Acier inoxydable 316L Poudre
Poudre d'acier inoxydable 316L (ss316L) 316L est une qualité d'acier inoxydable classée en fonction de la structure métallographique et appartient à l'acier inoxydable austénitique.
Faible MOQ
Les quantités minimales de commande sont peu élevées, ce qui permet de répondre à différents besoins.
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Table des matières
Aperçu de la poudre d'acier inoxydable 316L
316L est une poudre d'acier inoxydable austénitique largement utilisée dans la fabrication additive pour produire des pièces résistantes à la corrosion avec de bonnes propriétés mécaniques et une bonne soudabilité. Cet article fournit un guide détaillé sur la poudre 316L.
Les principaux aspects couverts sont la composition, les propriétés, les paramètres du processus AM, les applications, les spécifications, les fournisseurs, la manipulation, les méthodes d'inspection, les comparaisons avec d'autres solutions, les avantages et les inconvénients, ainsi que les questions fréquemment posées. Des tableaux sont utilisés pour présenter les informations dans un format facile à consulter.
Composition de la poudre d'acier inoxydable 316L
La composition de la poudre d'acier inoxydable 316L est la suivante :
| Élément | Poids % | Objectif |
|---|---|---|
| Le fer | Équilibre | Élément principal de la matrice |
| Chrome | 16-18 | Résistance à la corrosion |
| Nickel | 10-14 | Stabilisateur d'austénite |
| Molybdène | 2-3 | Résistance à la corrosion |
| Manganèse | <2 | Désoxydant |
| Silicium | <1 | Désoxydant |
| Carbone | <0.03 | Éviter la précipitation du carbure |
La teneur élevée en chrome et en nickel assure la résistance à la corrosion, tandis que la faible teneur en carbone minimise la précipitation des carbures.
Propriétés de la poudre d'acier inoxydable 316L
Les principales propriétés de la poudre 316L sont les suivantes :
| Propriété | Description |
|---|---|
| Résistance à la corrosion | Excellente résistance à la corrosion par piqûres et par crevasses |
| La force | Résistance à la traction jusqu'à 620 MPa |
| Soudabilité | Facilement soudable et moins susceptible d'être sensibilisé |
| Fabricabilité | Facile à façonner en formes complexes |
| Biocompatibilité | Sans danger pour le contact avec le corps humain |
| Résistance à la température | Résistant jusqu'à 900°C dans des environnements oxydants |
Ces propriétés font que le 316L est adapté aux environnements difficiles et corrosifs.
Paramètres du processus AM pour la poudre 316L
Les paramètres typiques pour l'impression de la poudre 316L sont les suivants :
| Paramètres | Valeur typique | Objectif |
|---|---|---|
| Hauteur de la couche | 20-100 μm | Équilibrer vitesse et résolution |
| Puissance du laser | 150-350 W | Condition de fusion sans vaporisation |
| Vitesse de balayage | 200-1200 mm/s | Densité et taux de construction |
| Espacement des trappes | 100-200 μm | Propriétés mécaniques |
| Soutien | Arbre/réseau minimal | Porte-à-faux, caniveaux intérieurs |
| Pressage isostatique à chaud | 1150°C, 100 MPa, 3 heures | Éliminer la porosité |
Paramètres adaptés à la densité, à la microstructure, au taux de production et aux besoins de post-traitement.
Applications des pièces en 316L imprimées en 3D
Les composants AM 316L sont utilisés dans :
| L'industrie | Applications |
|---|---|
| Aérospatiale | Supports structurels, panneaux, boîtiers |
| Automobile | Boîtiers de turbine, roues, soupapes |
| Chimique | Pompes, vannes, cuves de réaction |
| Pétrole et gaz | Outils de fond de puits, collecteurs, brides |
| Biomédical | Implants dentaires, orthopédiques, outils chirurgicaux |
Les avantages par rapport au corroyage du 316L comprennent les géométries complexes, la réduction du nombre de pièces et l'accélération du développement des produits.
Spécifications de la poudre 316L pour AM
La poudre 316L doit répondre à des spécifications strictes :
| Paramètres | Spécifications |
|---|---|
| Gamme de taille des particules | 15-45 μm typique |
| Forme des particules | Morphologie sphérique |
| Densité apparente | > 4 g/cc |
| Densité du robinet | > 6 g/cc |
| Débit de Hall | > 23 secondes pour 50 g |
| La pureté | >99,9% |
| Teneur en oxygène | <1000 ppm |
Des distributions de tailles personnalisées et des compositions contrôlées sont disponibles.
Fournisseurs de poudre d'acier inoxydable 316L
Les fournisseurs de poudre 316L réputés sont les suivants :
| Fournisseur | Localisation |
|---|---|
| Sandvik Osprey | ROYAUME-UNI |
| Additif pour charpentier | ÉTATS-UNIS |
| Technologie LPW | ROYAUME-UNI |
| Erasteel | Suède |
| Matériaux critiques | ÉTATS-UNIS |
| Praxair | ÉTATS-UNIS |
Les prix varient de $50/kg à $120/kg en fonction de la qualité et du volume des commandes.
Manipulation et stockage de la poudre 316L
En tant que matériau réactif, il est essentiel de manipuler avec précaution la poudre de 316L :
- Stocker les récipients fermés à l'abri de l'humidité, des acides et des sources d'inflammation.
- Utiliser un rembourrage en gaz inerte pendant le transport et le stockage
- Mettre l'équipement à la terre pour dissiper les charges statiques
- Éviter l'accumulation de poussière par l'extraction et la ventilation
- Respecter les précautions de la fiche de données de sécurité
Des techniques appropriées garantissent un état optimal de la poudre.
Inspection et test de la poudre 316L
Les méthodes de contrôle de la qualité comprennent
| Méthode | Paramètres testés |
|---|---|
| Analyse granulométrique | Distribution de la taille des particules |
| Imagerie SEM | Morphologie des particules |
| EDX | Chimie et composition |
| XRD | Phases présentes |
| Pycnométrie | Densité |
| Débit de Hall | Fluidité de la poudre |
Des tests conformes aux normes ASTM permettent de vérifier la qualité de la poudre et l'homogénéité des lots.
Comparaison de 316L avec des poudres d'alliages alternatifs
316L se compare à d'autres alliages comme :
| Alliage | Résistance à la corrosion | La force | Coût | Imprimabilité |
|---|---|---|---|---|
| 316L | Excellent | Moyen | Moyen | Excellent |
| 17-4PH | Bon | Haut | Moyen | Bon |
| IN718 | Bon | Très élevé | Haut | Juste |
| CoCr | Juste | Moyen | Moyen | Bon |
Grâce à ses propriétés équilibrées, le 316L est très polyvalent pour les composants AM de petite et moyenne taille nécessitant une résistance à la corrosion.
Avantages et inconvénients de la poudre 316L pour l'AM
| Pour | Cons |
|---|---|
| Excellente résistance à la corrosion et biocompatibilité | Résistance à haute température inférieure à celle des alliages |
| Facilement soudable et usinable | Susceptible de porosité lors de l'impression |
| Avantage en termes de coûts par rapport aux alliages exotiques | Susceptible de se fissurer sous l'effet de la chaleur |
| Peut correspondre aux propriétés des matériaux corroyés | Post-traitement nécessaire comme HIP |
| Gamme de fournisseurs disponibles | Dureté inférieure à celle des alliages à durcissement par précipitation |
Le 316L offre des performances polyvalentes à un coût modéré, mais avec des exigences de traitement contrôlées.
Questions fréquemment posées sur la poudre d'acier inoxydable 316L
Q : Quelle est la gamme de tailles de particules la plus adaptée à l'impression de l'alliage 316L ?
R : La plage typique est de 15 à 45 microns. Elle offre une bonne fluidité de la poudre combinée à une résolution et une densité élevées.
Q : Quelles sont les méthodes de post-traitement utilisées sur les pièces AM en 316L ?
R : Le pressage isostatique à chaud, le traitement thermique, l'usinage de surface et l'électropolissage sont des méthodes courantes pour obtenir une densification complète et une finition de surface.
Q : Quel est le procédé d'impression 3D métal idéal pour l'alliage 316L ?
R : Tous les principaux procédés de fusion sur lit de poudre, y compris la fusion sélective par laser (SLM), le frittage direct par laser (DMLS) et la fusion par faisceau d'électrons (EBM), sont régulièrement utilisés.
Q : Quelles sont les industries qui utilisent des composants en acier inoxydable 316L fabriqués de manière additive ?
R : L'aérospatiale, l'automobile, la biomédecine, la quincaillerie marine, le traitement chimique et les industries pétrolières et gazières bénéficient des pièces en 316L imprimées en 3D.
Q : Le 316L nécessite-t-il des structures de support pendant l'impression 3D ?
R : Oui, les structures de soutien sont essentielles pour les surplombs et les sections pontées afin d'éviter les déformations et de permettre un retrait facile après l'impression.
Q : Quels défauts peuvent apparaître lors de l'impression de la poudre 316L ?
R : Les défauts potentiels sont la porosité, la fissuration, la distorsion, le manque de fusion et la rugosité de la surface. La plupart peuvent être évités grâce à des paramètres optimisés.
Q : Quelle est la principale différence entre les alliages 316 et 316L ?
R : Le 316L a une teneur en carbone plus faible (0,03% maximum), ce qui améliore la résistance à la corrosion et élimine la précipitation de carbure nocive pendant le soudage.
Q : Quelles sont les propriétés de l'alliage 316L imprimé par rapport à l'alliage corroyé ?
R : Avec des paramètres optimisés, les composants AM 316L peuvent atteindre des propriétés mécaniques égales ou supérieures à celles de leurs homologues corroyés traités de manière conventionnelle.
Q : Quelle densité peut-on attendre des pièces en 316L imprimées en 3D ?
R : Une densité supérieure à 99% est possible pour le 316L avec des paramètres idéaux adaptés à l'alliage, correspondant aux propriétés du matériau corroyé.
Q : Quelle finition est généralement appliquée aux pièces AM en 316L ?
R : L'usinage par flux abrasif, l'usinage CNC et l'électropolissage sont des procédés de finition courants qui permettent d'éliminer la rugosité de la surface et d'obtenir les tolérances requises.
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