M2パウダー
M2は、高い靭性と圧縮強度に加え、高い硬度と耐摩耗性を特徴とする粉末高速度鋼です。これは、切断、成形、スタンピング用途の耐久性のある工具を製造するために金属積層造形で広く使用されています。
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目次
M2は、高い靭性と圧縮強度に加え、高い硬度と耐摩耗性を特徴とする粉末高速度鋼です。これは、切断、成形、スタンピング用途の耐久性のある工具を製造するために金属積層造形で広く使用されています。
M2パウダーの組成
M2高速度鋼粉末の組成は次のとおりです。
| エレメント | 重量 % | 目的 |
|---|---|---|
| タングステン | 6.0 – 6.8 | 硬度、耐摩耗性 |
| モリブデン | 4.8 – 5.5 | 靭性、強さ |
| クロム | 3.8 – 4.5 | 硬化性、耐摩耗性 |
| バナジウム | 1.9 – 2.2 | 硬化性、耐摩耗性 |
| カーボン | 0.78 – 0.88 | 硬化 |
| マンガン | 0.15 – 0.45 | 硬化 |
| シリコン | 0.15 – 0.45 | 脱酸素剤 |
タングステン、モリブデン、クロムの含有量が高いため、優れた硬度と耐摩耗性が得られます。
M2パウダーの性質
M2 パウダーの主な特性は次のとおりです。
| プロパティ | 説明 |
|---|---|
| 硬度 | 熱処理時 64 – 66 HRC |
| 耐摩耗性 | 優れた耐摩耗性と耐侵食性 |
| タフネス | 超硬グレードよりも高い |
| 圧縮強度 | 最大 300 ksi |
| 耐熱性 | 600℃まで使用可能 |
| 耐食性 | 普通の炭素鋼よりも優れています |
この特性により、M2 は耐久性のある切断、スタンピング、成形工具に適しています。
M2 パウダーの AM プロセスパラメータ
M2 パウダーを印刷するための一般的なパラメータは次のとおりです。
| パラメータ | 代表値 | 目的 |
|---|---|---|
| レイヤーの高さ | 20-50 μm | 解像度とビルド速度 |
| レーザー出力 | 250～500W | 蒸発することなく十分に溶ける |
| スキャン速度 | 400-1200 mm/s | 密度対生産率 |
| ハッチの間隔 | 80～120μm | 機械的特性 |
| サポート体制 | 最小限 | 簡単な取り外し |
| 熱間静水圧プレス | 1160℃、100MPa、3時間 | 空隙をなくす |
密度、微細構造、造形速度、後処理要件に合わせて調整されたパラメーター。
3D プリントされた M2 ツールのアプリケーション
AM で製造された M2 コンポーネントは次の用途に使用されます。
| 産業 | ツーリングアプリケーション |
|---|---|
| 自動車 | プレス金型、成形工具、治具 |
| 航空宇宙 | 治具、治具、トリムツール |
| 家電製品 | パンチ、抜き型、曲げ型 |
| 消費財 | 射出成形金型、プレス金型 |
| メディカル | 切削工具、やすり、ドリルガイド |
従来の加工による M2 ツーリングに比べて、複雑さ、リードタイム、コスト削減などの利点があります。
AM用M2パウダーの仕様
M2 パウダーは次の厳しい仕様を満たす必要があります。
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| 粒子径範囲 | 15-45 μm（代表値 |
| 粒子形状 | 球状の形態 |
| 見かけ密度 | > 4 g/cc |
| タップ密度 | > 6 g/cc |
| ホール流量 | > 50gで23秒 |
| 純度 | >99.9% |
| 酸素含有量 | <300ppm未満 |
特注の粒度分布や水分レベルのコントロールも可能。
M2パウダーのサプライヤー
評判の良い M2 パウダーのサプライヤーには次のようなものがあります。
| サプライヤー | 所在地 |
|---|---|
| サンドビック・オスプレイ | 英国 |
| カーペンター添加剤 | アメリカ |
| エラスティール | スウェーデン |
| ホーガナス | スウェーデン |
| LPWテクノロジー | 英国 |
価格は品質と注文量に応じて$50/kgから$120/kgの範囲です。
M2 パウダーの取り扱いと保管
反応性物質として、M2 パウダーの慎重な取り扱いが不可欠です。
- 密閉容器を湿気、火花、発火源から遠ざけて保管してください
- 移送中および保管中は不活性ガスパディングを使用する。
- 静電気を逃がすために機器を接地する
- 吸引システムによる粉塵の蓄積を避ける
- 該当する安全上の注意事項に従ってください
適切な技術により、最適なパウダーコンディションが保たれる。
M2パウダーの検査・試験
品質検査の方法には以下のようなものがある：
| 方法 | テストされたパラメーター |
|---|---|
| ふるい分析 | 粒度分布 |
| SEMイメージング | 粒子形態 |
| イーディーエックス | 化学と組成 |
| XRD | 現在のフェーズ |
| ピクノメトリー | 密度 |
| ホール流量 | 粉体の流動性 |
ASTM規格に基づく試験により、パウダーの品質とバッチの一貫性が検証されます。
M2 と代替工具鋼粉末の比較
M2 は他の工具鋼合金と次のように比較されます。
| 合金 | 耐摩耗性 | タフネス | コスト | 加工のしやすさ |
|---|---|---|---|---|
| M2 | 素晴らしい | グッド | ミディアム | フェア |
| H13 | グッド | 素晴らしい | 低い | 素晴らしい |
| S7 | 素晴らしい | フェア | 高い | 難しい |
| 420ステンレス | 貧しい | 素晴らしい | 低い | 素晴らしい |
M2 はバランスのとれた特性により、多くの耐摩耗工具用途の代替品に取って代わります。
金属AM用M2パウダーの長所と短所
| 長所 | 短所 |
|---|---|
| 優れた硬度と耐摩耗性 | 冷間工具鋼よりも靭性が低い |
| 優れた耐熱性と熱安定性 | HIPや熱処理など必要な後処理 |
| メタル AM の認証情報を確立 | 雰囲気管理された保管が必要 |
| 珍しい工具鋼に比べてコスト面で有利 | 印刷後の機械加工が難しい |
| 特性は従来のM2と一致 | 限られた耐食性 |
M2 は耐摩耗性の高い付加工具を使用できますが、腐食性の高い環境には適していません。
M2パウダーに関するよくある質問
Q: M2 パウダーの印刷に最適な粒径範囲はどれですか?
A: 典型的な範囲は15-45ミクロンです。最適な粉末流動性と高分解能、高密度の部品が得られます。
Q: M2 AM 部品にはどのような後処理方法が使用されますか?
A: 熱間静水圧プレス、熱処理、表面研削/EDM、ショットピーニングは通常、ボイドの除去、硬化、および部品の仕上げに使用されます。
Q: M2 合金に最適な金属 3D プリント プロセスはどれですか?
A: M2 は、選択的レーザー溶解 (SLM)、直接金属レーザー焼結 (DMLS)、および電子ビーム溶解 (EBM) プロセスを使用して効果的に印刷できます。
Q: M2 印刷部品にはどのような精度と表面仕上げが期待できますか?
A: 後処理された M2 コンポーネントは、CNC 加工された M2 ツールと同等の寸法公差と表面仕上げを実現できます。
Q: 積層造形による M2 ツーリング コンポーネントを使用しているのはどの業界ですか?
A: 自動車、航空宇宙、医療、消費財、家電、産業部門は 3D プリントされた M2 ツールの恩恵を受けています。
Q: ハイス鋼の M2 グレードと M4 グレードの主な違いは何ですか?
A: M4 はバナジウムとモリブデンの含有量がわずかに低く、M2 と比較して耐摩耗性と靭性の組み合わせが優れています。
Q: 3D プリントの際、M2 にはサポート構造が必要ですか?
A: 変形を防ぎ、印刷後に簡単に取り外せるように、オーバーハングやブリッジには最小限のサポートを使用することをお勧めします。
Q: 最適化された M2 3D プリント部品ではどの程度の密度が期待できますか?
A: M2 では、この合金専用に調整された理想的なパラメータを使用して、99% を超える密度を達成できます。
Q: M2 パウダーを印刷するとどのような欠陥が発生する可能性がありますか?
A: 潜在的な欠陥は、亀裂、歪み、多孔性、不完全な融合、および表面の粗さです。ほとんどはパラメータを最適化することで防止できます。
Q: HIP はすべての M2 AM ツール コンポーネントに必要ですか?
A: HIP は強く推奨されますが、重要ではないツーリング アプリケーションには絶対に必要ではない場合があります。熱処理だけで十分な場合もあります。
