ผงสแตนเลส AerMet100

ผงสแตนเลสสตีล AerMet100 เป็นผงโลหะผสมประสิทธิภาพสูงที่ออกแบบมาสำหรับงานผลิตแบบเพิ่มทีละชั้นที่ต้องการความแข็งแรงและความต้านทานความล้า คุณสมบัติหลักบางประการของวัสดุนี้ ได้แก่:

• ความแข็งแรงและความแข็งสูง – AerMet100 มีความแข็งแรงที่เยี่ยมยอดด้วยแรงดึงมากกว่า 200 ksi และความแข็งตั้งแต่ 30-36 HRC
• ต้องยืดหยุ่นได้ดี – แม้จะมีความทนทานมาก แต่ AerMet100 ก็ยังคงรักษความยืดหยุ่นและการต้านทานการกระแทกที่เหมาะสมไว้ได้ ค่าความยืดหยุ่นมากกว่า 10%
• ความต้านทานความเมื่อยล้าที่เยี่ยมยอด - ขีดจำกัดความเมื่อยล้าของ AerMet100 นั้นสูงมากที่ประมาณ 50% ของความแข็งแรงในการดึง สิ่งนี้ช่วยให้ชิ้นส่วนที่มีความทนทานสัมผัสกับความเครียดแบบวัฏจักร
• ความต้านทานต่อการครีป - AerMet100 ต้านทานการเสียรูปภายใต้แรงที่อุณหภูมิสูงถึง 700¡«C ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง
• การทนต่อการกัดกร่อน - องค์ประกอบของสแตนเลสสตีลให้ความต้านทานการกัดกร่อนและออกซิเดชันสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
• ความสามารถในการเชื่อม – ปริมาณคาร์บอนต่ำช่วยให้เชื่อมได้ดีด้วยวิธีการเชื่อมหลอมปกติ
• ต้นทุนที่มีประสิทธิภาพ – AerMet100 นั้นราคาเอื้อมถึงได้มากกว่าโลหะผสมแปลกใหม่ชนิดอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติใกล้เคียง

สมดุลคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมนี้ทำให้ AerMet100 เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องมีการใช้งานอย่างหนักในอุตสาหกรรมอวกาศ น้ำมันและก๊าซ ยานยนต์ และอุตสาหกรรม ส่วนประกอบที่ทำจากผง AerMet100 แสดงให้เห็นถึงอัตราความแข็งแรงต่อน้ำหนัก ความทนทาน และความน่าเชื่อถือสูงภายใต้ภาระการทำงาน

องค์ประกอบของผง AerMet100 สเตนเลส

AerMet100 เป็นสแตนเลสที่มีส่วนประกอบเป็นมาร์เทนซิต โดยมีส่วนผสมของโคบอลต์ นิกเกิล และโมลิบดีนุม เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความแข็ง ชั้นประกอบทั่วไปมีดังต่อไปนี้:

องค์ประกอบ	เปอร์เซ็นต์น้ำหนัก
เหล็ก (Fe)	สมดุล
โครเมียม (Cr)	15.0 – 17.0
นิกเกิล (Ni)	7.0 – 10.0
โคบอลต์ (Co)	8.0 – 10.0
โมลิบดีนัม (Mo)	4.0 – 5.0
แมงกานีส (Mn)	< 1.0
ซิลิคอน (Si)	< 1.0
คาร์บอน (C)	< 0.03

ธาตุเจือโลหะที่เป็นกุญแจ และผลของธาตุที่เข้ามาเจืออยู่คือ:

• โครเมียม- ป้องกันการกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชัน
• นิกเกิล- เพิ่มความเหนียวและความยืดหยุ่น
• โคบอลต์- สารเสริมความแข็งของสารละลายแข็ง เพิ่มความแข็ง
• โมลิบดีนัม?- ตัวทำให้เกิดสารละลายแข็ง เพิ่มความแข็งแรงและแรงต้านการไหล
• แมงกานีส & ซิลิกอน?- สาร Deoxidizers เพื่อปรับปรุงความสามารถในการผลิตผง
• คาร์บอน? - ปรับให้ต่ำเพื่อเชื่อมได้ดีกว่า

การผสมผสานธาตุเหล่านี้ ทำให้สแตนเลส AerMet100 มีคุณสมบัติเฉพาะตัว

คุณสมบัติของผงสแตนเลส AerMet100

AerMet100 แสดงสมบัติทางกายภาพและทางกลดังต่อไปนี้ใน AM ที่สร้างขึ้นแล้วและเงื่อนไขการอบชุบความร้อน:

ทรัพย์สิน	แบบ As-Built	ผ่านการอบความร้อน
ความหนาแน่น	7.9 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร	7.9 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
ความพรุน	< 1%	< 1%
ความหยาบของพื้นผิว (Ra)	15-25 ไมโครเมตร	15-25 ไมโครเมตร
ความแข็ง	30-35 HRC	34-38 HRC
ความแข็งแรงเชิงดึง	170-190 ksi	190-220 ksi
แรงของวัสดุที่ทำให้เกิดการยืด 0.2%	160-180 ksi	180-210 ksi
การยืด	8-13%	10-15%
การลดพื้นที่	15-25%	15-25%
โมดูลัสของความยืดหยุ่น	27-30 Msi	29-32 Msi
CTE (70-400¡«C)	11-12 เมตร/มิลลิเมตร	11-12 เมตร/มิลลิเมตร
ความนำไฟฟ้า	25-30% IACS	25-30% IACS

คุณสมบัติทำให้ AerMet100 เหมาะสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างที่มีความแข็งแรงสูง ตัวล็อคอวกาศ เครื่องมือหลุมเจาะ วาล์วและปั๊ม และส่วนสำคัญอื่นๆ ที่ความต้านทานแรงเมื่อยล้าเป็นสิ่งสำคัญที่สุด

การใช้งานผงสเตนเลส AerMet100

คุณสมบัติเฉพาะตัวของ AerMet100 ทำให้มันเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานต่อไปนี้:

อวกาศ

• วงเล็บโครงสร้าง, ขาค้ำ, ส่วนประกอบของตัวถัง
• ชิ้นส่วนระบบลงจอด ล้อและส่วนประกอบของวงล้อ ระบบพวงมาลัยของเครื่องบิน ปีกเครื่องบิน ชิ้นส่วนปีก หางเสือแนวตั้ง แผงครีบ หางเสือแนวราบ
• ตัวประกอบเครื่องยนต์, ส่วนประกอบท่อไอเสีย
• ใบพัดกังหัน ใบพัดอัด ไอพ่นส่วนประกอบเครื่องอัด
• สกรู น็อต รีเวต เครื่องยึดติดที่มีความต้านทานการสึกหรอสูง

น้ำมันและก๊าซธาตุ

• เครื่องมือสำหรับการเจาะรูและส่วนประกอบ
• ชิ้นส่วนสระน้ำมัน, วาล์ว, ปั๊ม
• ภาชนะทนแรงดัน อุปกรณ์ท่อ
• ชิ้นส่วนโครงสร้างใต้ทะเล/นอกชายฝั่ง

ยานยนต์

• ส่วนประกอบการผลิตไฟฟ้า
• ชิ้นส่วนที่ใช้ในระบบขับเคลื่อน เช่น เกียร์ เพลา
• โครงสร้างค้ำยัน, ส่วนประกอบแชสซี
• ชิ้นส่วนรถแข่งสมรรถนะสูง

อุตสาหกรรม

• ชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่เสื่อมสภาพและการกระแทก
• แม่พิมพ์, แบบหล่อ, เครื่องมือ
• ชิ้นส่วนการจัดการของเหลว เช่น วาล์วและปั๊ม
• ส่วนประกอบอื่นๆ ที่รับแรงรอบสูง

ความทนทานต่อความเมื่อยล้าเหนือชั้นของ AerMet100 ทำให้เป็นตัวทดแทนที่เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่โดยทั่วไปมักทำจากไทเทเนียมหรือโลหะผสมนิกเกิล ความแข็งสูงยังให้ความต้านทานการสึกหรอได้ดีด้วย

ข้อมูลจำเพาะของผงสแตนเลส AerMet®100

ผลิตภัณฑ์ผง AerMet100 ตอบโจทย์คุณสมบัติต่อไปนี้:

สเปก	เกรดโลหะผสม
AMS 7245	AerMet100
ASTM F3056	AlloySpec 23A
DIN 17224	X3NiCoMoAl 15-7-3

การกระจายขนาดทั่วไปสำหรับการประมวลผล AM คือ:

ขนาดอนุภาค	การแจกแจง
15-53 เซนติเมตร	98%
Sure, here is the translation in Thai: <106 มิลลิเมตร	99%

ส่วนประกอบทางเคมีต้องเป็นไปตามช่วงที่อนุญาตของธาตุต่างๆ เช่น Cr, Ni, Co, Mo, C เป็นต้น ตามที่ระบุไว้ในข้อกำหนด AMS 7245 สำหรับโลหะผสม AerMet100

คุณสมบัติทางกลต้องเป็นไปตามหรือเกินค่าต่ำสุดในการวัดความแข็งแรง แรงดึง แรงยืด ระยะยืด และพื้นที่สัมผัสตามที่ระบุใน AMS 7245

การทดสอบแบบไม่ทำลายเช่นการตรวจหาสารซึมหรืออนุภาคแม่เหล็กไม่ควรถูกตรวจสอบพบว่ามีตำหนิหรือข้อบกพร่องร้ายแรงใดๆ ผงควรไหลได้ดีและไม่จับตัวเป็นก้อน

ราคาและซัพพลายเออร์ผงสเตนเลสสตีล AerMet100

ผง AerMet100 มีจำหน่ายจากผู้จำหน่ายรายใหญ่ดังต่อไปนี้:

ซัพพลายเออร์	ชื่อผลิตภัณฑ์	ราคาต่อกิโลกรัม
Carpenter Additive	CarTech AerMet100	$85-110
H?gan?s	Digital Metal DM100	$90-120
Praxair	TRU100	$80-100
Sandvik Osprey	Osprey Met 100	$75-95

ราคาจะแตกต่างกันไปตามปริมาณการสั่งซื้อ ขนาดล็อต ผู้จัดจำหน่ายในภูมิภาค และส่วนลดอื่นๆ ปริมาณการวิจัยที่น้อยกว่าอาจมีราคาสูงกว่าปริมาณการผลิตเป็นกลุ่ม

การจัดเก็บและการขนย้าย

เพื่อรักษาคุณภาพของผง AerMet100 สำหรับการใช้งาน AM จึงมีแนวทางการจัดเก็บและจัดการต่อไปนี้ที่ใช้บังคับ:

• เก็บภาชนะที่ปิดสนิทในที่แห้งและเย็น ให้ห่างจากความชื้น และแหล่งปนเปื้อน
• หลีกเลี่ยงการนำผงออกไปสัมผัสกับความชื้นสูง (RH) (>60%) เป็นเวลานาน
• รอให้ผงมีความสมดุลกับอุณหภูมิห้องก่อนเปิดผนึกบรรจุภัณฑ์เพื่อป้องกันการควบแน่น
• ผสมผงและขนถ่ายในสภาวะแวดล้อมเฉื่อยที่มีออกซิเจนต่ำหากเป็นไปได้
• ใช้เครื่องมือการจัดการและอุปกรณ์เสริมที่ทำจากวัสดุเข้ากันได้เพื่อป้องกันการปนเปื้อน
• จำกัดการนำผงกลับมาใช้ใหม่ที่ 2-3 รอบสูงสุดเพื่อป้องกันไม่ให้คุณสมบัติเสื่อมลง
• ดำเนินการทดสอบผงที่ใช้งานแล้ว เพื่อให้แน่ใจว่ายังคงตรงตามข้อกำหนดทั้งหมด สำหรับการนำกลับมาใช้ใหม่

การจัดเก็บที่เหมาะสมและการจัดการที่ระมัดระวังเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการเกิดออกซิเดชัน การปนเปื้อน หรือการเปลี่ยนแปลงค่าการไหลของผง

ข้อมูลความปลอดภัย

• สวมใส่ PPE เมื่อต้องจัดการกับผง เช่น ถุงมือ หน้ากากที่มีเครื่องช่วยหายใจ แว่นตา
• หลีกเลี่ยงการสัมผัสผิวหนังเพื่อป้องกันอาการแพ้
• หลีกเลี่ยงการสูดดมผงละอองขนาดเล็กเป็นเวลานานๆ
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการระบายอากาศและการกำจัดฝุ่นที่เพียงพอเมื่อแปรรูป
• ใช้เครื่องมือที่ไม่เกิดประกายไฟในการจ่ายและจัดการผง
• ขอแนะนำการปกปิดด้วยแก๊สเฉื่อยสำหรับการจัดการผง
• ปฏิบัติตามหลักเกณฑ์มาตราข้อมูลความปลอดภัย (SDS) ที่เกี่ยวข้องทั้งหมด
• กำจัดตามระเบียบท้องถิ่นและมั่นใจว่าอยูในแนวกั้น

ผงโลหะผสม AerMet100 โดยทั่วไปไม่ใช่สารอันตราย แต่แนะนำให้ปฏิบัติตามแนวทางการปฏิบัติเพื่อความปลอดภัยขั้นพื้นฐานระหว่างการจัดเก็บ การจัดการ และการแปรรูป

การตรวจสอบและการทดสอบ

เพื่อให้มั่นใจว่าผง AerMet100 เป็นไปตามข้อกำหนด จึงสามารถใช้ขั้นตอนการตรวจสอบและการทดสอบต่อไปนี้

วิธีทดสอบ	ทรัพย์สินผ่านการตรวจสอบแล้ว
การตรวจสอบด้วยสายตา	ความลื่นไหลของผง ความปนเปื้อน
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด	การกระจายตัวของขนาดอนุภาคและสัณฐานวิทยา
สเปกโทรสโคปีการกระจายพลังงานรังสีเอกซ์	เคมีของโลหะเจือปน การปนเปื้อน
การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์	ระยะการปรากฏ มลภาวะ
Hall โฟลว์มิเตอร์	อัตรการไหลของผง
ความหนาแน่นปรากฏ	ความหนาแน่นของผงบรรจุ
การทดสอบความหนาแน่นการบรรจุ	การไหลของผง
การวิเคราะห์ผ่านตะแกรง	การกระจายขนาดอนุภาคตาม ASTM B214
การวิเคราะห์ทางเคมี	องค์ประกอบต่อมาตามมาตรฐาน AMS 7245 คือ ออกไซด์
การวัดความหนาแน่น	ความหนาแน่นของผงกับ AMS 7245

การทดสอบทางกลของชิ้นงานที่พิมพ์ตาม AMS 7245 เพื่อยืนยันว่าคุณสมบัติของชิ้นงานขั้นสุดท้ายเป็นไปตามข้อกำหนด วิธีการทดสอบ ได้แก่ ความแข็งแรง ความต้านแรงดึง แรงกระแทกชาร์ปี ความล้ารอบสูง ความล้ารอบต่ำ แรงดึงสลับจนเกิดการคลาน ความเหนียวระดับแตกหัก การกัดกร่อน ฯลฯ

การเปรียบเทียบผงสเตนเลสสตีล AerMet100 กับวัสดุที่คล้ายคลึง

AerMet100 เปรียบเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิม martensitic ความแข็งแรงสูงอื่นๆ ดังนี้:

โลหะผสม	ความแข็งแรง	ความเหนียว	ความสามารถในการเชื่อม	ค่าใช้จ่าย
AerMet100	สูงมาก	ปานกลาง	ยุติธรรม	ปานกลาง
17-4PH	สูง	ต่ำ	จน	ต่ำ
กำหนดเอง 465	สูงมาก	ต่ำ	จน	สูง
316L	ปานกลาง	สูง	ยอดเยี่ยม	ต่ำ
Inconel 718	สูง	สูง	ปานกลาง	สูงมาก

ข้อดีของ AerMet100

• ความแข็งแรงสูงกว่า 17-4PH และ 316L
• เหนียวยืดหยุ่นได้ดีกว่า Custom 465 เพื่อความต้านทานต่อแรงกระแทกที่สูงกว่า
• เชื่อมได้มากกว่า โลหะผสมที่ชุบแข็งด้วยการตกตะกอน
• ราคาถูกกว่า Inconel 718

ข้อจำกัดของ AerMet100:

• มีความเหนียว/ความแข็งแกร่งน้อยกว่าออสเทนนิติก 316L
• เชื่อมได้ยากกว่า 316L
• ต้นทุนสูงกว่า 17-4PH หรือ 316L
• อัตรากำลังน้อยกว่า Custom 465 ในสภาพการใช้งานมานาน

โดยรวมแล้ว AerMet100 ให้การผสมผสานที่เหมาะสมที่สุดของความแข็งแรง ความเหนียว ความสามารถในการเชื่อม และราคาที่เหมาะสมสำหรับชิ้นส่วนประสิทธิภาพสูงที่ผลิตโดยกระบวนการ AM

คำถามพบบ่อย

Q: ประโยชน์หลักของโลหะผสม AerMet100 มีอะไรบ้าง

A: ประโยชน์หลักของ AerMet100 คือ ความแข็งแรงและความแกร่งที่สูงควบคู่ไปกับความง่ายในการดัดแปลง ความต้านทานต่อความล้า ความต้านทานต่อการคืบ ความทนต่อการกัดกร่อน และต้นทุนที่เหมาะสม ทำให้เหมาะสำหรับใช้งาน AM ที่มีความสำคัญ

ถาม: การอบชุบด้วยความร้อนใดที่ใช้สำหรับ AerMet100

A: การอบชุบด้วยความร้อนทั่วไปคือการแช่ที่ 1040-1080 ¡«C เป็นเวลา 1-2 ชั่วโมง แล้วปล่อยให้เย็นในอากาศหรือในเตาอบจนถึงอุณหภูมิห้อง จากนั้นอบแข็งที่ 480 ¡«C เป็นเวลา 4 ชั่วโมงเพื่อให้ได้ความแข็งแรงและความแข็งสูงสุด

Q: วิธีเชื่อมแบบใดที่สามารถใช้กับชิ้นส่วน AerMet100 ได้

A: แนะนำกรรมวิธีเชื่อมแบบหลอมรวม เช่น GTAW, GMAW และ PAW สำหรับ AerMet100 เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวและลดการบิดเบี้ยว นอกจากนี้ ยังแนะนำให้ใช้การหลอมและการตอกหมุดเข้ากับรอยเชื่อม การบัดกรีสามารถสร้างข้อต่อต่างๆ ได้ดีเช่นกัน

ถาม: AerMet100 เปรียบเทียบกับเหล็กกล้า maraging สำหรับ AM อย่างไร

A: เหล็ก AerMet100 มีความเหนียวมากกว่า แต่อาจมีความแข็งแรงต่ำกว่าเหล็กกลุ่ม maraging เช่น เหล็ก 18Ni300 หรือ 18Ni350 เล็กน้อย เหล็กกลุ่ม maraging นั้นไม่เหมาะกับงานเชื่อม เหล็ก AerMet100 เป็นอีกตัวเลือกหนึ่งที่ทำงานเชื่อมได้ดีในราคาที่ต่ำกว่า

ถาม: AerMet100 สามารถตัดแต่งได้หลังจากกระบวนการ AM หรือไม่?

ตอบ ใช่ AerMet100 สามารถขึ้นรูปได้หลังการพิมพ์ 3 มิติ แต่ก็ต้องระมัดระวังเรื่องผลจากการทำให้ชิ้นงานแข็งตัว ควรเลือกใช้แรงตัดต่ำ เครื่องมือตัดคาร์ไบด์ และน้ำหล่อเย็นอย่างพอเพียง อาจต้องผ่านกรรมววิธีการทำให้เหล็กลดความแข็งหลังจากการขึ้นรูปเป็นจำนวนมาก

Q: ช่วงขนาดอนุภาคใดของผง AerMet100 ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ AM

A: ช่วงขนาดอนุภาคที่แนะนำสำหรับ AM คือ 15-45 Ã×m ผงที่ละเอียด יותרจะทำให้ความละเอียดดีขึ้น แต่จะมีผลต่อการไหลได้ไม่ดี ผงที่หยาบกว่า 53 Ã×m อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องในการพิมพ์ โดยปกติจุดที่เหมาะสมคือ 25-35 Ã×m