マレージング鋼250パウダー

概要

マレージング鋼250パウダー は、3Dプリンティングやアディティブ・マニュファクチャリング用途に使用できる析出硬化型鋼粉末である。優れた強度と靭性を持ち、溶接性と延性にも優れています。

マルエージング・スチール250パウダーの主な特性には、以下のようなものがある：

構成： 18～19%のニッケル、7～9%のコバルト、3～5%のモリブデン、0.6～1.2%のチタン、0.1%未満の炭素を含む鉄-ニッケル合金

密度が高い： 8.1g/cc

融点： 1480-1525°C

極限引張強さ： >エージング状態で250ksi（1723MPa）以上

伸び： 経年劣化の10-15%

硬度： 熟成状態で50HRC

マルエージング・スチールの名前は、以下の複合効果に由来する。 マルテンサイト変態 そして エージング.炭素含有量が低いため、急冷すると軟質マルテンサイトが形成される。その後480～510℃で時効処理すると、金属間化合物が微細に析出し、強度と靭性が大幅に向上する。

マルエージング鋼は、このような特性の組み合わせにより、靭性と溶接性に加えて高い強度を必要とする製品に適しています。パウダーベッドベースの印刷プロセスにより、複雑な部品も製造可能です。

マレージング鋼250パウダー組成

マルエージング鋼は炭素濃度が低く、通常 0.1%未満である。これにより、鋼を脆くする時効中の炭化物の形成を防ぐことができます。

グレード250のマルエージング鋼粉の組成は以下の通り：

表1： マルエージング鋼250粉末の化学組成

エレメント	重量 %
ニッケル	18-19
コバルト	7-9
モリブデン	3-5
チタン	0.6-1.2
カーボン	<0.1
鉄	バランス

硬化反応を向上させるため、チタンとアルミニウムを少量添加。不要な炭化物の析出を防ぐため、炭素は0.1%以下に抑えられている。

低炭素とバランスの取れたニッケルおよびコバルト含有量は、時効処理後の強度と靭性に優れた組み合わせをもたらす。

マルエージング鋼250パウダーの製造方法

マルエージング鋼は、真空誘導溶解炉で二重に溶解され、成分制御が確実に行われます。その後、溶融物はガスアトマイズプロセスを使用して急速に粉末に凝固されます。

表2： マルエージング・スチール250パウダーの代表的な製造方法

ステップ	詳細
溶解	真空誘導溶解
急速な凝固	不活性ガスによる微粒化
ふるい分け	粒子径の分類
球形化	より高い粉体流動性のために

ガスアトマイズにより、粉末の粒度分布と形態を制御することができる。粉末粒子の形状は一般的に球形で、サテライトもある。

一般的なサイズ範囲は15～45ミクロンだが、用途に応じてより小さいサイズや大きいサイズも製造される。

の性質 マレージング鋼250パウダー

マルエージング鋼は、焼鈍状態での良好な加工性と時効状態での非常に高い強度を兼ね備えています。また、この強度クラスの鋼としては優れた靭性を持っています。

表3： マルエージング鋼250パウダーのさまざまな条件下での特性概要

プロパティ	固化したまま	エイジド
降伏強度	~100キロ・シー	>250ksi以上
引張強度	120-140 ksi	>260ksi以上
伸び	20-25%	8-15%
硬度	30 HRC	50 HRC
タフネス	素晴らしい	グッド

この特性により、印刷したままの状態でも熱処理した状態でも使用できる。部品は印刷後に簡単に機械加工でき、その後エージングして強度を大幅に向上させることができる。

マルエージング鋼250パウダーの熱処理

最高の強度を得るために、マルエージング鋼は適切な熱処理を必要とします。標準的な手順は

• ソリューション化： 820～840℃に加熱し、1～2時間保持した後、急速に冷却する。
• 高齢化だ： 480～510℃に加熱、3～6時間保持、空冷

溶体化は、オーステナイト相域に加熱した後、 急冷することでマルテンサイトを形成する。これにより、時効処理中の変態に適した軟質相が生成される。

時効により、マルテンサイト母相中に金属間析出物が形成される。これにより強度が大幅に向上する。適切な時効時間と時効温度が重要である。

マルエージング鋼250パウダーの主な用途

これらの特性を併せ持つマルエージング鋼は、要求の厳しい様々な用途に適しています：

表4： マルエージング鋼250パウダーの主な用途の概要

産業	アプリケーション	メリット
航空宇宙	タービンブレード、エンジン部品	高強度、破壊靭性
自動車	シャシー、ドライブトレインコンポーネント	強度、溶接性
工具	射出成形金型、成形金型	高強度、寸法安定性
一般工学	シャフト、ケーシング、固定具	強さ、タフネス

• 達成可能な超高強度により、重要な静的および動的耐荷重部品に適している。
• 優れた靭性により、突発的な破壊が起こりにくい。
• アニール状態での加工性が良い。複雑な形状も印刷後に加工可能。
• 溶接して大きな部品を組み立てることができる。
• 低熱膨張のため、金型用途で優れた寸法制御が可能です。

仕様と規格

マルエージング鋼種250は以下の仕様に適合する：

表5： 粉末冶金鋼 250 グレードの仕様と規格

スタンダード	指定	国名
ASTM	A743	アメリカ
EN	1.2709	ヨーロッパ

他国の同等の標準等級：

• 日本だ： JIS G4805-SUH850
• 中国だ： GB 8162-99
• ロシア EP741N

比較的新しい材料であるため、マルエージング鋼の仕様はまだ進化を続けています。特定の用途向けにカスタマイズされた鋼種が製造されることもよくあります。

サプライヤーと価格

マレージング鋼250パウダーは、以下の大手サプライヤーから入手することができる：

表6： マレージング鋼250パウダー・サプライヤーの概要とおおよその価格

会社概要	ブランド名	価格
サンドビック	オスプレイ250	$100+/kg
イーオーエス	マレージング鋼 MS1	$90+/kg
カーペンター	カスタム450	$110+/kg
プラクセア	マラ250	$120+/kg

• 価格は、注文量と正確な化学的性質により、1kgあたり$90-120+から変動する。
• 用途に合わせたカスタム合金も可能。
• 小さなサンプルは3Dプリント材料会社からオンラインで購入できる。

代替案との比較

表7： マルエージング鋼250と代替材料の比較

プロパティ	マレージング・スチール250	17-4PHステンレス	インコネル718	チタン Ti64
密度	8.1g/cc	7.8g/cc	8.2 g/cc	4.4 g/cc
引張強度	>260ksi以上	190キロ・シー	190キロ・シー	130キロ・シー
伸び	8-15%	12-20%	19-29%	10-25%
耐食性	中程度	非常に良い	素晴らしい	素晴らしい
熱特性	平均	貧しい	グッド	平均
コスト	高い	中程度	非常に高い	中程度

マルエージング・スチール250の長所

• 最高の印刷時強度
• 優れた破壊靭性
• 良好な機械加工性と溶接性
• 熱処理における寸法安定性

短所だ：

• ステンレスや超合金より低い耐食性
• 17-4PHのような鋼鉄よりも高いコスト
• ニッケル合金よりも低い温度耐性

マルエージング鋼250は、超高強度と中コストという、他の鋼種と比較して最高の組み合わせを提供します。

結論

• マレージング鋼250パウダー は、エージング後に260ksiを超える卓越した引張強度を達成することができる。
• 航空宇宙、自動車、工具、一般エンジニアリングの重要部品に広く使用されている。
• バランスの取れたニッケルとコバルトの組成により、強度と靭性が最適化されている。
• 溶体化時およびエージング時の寸法安定性に優れ、工具用途に最適。
• パウダーベッドベースの3Dプリンティングでは、この高強度スチールパウダーを使って非常に複雑なパーツを製造できるようになった。

よくあるご質問

マレージング・スチール250パウダーとは？

マレージング鋼250パウダーは、3Dプリンティングのような付加製造プロセスで使用される金属粉末の一種です。マレージング鋼で構成されており、その卓越した強度と靭性で知られています。

マルエージング鋼250パウダーの主な特性は？

マルエージング鋼250粉末は、高強度、優れた破壊靭性、耐食性で知られています。また、熱処理によりさらに高い硬度を得ることができるのも特徴です。

マルエージング鋼250パウダーの用途は？

この粉末は、航空宇宙、自動車、医療を含む様々な産業で、高い強度と耐久性を必要とする部品やコンポーネントを製造するために使用されている。一般的な用途としては、航空宇宙部品、工具、医療用インプラントなどがある。

マレージング鋼250パウダーは3Dプリントでどのように加工されるのですか？

マルエージング鋼250粉末は通常、選択的レーザー溶融（SLM）や電子ビーム溶融（EBM）のような粉末床溶融プロセスで使用されます。これらのプロセスでは、高エネルギーのレーザーまたは電子ビームを使用して、粉末粒子を選択的に溶融し、層ごとに融合させて3D物体を作成します。

3Dプリントでマレージング鋼250パウダーを使用する利点は何ですか？

その利点は、高い強度対重量比、優れた機械的特性、複雑な形状の製造能力などである。また、複雑な細部を持つ部品の製造にも適している。

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