Nerezová ocel 316L prášek pro kovový 3D tisk
Prášek z nerezové oceli 316L je druh prášku z nerezové oceli, který obsahuje molybden a má nízký obsah uhlíku. Jedná se o austenitickou chromniklovou nerezovou ocel, která vykazuje vysokou pevnost a vynikající korozní odolnost. Prášek 316L se široce používá pro 3D tisk nebo aditivní výrobní aplikace v různých průmyslových odvětvích, jako je letectví, lékařství, automobilový průmysl a všeobecná výroba.
Nízké MOQ
Poskytněte nízké minimální množství objednávky, abyste splnili různé potřeby.
OEM a ODM
Poskytujte přizpůsobené produkty a designové služby, které splňují jedinečné potřeby zákazníků.
Přiměřená zásoba
Zajistěte rychlé zpracování objednávek a poskytněte spolehlivé a efektivní služby.
Spokojenost zákazníků
Poskytujte vysoce kvalitní produkty s jádrem spokojenosti zákazníků.
sdílet tento produkt
Obsah
Přehled
Prášek z nerezové oceli 316L je druh prášku z nerezové oceli, který obsahuje molybden a má nízký obsah uhlíku. Jedná se o austenitickou chromniklovou nerezovou ocel, která vykazuje vysokou pevnost a vynikající korozní odolnost. Prášek 316L se široce používá pro 3D tisk nebo aditivní výrobní aplikace v různých průmyslových odvětvích, jako je letectví, lékařství, automobilový průmysl a všeobecná výroba.
Mezi klíčové vlastnosti a charakteristiky prášku 316L patří:
Složení: Železo, chrom, nikl, molybden, mangan, křemík, uhlík, fosfor, síra.
Tvar částic: Sférické, vysoce tekoucí
Velikost částic: 15-45 mikronů, k dispozici jsou i submikronové velikosti
Hustota: Přibližně 7,9 g/cc
Bod tání: 1381-1400°C
Klíčové vlastnosti: odolnost proti korozi, tepelná odolnost, svařitelnost, pevnost, biokompatibilita
Běžné obchodní názvy: 316L, 1.4404, 1.4435
Prášek 316L lze použít k tisku pevných a odolných dílů se složitou geometrií pomocí různých procesů 3D tisku, jako je selektivní laserové spékání (SLS), přímé laserové spékání kovů (DMLS), tavení elektronovým svazkem (EBM), tryskání pojiva atd.
Typy prášků 316L
Existuje několik hlavních typů prášků z nerezové oceli 316L:
Plynem atomizovaný prášek 316L
- Vyrábí se procesem atomizace inertním plynem
- Sférické částice s hladkým povrchem
- Snadno se roztéká, hustě se balí pro tisk
- Dobrá roztíratelnost a zhutnění
- Používá se široce pro laserový a binder jet 3D tisk
Prášek 316L atomizovaný vodou
- Vyrobeno pomocí vysokotlakých vodních trysek
- Nepravidelný tvar částic
- Porézní povrch, vysoký obsah kyslíku
- Nižší náklady v porovnání s práškem rozprašovaným plynem
- Používá se převážně pro aplikace lisování a spékání
Plazmou atomizovaný prášek 316L
- Vyrobeno s plazmovou atomizací
- Velmi kulovité částice
- Řízená distribuce velikosti částic
- Používá se v kritických aplikacích vyžadujících vysokou hustotu
- Drahé ve srovnání s jinými metodami rozprašování
Recyklovaný prášek 316L
- Zpětně získaný nepoužitý prášek z 3D stavebnic
- Mohou mít smíšené tvary a velikosti částic
- Potřebuje další prosévání a zpracování
- Levnější varianta pro nekritické aplikace
- Obavy z kontaminace z předchozích staveb
Složení prášku 316L
Nerezová ocel 316L je odolná proti korozi díky chromu a molybdenu legovaným železem. Zde je uvedeno prvkové složení prášku 316L:
| Živel | Rozsah složení |
|---|---|
| železo (Fe) | Zůstatek |
| Chrom (Cr) | 16-18% |
| nikl (Ni) | 10-14% |
| molybden (Mo) | 2-3% |
| mangan (Mn) | ≤ 2% |
| křemík (Si) | ≤ 1% |
| uhlík (C) | ≤ 0,03% |
| fosfor (P) | ≤ 0,045% |
| síra (S) | ≤ 0,03% |
Nízký obsah uhlíku snižuje srážení karbidů během svařování a zvyšuje odolnost proti korozi. Přídavek molybdenu zvyšuje odolnost proti důlkové a štěrbinové korozi v chloridovém prostředí.
Složení odpovídá národním a mezinárodním třídám, jako jsou UNS S31603, W.Nr 1.4404, AISI 316L a ISO 5832-1. Pro specializované požadavky je možné použít i vlastní slitiny.
Klíčové vlastnosti a charakteristiky
Prášek 316L má jedinečnou kombinaci vynikajících vlastností, díky nimž je vhodný pro různé kritické, vysoce výkonné aplikace v různých průmyslových odvětvích.
Odolnost proti korozi Vynikající odolnost proti důlkové korozi, štěrbinové korozi a korozi pod napětím v kyselinách, zásadách, solích a organických chemikáliích.
Mechanické vlastnosti Vysoká mez pevnosti v tahu a mez kluzu spolu s dobrou tažností a rázovou houževnatostí.
Tepelná odolnost V určitých aplikacích vydrží nepřetržitý provoz až do ~900 °C a přerušovanou expozici nad touto teplotou.
Svařitelnost Snadno svařitelné a méně náchylné k senzibilizaci při svařování ve srovnání s nestabilizovanými druhy.
Biologická kompatibilita Netoxické s vysokou biokompatibilitou pro použití v lékařských implantátech a zařízeních.
Zde je tabulka porovnávající klíčové vlastnosti prášku 316 vs. 316L:
| Vlastnictví | 316 Prášek | Prášek 316L |
|---|---|---|
| Hustota (g/cc) | 7.9 | 7.9 |
| Bod tání (°C) | 1375-1400 | 1381-1400 |
| Mez pevnosti v tahu (MPa) | ≥ 515 | ≥ 485 |
| Mez kluzu (MPa) | ≥ 170 | ≥ 170 |
| Prodloužení (%) | ≥ 40 | ≥ 35 |
| Modul pružnosti (GPa) | 193 | 193 |
| Tepelná vodivost (W/m-K) | 16.2 | 16.2 |
| Teplotní roztažnost (μm/m-°C) | 15-16.5 | 15-16.5 |
| Odolnost proti korozi | Velmi dobře | Vynikající |
| Číslo ekvivalentu odolnosti proti důlnímu poškození (PREN) | 24-26 | 25-27 |
| Magnetická propustnost | Nemagnetické | Nemagnetické |
| Biologická kompatibilita | Dobrý | Vynikající |
Vyšší korozní odolnost prášku 316L lze přičíst vyššímu obsahu PREN a nižšímu obsahu uhlíku ve srovnání s práškem 316. Prášek 316L má také lepší biologickou kompatibilitu a používá se přednostně pro trvalé implantáty v lidském těle.
Aplikace prášku 316L
Mezi běžné aplikace, kde se prášek 316L široce používá, patří:
Aditivní výroba SLS/DMLS/EBM tisk kovových dílů pro konečné použití v letectví, zdravotnictví, automobilovém průmyslu, nástrojích atd.
Biomedicínské implantáty Výroba implantátů, jako jsou kolenní a kyčelní náhrady, páteřní tyče, zubní přípravky atd.
Zařízení pro zpracování potravin Ventily, armatury, spojovací materiál, strojní součásti pro potravinářský a farmaceutický průmysl
Chemický zpracovatelský průmysl
Oběžná kola čerpadel, skříně, tělesa ventilů a další smáčené součásti
Námořní aplikace
Hřídele, armatury, spojky, příruby, vrtule používané v námořním prostředí
Materiál 316L poskytuje výjimečné vlastnosti v širokém spektru aplikací díky své mimořádné odolnosti proti korozi ve spojení s vysokou pevností.
Zde jsou příklady některých dílů z materiálu 316L vytištěných aditivní výrobou:
| Průmysl | Typické díly AM |
|---|---|
| Aerospace | Lopatky turbíny, konstrukční držáky, oběžná kola |
| Automobilový průmysl | Vlastní spojovací prvky, senzory, lehké díly podvozku |
| Lékařský | Chirurgické nástroje, protézy, implantáty |
| Nástroje | Vstřikovací formy, vytlačovací formy, přípravky a upínací přípravky |
Specifikace prášku 316L
Prášek 316L používaný pro AM musí splňovat nebo překračovat následující specifikace:
Distribuce velikosti částic
| Velikost (μm) | Distribuce (%) |
|---|---|
| 20-63 | ≥ 95 |
| 15-45 | Optimální |
Zdánlivá hustota Obvykle 4,0-4,8 g/cc
Průtok
Hallův průtokoměr > 15 s/50 g
Chemické složení Podle výše uvedených specifikací třídy 316L
Mikrostruktura
Plně austenitické, bez stringerů a satelitů
Tvar částice Převážně kulovitá morfologie
Textura povrchu Hladká povrchová úprava částic
Obsah kyslíku Většinou <1000 ppm
Nasycení magnetizace < 3,1 emu/g
Renomovaní výrobci prášku 316L vyrábějí materiál, který splňuje nebo překračuje tyto specifikace pro AM. Každá šarže je opatřena certifikátem analýzy z nezávislého testování.
Dodavatelé prášku 316L
Mezi přední světové dodavatele prášku z nerezové oceli 316L patří:
| Společnost | Výrobní kapacita | Náklady na KG |
|---|---|---|
| Sandvik Osprey | 200 MT ročně | $50-90 |
| Přísada pro tesaře | Vlastní | $75-150 |
| Praxair | 100 MT ročně | $40-80 |
| Höganäs | 500 MT ročně | $30-60 |
| Prášek CNPC | 1000 MT ročně | $25-50 |
Zakázkové slitiny se speciální distribucí velikosti částic nebo přísnější kontrolou chemie mohou stát o 20-50% více než standardní práškové složení 316L.
Pokud jde o ceny, prášek 316L rozprašovaný plynem vhodný pro AM obvykle stojí mezi $30-150 za kg v závislosti na kvalitě, velikosti dávky a zeměpisné oblasti. Vodou atomizované a plazmou atomizované druhy zaujímají spodní a horní konec tohoto rozmezí.
Výhody a nevýhody prášku 316L pro aditivní výrobu
Výhody prášku 316L
Vynikající odolnost proti korozi Až o 25-30% lepší odolnost proti důlkové a štěrbinové korozi ve srovnání s práškem 316
Biokompatibilní a netoxické Bezpečné pro dlouhodobý kontakt s kůží a pro použití v lékařských implantátech.
Vysoká mechanická pevnost Pevnost v tahu >485 MPa odpovídající a převyšující vlastnosti litého/tepaného materiálu 316L
Vynikající výkon při únavě Velmi vysoká mez únavy, která vede k dlouhé životnosti komponent.
Lehčí díly Nižší hmotnost součástek vede ke zvýšení spotřeby paliva ve vozidlech.
Stabilita při vysokých teplotách
V určitých aplikacích odolává teplotám přesahujícím 650 °C
Snadná svařitelnost Kompatibilní s téměř všemi svařovacími procesy. Skvělé pro opravy a následné zpracování
Hladší povrchy As-printed povrchy, které vyžadují méně dokončovacích prací a přepracování
Nákladová efektivita Srovnatelná cena s 316 SS a levnější než exotické slitiny.
Možnost použití vlastních slitin Dokáže navrhnout složení prášku na míru pro danou aplikaci.
Rychlejší a levnější prototypování Není potřeba tvrdých nástrojů, jako jsou odlévací a obráběcí formy.
Nevýhody použití prášku 316L pro AM
Anizotropní mechanické chování
Liší se podle směru sestavení. Je třeba zvážit návrh a testování.
Potenciální vnitřní vady
Nedostatečné tavení, neroztavené částice, pórovitost. Záleží na použitém procesu AM.
Potřeby následného zpracování Odstranění podpěr, dokončovací obrábění, žíhání atd. může zvýšit náklady.
Omezená velikost dílu Omezen rozměry stavební komory (s novými stroji se neustále zlepšuje).
Omezení orientace Některé geometrie vyžadují podpůrné konstrukce a mohou omezovat volnost návrhu.
Variabilita vlastností
Opakované použití/recyklace prášku může mít za následek horší vlastnosti jednotlivých šarží.
Omezení povrchové úpravy Může kolísat více než tradiční subtraktivní metody obrábění.
Náklady na vybavení a materiál Vysoké investice do vybavení. Potřeba velkého množství prášku pro velké díly.
Chybějící normy pro navrhování Rychle se rozvíjející obor. Je nutné pokračovat v kvalifikačních testech.
Porovnání prášků z nerezové oceli 316L vs 17-4PH vs 15-5 PH
Prášek z nerezové oceli 316L se stal první volbou pro mnoho aplikací aditivní výroby, které vyžadují dobré mechanické vlastnosti ve spojení s vysokou odolností proti korozi. Pro náročnější aplikace se však stále častěji používají vysokopevnostní konstrukční prášky, jako jsou 17-4PH a 15-5 PH.
Zde je srovnání těchto slitin nerezové oceli z hlediska klíčových vlastností prášku důležitých pro AM:
| Vlastnost Powder | 316L SS | 17-4PH SS | 15-5 PH SS |
|---|---|---|---|
| Odolnost proti korozi | Vynikající | Mírný | Mírný |
| Pevnost v tahu | 485-550 MPa | 1050-1200 MPa | 1050-1150 MPa |
| Mez kluzu | 170-340 MPa | 900-1100 MPa | 900-1000 MPa |
| Prodloužení | 35-50% | 8-13% | 10-16% |
| Únavová pevnost | 170-200 MPa | 500-700 MPa | 550-650 MPa |
| Stabilita při vysokých teplotách | Veletrh | Vynikající | Vynikající |
| Svařitelnost | Vynikající | Veletrh | Dobrý |
| Náklady na kg | $30-150 | $150-250 | $100-200 |
Z tohoto srovnání produktů můžeme vyvodit následující závěry:
- Pro nejvyšší odolnost proti korozi a dobrou svařitelnost je materiál 316L bezkonkurenční.
- Tam, kde vysoká pevnost převažuje nad odolností proti korozi, jsou vhodnější 17-4PH a 15-5 PH.
- Prášek 17-4PH SS poskytuje nejlepší odolnost proti tečení při vysokých teplotách.
- 15-5PH nabízí optimální poměr pevnosti a svařitelnosti/obrobitelnosti.
- 316L je cenově nejvýhodnější variantou, zatímco prášek 17-4PH je poměrně drahý.
Pečlivým výběrem správné třídy pro danou aplikaci může kupující získat ideální kombinaci vlastností a poměru výkonu a ceny.
Nejčastější dotazy
Zde jsou odpovědi na některé často kladené otázky týkající se práškové nerezové oceli 316L pro procesy AM:
Které aditivní výrobní procesy používají prášek 316L?
Prášek 316L je kompatibilní se všemi hlavními procesy přímého tisku AM, které umožňují tisknout kovy. Patří mezi ně:
- Tavení v práškovém loži - SLS, DMLS, SLM
- Řízená depozice energie - LENS, EBAM, laserové plátování
- Nanášení vázaného kovu - tryskání pojiva
Jaké jsou běžné vady dílů 316L v AM? Jak se jim lze vyhnout?
Některé vady dílů 316L, se kterými se setkáváme, zahrnují:
- Nedostatečné tavení - nedostatečné tavení prášku. Zvýšení výkonu/rychlosti laseru
- Pórovitost plynu - optimalizace vzorů skenování. Použijte izostatické lisování za tepla
- Praskliny - Úprava podpůrných konstrukcí. Optimalizace tepelného namáhání
- Neroztavené částice - Zajistěte rovnoměrné vrstvy prášku. Řádně prosejte.
Jaká velikost částic je ideální pro prášek 316L v AM?
Pro většinu procesů AM se doporučuje 15-45 mikronů. Jemnější prášek se lépe roztírá, ale může ovlivnit tok a opětovné nanášení. Hrubší částice mají špatnou kompaktnost.
Jaké následné zpracování se obvykle provádí u dílů 316L AM?
Kroky následného zpracování pomáhají zlepšit konečné vlastnosti dílů:
- Odstranění podpory obráběním/broušením
- Izostatické lisování za tepla k odstranění vnitřních dutin
- Žíhání v roztoku a stárnutí pro zjemnění mikrostruktury
- Povrchové úpravy jako CNC obrábění a leštění
Jaké normy musí splňovat prášek 316L pro AM?
Přestože se standardy stále vyvíjejí, mezi ty klíčové patří:
- ASTM F3049 - AM kovové prášky
- ASTM F3056 - Charakterizace kovových prášků AM
- ASTM F3301 - Vlastnosti aditivních dílů
- ISO/ASTM 52904 - Procesní parametry
Lze díly 316L po aditivní výrobě svařovat nebo opravovat?
Ano, materiál 316L má velmi dobrou svařitelnost a součásti vyrobené technologií AM lze svařovat, opravovat a dodatečně zpracovávat pomocí technik, jako je svařování TIG. Pro svary bez vad je zásadní správný vývoj postupu.
Získejte nejnovější cenu
O společnosti Xmetto
kategorie produktů
ŽHAVÁ SLEVA
KONTAKTUJTE NÁS
Nějaké otázky? Pošlete nám zprávu hned teď! Po obdržení vaší zprávy obsloužíme vaši žádost s celým týmem.
