Порошок из нержавеющей стали 304L для MIM

Обзор порошка 304L для MIM

304L - аустенитная нержавеющая сталь, содержащая хром, никель и низкое содержание углерода. Буква "L" обозначает низкое содержание углерода, что позволяет избежать выпадения карбидов при сварке. 304L обладает превосходной коррозионной стойкостью, сравнимой с 316L, но при этом стоит дешевле.

Ключевые характеристики, которые делают 304L пригодной для MIM, включают в себя:

• Отличная коррозионная стойкость в различных средах
• Хорошая пластичность, вязкость и механические свойства
• Достигается высокая плотность спекания
• Отличная формуемость благодаря сферической форме порошка
• Экономичность по сравнению с порошком 316L
• Легко доступны в различных спецификациях порошков

В этой статье представлен подробный обзор свойств, обработки, спекания, применения и других особенностей порошка 304L при использовании в литье металлов под давлением.

Типичный состав порошка 304L для MIM

Состав порошка 304L для MIM:

Элемент	Весовые %
Железо (Fe)	Баланс
Хром (Cr)	18-20%
Никель (Ni)	8-10%
Марганец (Mn)	¨P 2%
Кремний (Si)	¨P 1%
Углерод (C)	¨P 0.03%
Азот (N)	¨P 0.1%
Сера (S)	¨P 0.03%

Никель повышает коррозионную стойкость, а хром обеспечивает устойчивость к окислению. Низкий уровень углерода минимизирует выпадение карбидов во время спекания.

Свойства порошка 304L для MIM

Порошок 304L обладает следующими свойствами:

Имущество	Ценность
Плотность	7,9 г/см³
Температура плавления	1400-1450 годы — «С
Теплопроводность	16 Вт/(м·K)
Удельное электрическое сопротивление	0,72 Ã×´Î.см.
Модуль Юнга	193 ГПа
Коэффициент Пуассона	0.29
Предел текучести	205-515 МПа
Прочность на растяжение	515 - 620 МПа
Удлинение	40-50%

Благодаря этим свойствам 304L подходит для производства высокопроизводительных деталей MIM, требующих коррозионной стойкости.

Технические характеристики порошка 304L для MIM

Порошок 304L для MIM имеет следующие характеристики:

• Размер частиц?- Обычно 10-20 микрон с узким распределением. Критично для высокой плотности спекания.
• Скорость потокаМинимальная скорость потока 25 с/50 г. Обеспечивает плавное литье без засоров.
• МорфологияПорошок преимущественно сферической формы, обеспечивающий отличную формуемость и плотность.
• Содержание кислородаНизкий уровень кислорода (<2000 ppm) для минимизации окисления.
• Кажущаяся плотность?- Более высокая кажущаяся плотность улучшает загрузку порошка при формовании.
• Плотность при утрамбовке?- Для хорошего уплотнения требуется более высокая плотность, чем 4 г/см3.

Обработка порошка 304L в MIM

Порошок 304L проходит следующие этапы обработки в процессе MIM:

1. Смешивание - Порошок смешивается с подходящим связующим, смазочными материалами и пластификаторами, чтобы получить сырье.

2. Грануляция - Сырье гранулируется в сферические гранулы для улучшения подачи в ствол инжектора.

3. Литье под давлением - Сырьевые гранулы формуются в сложные детали сетчатой формы с помощью литья под давлением.

4. Дебиндинг - Связующее вещество удаляется из формованных деталей с помощью растворителя и/или термического дебридинга.

5. Спекание - Отделанные части (коричневые части) спекаются при температуре 1300-1400¡"C в водороде для получения плотных компонентов.

Реакция спекания порошка 304L

• Порошок 304L может достигать теоретической плотности >95% при спекании с минимальными искажениями.
• Отличная спекаемость благодаря мелкому сферическому порошку, хорошая чистота поверхности.
• Низкий уровень углерода минимизирует осаждение карбидов хрома во время спекания.
• Для достижения высокой плотности и свойств необходима контролируемая температура и атмосфера.
• Термообработка после спекания может еще больше улучшить свойства.

Области применения спеченных деталей из 304L, изготовленных по технологии MIM

MIM с использованием порошка 304L идеально подходит для:

• Хирургические инструменты: лезвия скальпелей, зажимы, ретракторы, щипцы.
• Стоматологические и ортодонтические компоненты, такие как имплантаты, брекеты.
• Компоненты часов, такие как пальцы, шестеренки, пружины.
• Электрические контакты и разъемы.
• Катетеры, канюли и микрофлюидные устройства для медицины.
• Коррозионностойкие фитинги, крепеж и другие метизы.
• Декоративная и бижутерия.

Преимущества использования порошка 304L для MIM

Преимущества включают:

• Отличная коррозионная стойкость, сравнимая с литой или кованой нержавеющей сталью 304L.
• Высокая точность размеров и превосходная обработка поверхности деталей MIM.
• Сложные геометрические формы возможны только благодаря MIM.
• Почти полная плотность и хорошие механические свойства.
• Масштабируемый процесс, способный обеспечить экономичное средне- и крупносерийное производство.
• Снижение веса деталей и расхода материалов по сравнению с механической обработкой.

Мировые поставщики порошка 304L для MIM

Среди ведущих мировых поставщиков газоатомизированного порошка из нержавеющей стали 304L, предназначенного для MIM, можно назвать следующих:

• Sandvik Osprey (Великобритания)
• Carpenter Powder Products (США)
• АМЕТЕК (США)
• Металлические порошки Рио Тинто (Канада)
• H?gan?s (Швеция)
• Guangdong Huijin Powder Material (Китай)

Эти компании предлагают различные марки порошка 304L, отвечающие строгим требованиям MIM.

Цены на порошок 304L для MIM промышленности

Класс	Ценовой диапазон
Коммерческая чистота	От 15 до 25 долларов за кг
Высокая чистота	25–50$ за килограмм
Ультратонкий класс	50–120 руб./кг

Сверхтонкие сферические газоатомизированные порошки, используемые в MIM, стоят дороже, чем стандартные сорта. При покупке небольших партий цена может быть выше на 50%.

Хранение и обращение с порошком 304L

Порошок 304L следует хранить в герметичных контейнерах при контролируемой влажности и продувке инертным газом для предотвращения:

• Окисление/реакция с окружающей средой
• Поглощение влаги, приводящее к плохому спеканию
• Необходимо соблюдать меры предосторожности, указанные в SDS поставщика

При обработке MIM следует использовать осторожные методы работы с порошком.

Испытания по контролю качества для порошка 304L

Важные тесты включают:

• Распределение частиц по размерам (лазерная дифракция)
• Морфология (SEM)
• Расход (расходомер Холла)
• Кажущаяся плотность
• Плотность при утрамбовке
• Химический состав

Правильное тестирование гарантирует соответствие порошка критическим требованиям, предъявляемым к высококачественному сырью для MIM.

Сравнение 304L и 316L для MIM

Сравниваются порошки 304L и 316L для использования в MIM:

• 304L предлагает лучшее соотношение цены и качества при более низкой стоимости.
• 316L обеспечивает повышенную коррозионную стойкость в суровых условиях.
• Оба материала обладают отличной спекаемостью.
• У 304L немного выше прочность на разрыв, в то время как у 316L выше предел текучести.
• Для большинства применений достаточно 304L, в то время как 316L предпочтительнее для более сложных условий.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Каков типичный размер порошка 304L, используемого в качестве сырья для MIM?

О: 10-20 микрон с узким гранулометрическим составом обычно используется для оптимальной загрузки порошка, формования и плотности спекания.

Вопрос: Сколько стоит порошок высокой чистоты 304L для MIM?

A: Высокочистый сферический порошок 304L, распыляемый газом, стоит $25-50 за кг в зависимости от объема заказа. Малые партии стоят значительно дороже.

Вопрос: Какая плотность спекания может быть достигнута при изготовлении деталей из 304L MIM?

О: При оптимизированной обработке для деталей из 304L MIM может быть достигнута плотность спекания выше теоретической плотности 95% (около 7,6-7,8 г/см3).

Вопрос: Используется ли термическая обработка после спекания для деталей 304L из MIM?

О: Да, отжиг в растворе с последующим воздушным охлаждением может быть выполнен для спеченных деталей 304L MIM для улучшения механических свойств.

Вопрос: Где можно приобрести порошок 304L, пригодный для применения в медицинской промышленности?

A: Порошок 304L, отвечающий строгим техническим требованиям для медицинского сектора, можно приобрести у ведущих поставщиков, включая Sandvik Osprey, Carpenter Powder Products, AMETEK, Rio Tinto Metal Powders.