M, подходящий для процессов лазерного плавления порошкового слоя, таких как выборочное лазерное плавление (SLM) и прямое лазерное спекание металла (DMLS).

Другие поставщики средств производства в этой нише предлагают распыленное в водной среде и плазмой распыленное покрытие 300М с более неправильной морфологией по более низкой стоимости. Они ориентированы в первую очередь на нанесение покрытий связующим методом.

В целом порошок стоимостью в 300 миллионов долларов без замедления доступен по всему миру у поставщиков материалов для металлической ММ, обеспечивая надежную цепочку поставок для конечных пользователей.

Затраты на порошок нержавеющей стали 300M

300M порошок стоит дороже, чем более распространенные марки, например, 316L из нержавеющей стали, благодаря его специализированному составу с высоким содержанием никеля, хрома и молибдена. Ниже показаны некоторые типичные ценовые диапазоны:

Затраты на порошок нержавеющей стали 300M

Степень измельчения	Морфология	Ценовой диапазон
300M предварительно сплавленный	Сферический	60-100 долларов США за кг
Водяной туман — распыление 300 М	Неправильный	30–60 долларов США за кг

• Предварительно легированные сферические порошки, изготавливаемые методом газовой атомизации, имеют более высокую стоимость из-за более высоких производственных затрат и лучшего качества.
• Вода-атомизированные или плазма-атомизированные неправильные порошки дешевле, но имеют более высокое содержание кислорода.
• Более крупные размеры частиц (>45 Ã×м) характеризуются более низкими ценами за счет лучшей отдачи при производстве.
• Малые объемы и пользовательские смеси стоят дороже. При заказе оптом можно договориться о более выгодной цене.
• Сплавы элементарных порошков могут иметь меньшую стоимость, однако их производительность ниже, чем у готовых сплавов.
• Переработанный порошок приблизительно на 20-30% дешевле, но имеет ограниченное повторное использование.

В расчете на 300 млн порошков расходы составляют от 30 до 100 долларов США за килограмм в зависимости от класса, качества, морфологии, диапазонов размеров, объемов заказов и цен поставщика. По мере обострения конкуренции и прогресса в технологии распыления затраты снижаются.

Обработка порошка нержавеющей стали объемом 300 млн.

С порошком объемом 300 млн требуется бережно обращаться, чтобы избежать загрязнения или смешивания с другими материалами. Ниже приведены некоторые рекомендации:

Обработка порошка нержавеющей стали объемом 300 млн.

• Храните невскрытые контейнеры в сухом инертном окружении, чтобы предотвратить окисление и попадание влаги
• Открывайте контейнеры в перчаточных камерах, заполненных аргоном, чтобы избежать контакта с воздухом
• Используйте инструменты и контейнеры, предназначенные только для 300M, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение
• Избегайте контакта с металлом или углеродом, чтобы предотвратить изменения структуры
• Точно измеряйте вес порошка перед повторным использованием для контроля пропорций смеси.
• Перед повторным использованием просейте горшки, чтобы разбить агломераты и удалить крупные частицы
• Не высыпайте остатки тонера обратно в емкость с целью предотвращения смешивания нового и использованного тонера
• Тщательно очищайте оборудование между обработкой партий, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение

Правильное обращение с порошком и хранение помогает сохранять его состав, морфологию, сыпучесть и возможность повторного использования. Загрязнение может негативно повлиять на свойства материала или привести к дефектам при печати

Хранение порошка нержавеющей стали 300M

300м порошок должен храниться в следующих условиях:

Хранение порошка нержавеющей стали 300M

• Храните в оригинальных запечатанных контейнерах до момента использования.
• Для длительного хранения используйте инертную газовую оболочку или вакуумную упаковку
• Хранить в прохладном проветриваемом месте, не подвергая воздействию прямых солнечных лучей
• Идеальная температура хранения 10-25 ¡«C
• Избегайте перепадов температуры и влажности, поскольку это может привести к конденсации
• Положите мешочки осушителя в открывшиеся емкости для поглощения влаги
• Для предотвращения окисления ограничьте срок хранения предварительно сплавленного порошка 6-12 месяцами.
• Поверните инвентарь, используя систему FIFO (первым пришел, первым вышел)

Правильное хранение имеет решающее значение для предотвращения деградации порошка в течение долгого времени в результате воздействия влаги, кислорода или других факторов окружающей среды. Следуйте рекомендациям производителя для обеспечения максимального срока хранения.

300M Безопасность порошка из нержавеющей стали

Обработка 300M порошка требует соблюдения правил техники безопасности, аналогичных правилам для других мелкодисперсных порошков нержавеющей стали:

300M Безопасность порошка из нержавеющей стали

• Используйте соответствующие СИЗ во время эксплуатации - перчатки, респираторы, защиту для глаз
• Избегайте вдыхания порошка - используйте вентиляцию и маски
• Избегайте контакта с кожей чтобы предотвратить сенсибилизацию — используйте перчатки
• Используйте искробезопасные инструменты и вакуумные системы, разработанные для горючей пыли
• Использование инертного газа в перчаточных камерах обеспечивает защиту при обращении
• Рекомендуется применять взрывозащищенное освещение и электрооборудование,
• Соблюдайте меры предосторожности, указанные в SDS, и носите рекомендуемые в процессе СИЗ
• Чтобы избежать скопления частиц и минимизировать риски, поддерживайте чистоту
• Используйте системы сбора пыли и процедуры наведения чистоты для снижения рисков, связанных с горючей пылью

Мелкодисперсные порошки создают риски, такие как сенсибилизация при длительном воздействии и опасность взрыва вследствие скопления пыли. Осознанность, обучение и безопасные методы работы являются крайне важными.

3D-печать из нержавеющей стали 300M

300M требует оптимизированных параметров печати, адаптированных для сплава:

Параметры печати 300M из нержавеющей стали

• Лазерная мощность/плотность мощности: 150-220 Вт, 50-90 Дж / мм3
• Скорость сканирования: 600-1200 мм/с
• Расстояние между люками: 80-120 × мкм
• Толщина слоя: 20–50 Å
• Аргон противотока предпочтительнее азота
• Уровни кислорода ниже 1000 ppm препятствуют окислению.
• Предварительный нагрев до 80-150 ° C снижает остаточные напряжения
• Для предотвращения растрескивания необходима термообработка

Ключевые соображения включают минимизацию температурного напряжения и избежание возникновения трещин из-за нагрева с целью достижения печати с высокой плотностью. Необходимо внести определенные корректировки параметров для оптимизации параметров под конкретные модели принтеров.

Постобработка 300M порошка нержавеющей стали

Типовые способы постобработки для 300 млн деталей включают:

Постобработка детали из нержавеющей стали 300M

• Поддержите удаление, используя электроэрозионную обработку или пескоструйную обработку
• Удаление внутреннего напряжения при 1065-1120¡«C в течение 1–2 часов для предотвращения растрескивания
• Горячее изостатическое прессование (HIP) для устранения внутренних пустот и увеличения усталостной прочности
• Термообрабока при 900-950¡«C для регулировки твердости/прочности
• Шлифование, дробеструйная обработка, шлифование, полировка для улучшения качества поверхности
• Пассивация в азотной кислоте для удаления цвета побежалости и повышения коррозионной стойкости
• Дробеструйная обработка для создания сжимающих напряжений и увеличения срока службы усталости
• Такие покрытия, как PVD, CVD, могут обеспечить износостойкость / коррозионную стойкость или уникальный внешний вид

Для достижения желаемых свойств материала, размеров, качества поверхности и эстетики часто требуется многоступенчатая финишная обработка. Процесс зависит от требований применения.

Контроль качества порошка нержавеющей стали 300M

Необходимо провести обширное тестирование для обеспечения качества порошка и напечатанной детали:

Испытание в порошке 300M нержавеющая сталь

Тест	подробности
Химический анализ	ИСП-ОЭС, ИСП-МС, влажная химия, искровая ОЭС
Распределение размера частиц	Дифракция лазера, ситовый анализ
Морфология	CЭМ-микроскопия, микроскопия
Плотность порошка	Волюмометр Скотта, расходомер Холла
Расход	Расходомер Холла
Анализ влажности	Термогравиметрический анализ

Испытание детали из нержавеющей стали объемом 300 куб. м

Тест	подробности
Плотность	Архимед£ª Гелиевая пикнометрия
Шероховатость поверхности	Профилометр, интерферометрия
Твердость	Роквелл, Виккерс, Бринелль
Прочность на растяжение	ASTM E8
Микроструктура	Оптическая микроскопия, анализ изображений
Связывание слоев	Электронная микроскопия, капиллярная дефектоскопия
Пористость	Рентгеновская томография, анализ изображений
Поверхностные дефекты	Проникающая дефектоскопия, микроскопия

Всестороннее тестирование в соответствии с промышленными стандартами гарантирует постоянное качество порошка и производительность напечатанной детали. Это сводит к минимуму количество дефектов и предотвращает выход деталей из строя во время эксплуатации.

Преимущества порошка из нержавеющей стали 300M

Вот несколько преимуществ использования порошка 300M для аддитивного производства:

• Отличная коррозионная стойкость, сопоставимая с нержавеющей сталью 316L
• Высокая прочность с хорошей пластичностью и вязкостью разрушения
• Может легко обрабатываться с помощью селективного лазерного сплавления, струйной печати связующего и т. д.
• Хорошая размерная точность и чистота поверхности при печати деталей
• Хорошо работает в сложных условиях и при повышенных температурах
• Может создать сложные геометрии, невозможные обычными методами
• Детали можно подвергать термической обработке с целью изменения свойств, таких как твёрдость, прочность и т. д.
• Предлагает гибкость конструкции, которая не ограничивается типичными производственными ограничениями
• Позволяет экономить материал, энергию и расходы по сравнению с субтрактивными методами
• Широко доступны от ведущих поставщиков для обеспечения надежных поставок материала

Сочетание исключительных материальных свойств, передовой возможности изготовления и индивидуальной настройки делает 300М идеальным сплавом для критически важных для миссии компонентов AM для промышленного применения.

Ограничения использования порошковой стали 300M

У 300M также есть некоторые ограничения, которые следует учитывать:

• Дороже, чем обычные металлы как 316L или из нержавеющей стали 17-4PH
• Необходимо иметь оптимизированные параметры обработки, подобранные для сплава
• Чувствительны к загрязнению при ненадлежащем обращении с порошком
• Необходимость в горячем изостатическом прессовании (ГИП) для устранения внутренних пустот
• Более низкая износостойкость, чем у порошковых мартенитно-стальных
• Требуются операции постобработки и финишной обработки
• Высокие термические перегрузки могут вызвать трещины; термическая обработка обязательна
• При обработке может происходить окисление и азота поглощение
• Некоторые детали могут потребовать поддержки для предотвращения деформации во время печати
• Ограниченное количество поставщиков по сравнению с более распространенными сплавами

Специализированный состав, высокая стоимость и необходимость контролируемых условий обработки ограничивают ее использование критическими приложениями, где производительность оправдывает более высокую стоимость.

Стальная пудра 300M против 316L против 17-4PH

Каким образом марка 300M соотносится с другими популярными порошками из нержавеющей стали, такими как 316L и 17-4PH?

Сравнение порошков из нержавеющей стали

Сплав	Состав	Свойства	ПРИМЕНЕНИЯ
300М	Высокое содержание Ni, Cr, Mo	Превосходная коррозионная стойкость, хорошая пластичность и прочность, высокая прочность до 600¡«C	Аэрокосмическая область, нефтегазовая отрасль, химические вещества, применение в условиях высоких температур
316L	Средняя теплостойкость Ni, Cr	Отличная коррозионная стойкость, легко поддается сварке, хорошая биосовместимость	Промышленные судовые детали, медицинские импланты, переработка продуктов питания
17-4PH	Средние Ni, Cr + Cu	Высокая твердость и прочность, хорошая коррозионная стойкость, возможно закаливание	Космическая промышленность, производство инструментов, автомобилестроение, производство форм из пластика

300M предлагает лучшую комбинацию устойчивости к коррозии и прочности при повышенных температурах. 17-4PH предпочтительнее для применения

300M Нержавеющая сталь на основе порошковой технологии — это специализированный материал, используемый в порошковой металлургии и аддитивных технологиях производства. Эта высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь обладает превосходной коррозионной стойкостью и прочностью.

С помощью порошков 300M можно создавать сложные металлические компоненты с использованием таких передовых производственных технологий, как селективное лазерное спекание (SLS), прямое лазерное спекание металлов (DMLS) и струйная печать связующим веществом. Тонкие сферические порошки легко распределяются и спекаются равномерно, создавая плотные детали.

Вот больше контента, продолжающего сравнение порошков из нержавеющей стали 300M, 316L и 17-4PH:

Подробное сравнение

• 300M имеет более высокую прочность на растяжение, чем 316L, и меньшую пластичность. Он поддерживает прочность до 600 ° C лучше, чем 316L.
• 316L обладает лучшей общей коррозиестойкостью, за которым следуют 300M и 17-4PH. 300M лучше противостоит точечной и щелевой коррозии, чем 316L.
• 17-4PH после термообработки достигает наибольшей твердости, однако уступает по вязкости 300M и 316L.
• 300M имеет более высокое содержание никеля по сравнению с 316L и 17-4PH, что улучшает коррозионную стойкость. Для дисперсионного твердения 17-4PH содержит медь.
• 300M используется в специальных применениях, требующих прочности при повышенных температурах, такие как компоненты аэрокосмических аппаратов. 316L широко используется в коррозионных средах в отраслях, где высокая прочность не является критической.
• 17-4PH подходит для приложений, требующих высокой твердости, таких как формы, инструмент и износостойкие детали для автомобильного и бытового использования.
• Порошки 300M и 17-4PH дороже, чем обычный порошок 316L. 17-4PH относительно легче поддается обработке лазером, чем 300M.
• Все три – легкосвариваемые марки в отожженном/твердофазном состоянии. 17-4PH требует старения после сварки для восстановления свойств.
• После печати 300M требуется снятие напряжения термической обработкой, чтобы предотвратить растрескивание. Обычно 17-4PH подвергается термической обработке H900 после постобработки для получения оптимальных свойств.

Резюмируя, 300M заполняет место между общей коррозионной устойчивостью 316L и высокой прочностью/твердостью мартенситной 17-4PH. Она обеспечивает лучшие свойства в повышенной температуре, которые крайне важны для космических применений.

300M нержавеющая порошковая сталь

Вот некоторые распространенные вопросы о порошке из нержавеющей стали 300М:

Часто задаваемые вопросы о порошковом покрытии из нержавеющей стали 300M

В: Какой размер частиц наилучший для печати нержавеющей стали 300М?

A: 15-45 микрон рекомендуется для SLM/DMLS. Увеличение размера 45-100 микрон улучшает текучесть, но снижает разрешение.

Q: Какая типичная плотность достигается для 300 деталей M, напечатанных при помощи лазерного порошкового сплавления?

A: Можно достичь плотности печати более 99% при оптимизированных параметрах. HIP помогает устранить внутренние пустоты.

Вопрос: Какова типичная шероховатость поверхности готовых изделий 300M?

А: Обычно составляет около 10-15 микрометров Ra шероховатости поверхности, которая может быть уменьшена до менее 1 микрометра при полировке.

Вопрос: Требуется ли термическая обработка для 300M в период после обработки?

A: Да, для снятия напряжений при 1065-1120¡«С, чтобы предотвратить растрескивание с последующим охлаждением при <50¡«С/ч.

В: Каковы типичные сферы применения деталей 300M, напечатанных с помощью связующего материала?

A: Компоненты оснастки, кондукторы, крепежные приспособления, литьевые формы для пластмассы являются типичными областями применения, выигрывающими благодаря твердости и коррозионной стойкости.

В: Как следует хранить неиспользованный 300-меష్ный порошок для повторного использования?

A. В закрытом сухом инертном контейнере при 10-25 °C до 1 года. Хранить вдали от загрязнения железом.

В: Можно ли проводить термическую обработку 300М для повышения его твердости?

А: Да, старение при 900–950¡«С может увеличить твердость до 38 HRC, что аналогично степеням твердения при старении

Это охватывает некоторые ключевые вопросы о порошке 300M. Пожалуйста, свяжитесь с нами для каких-либо других конкретных вопросов.

Заключение

Подводя итог, порошок из нержавеющей стали марки 300M обеспечивает исключительное сочетание высокой прочности, хорошей пластичности, отличных свойств при повышенных температурах и коррозионной стойкости, несравнимой с другими сплавами. Он идеально подходит для критически важных компонентов в аэрокосмической, нефтегазовой и химической промышленности, которые изготавливаются с использованием новейших технологий аддитивного производства.

Обращайтесь осторожно при хранении, при обработке и переработке, чтобы добиться оптимальных свойств материала. Также на всех этапах незаменимы тестирование и контроль качества. Более высокая стоимость ограничивает использование нишевыми приложениями, где производительность оправдывает ценовую премию по сравнению с обычными сплавами.

По мере дозревания технологии AM и в связи с будущим снижением расходов специализированные сплавы, такие как 300M, будут использоваться повсеместно в тех отраслях, где хотят извлечь выгоду из их уникальных свойств и создать компоненты, предназначенные для обеспечения максимальной производительности.