3D 프린팅을 위한 최고의 스테인리스 스틸 316L 파우더
스테인리스 스틸 316L 분말은 다양한 산업 분야에서 다용도로 널리 사용되는 소재입니다. 고유한 특성으로 인해 3D 프린팅부터 생체 의학 임플란트까지 다양한 응용 분야에 적합합니다. 이 글에서는 스테인리스 스틸 316L 분말의 특성, 용도, 제조 공정 및 장점에 대해 살펴봅니다.
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목차
스테인리스 스틸 316L 분말 개요
316L 스테인리스 스틸은 오스테나이트 계통의 스테인리스 스틸에 속합니다. 니켈 및 크롬과 함께 2-3% 몰리브덴을 첨가하여 열악한 환경에서도 뛰어난 내공극 및 틈새 부식 저항성을 제공합니다. 'L'은 용접 시 카바이드 침전을 방지하기 위해 탄소 함량이 낮음을 나타냅니다.
316L 파우더의 주요 특징은 다음과 같습니다:
- 열악한 환경에서도 뛰어난 내식성 제공
- 높은 온도에서 높은 산화 및 황산화 저항성
- 매우 우수한 용접성 및 성형성
- 비자성 오스테나이트 구조
- 다양한 입자 크기 분포로 사용 가능
316L 분말은 화학 공정, 제약, 식음료, 해양 장비 및 생의학 임플란트와 같이 우수한 내식성이 요구되는 응용 분야에 적합합니다. 이 문서에서는 316L 분말에 대한 자세한 개요를 제공합니다.
316L 분말의 화학 성분
316L 분말의 일반적인 구성은 다음과 같습니다:
| 요소 | 무게 % |
|---|---|
| 철(Fe) | 잔액 |
| 크롬(Cr) | 16-18% |
| 니켈(Ni) | 10-14% |
| 몰리브덴(Mo) | 2-3% |
| 망간(Mn) | ≤ 2% |
| 실리콘(Si) | ≤ 1% |
| 탄소(C) | ≤ 0.03% |
| 인(P) | ≤ 0.045% |
| 유황(S) | ≤ 0.03% |
니켈은 내식성을 향상시키고 몰리브덴을 첨가하면 염화물이 포함된 환경에서 피팅 및 틈새 부식에 대한 내성이 향상됩니다. 탄소 함량이 낮아 용접 중 카바이드 침전을 방지합니다.
316L 파우더의 특성
316L 파우더는 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다:
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | 7.9-8.1g/cm3 |
| 융점 | 1370-1400°C |
| 열 전도성 | 16W/mK |
| 전기 저항 | 0.75 μΩ.cm |
| 영의 계수 | 190-210 GPa |
| 푸아송 비율 | 0.27-0.30 |
| 인장 강도 | 485-620 MPa |
| 수율 강도 | 170-310 MPa |
| 신장 | 40-50% |
| 경도 | 79-95 HRB |
316L은 우수한 성형성 및 용접성과 함께 우수한 내식성을 제공합니다. 오스테나이트 구조는 우수한 인성과 연성을 제공합니다.
316L 분말 생산 방법
316L 파우더의 일반적인 생산 방법은 다음과 같습니다:
- 가스 분무 - 불활성 가스 제트는 용융된 316L 합금 스트림을 크기 분포가 제어된 미세한 구형 분말로 분해합니다.
- 물 분무 - 고압 워터 제트가 용융 금속에 충격을 가하고 분해하여 미세하고 불규칙한 분말 입자를 생성합니다.
- 기계적 합금 - 혼합 원소 분말을 볼 밀링한 후 소결 및 이차 분무 처리합니다.
가스 분무화를 통해 크기, 모양, 산소 픽업 및 미세 구조와 같은 입자 특성을 탁월하게 제어할 수 있습니다.
316L 파우더의 응용 분야
316L 파우더의 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다:
- 적층 제조 - 파우더 베드 융합, 바인더 분사 공정은 화학, 해양, 생물의학 부품에 316L 파우더를 사용합니다.
- 금속 사출 성형 - 내식성이 필요한 작고 복잡한 부품을 제조하는 경우.
- 용사 코팅 - 와이어 아크 스프레이 증착으로 열악한 환경에서도 보호 코팅을 생성합니다.
- 용접 소모품 - 우수한 용접 강도를 제공하는 316L 부품 접합용 충전재로 사용됩니다.
- 화학 처리 - 화학 및 제약 산업에서 사용되는 분말 야금 용기, 트레이, 바구니.
316L 파우더 사양
316L 분말은 다양한 크기 범위, 모양 및 순도 수준에서 사용할 수 있습니다:
- 입자 크기: AM 방식의 경우 10~45μm, 열 분무 공정의 경우 최대 150μm까지 가능합니다.
- 형태학: 구형, 불규칙 및 혼합 입자 모양. 부드러운 구형 파우더가 최적의 흐름을 제공합니다.
- 순도: 애플리케이션 요구 사항에 맞춘 상업용부터 고순도(99.9%)까지 다양합니다.
- 산소 함량: 대부분의 애플리케이션에서 100-1000ppm 수준으로 유지됩니다.
- 유량: 25초/50g 이상의 유속을 위해 맞춤화된 파우더.
316L 분말의 글로벌 공급 업체
316L 분말의 주요 글로벌 공급업체는 다음과 같습니다:
- 샌드빅 오스프리 (영국)
- 호가나스 (스웨덴)
- 카펜터 파우더 제품(미국)
- 프렉스에어(미국)
- 올리콘 메트코(스위스)
- LPW 기술(영국)
이 회사들은 적층 제조, 용사, 금속 사출 성형 및 기타 응용 분야에 적합한 다양한 등급의 316L 분말을 생산합니다.
316L 파우더 가격
316L 파우더 가격은 다음과 같은 요인에 따라 달라집니다:
- 순도 수준
- 파티클 특성
- 주문 수량
- 추가 처리
- 제조업체 및 지리적 위치
| 등급 | 가격 범위 |
|---|---|
| 상업용 | kg당 $15-25 |
| 고순도 | kg당 $25-50 |
| 초미세먼지 | $50-120kg당 |
| 특별 등급 | $120-250 kg당 |
가스 분무, 제어된 입자 크기, 고순도 분말은 일반 상업용 316L 분말보다 훨씬 높은 가격이 책정됩니다.
316L 분말의 보관 및 취급
316L 분말은 주의해서 취급해야 합니다:
- 부식을 유발하는 습기, 산 등과의 접촉 방지
- 미세 분말이 쌓이지 않도록 하여 먼지 폭발 위험 최소화
- 미세 분말을 취급할 때는 적절한 환기, PPE 사용
- 공급업체 SDS의 권장 사례를 따르세요.
- 밀폐된 용기는 건조하고 불활성인 환경에 보관하세요.
316L과 같은 반응성 합금 분말을 취급할 때는 적절한 보호 조치를 취해야 합니다.
316L 분말 검사 및 테스트
316L 분말에 대한 주요 품질 관리 테스트 수행:
- OES 또는 XRF를 사용한 화학 분석으로 성분이 지정된 한도 내에 있는지 확인합니다.
- ASTM B822 표준에 따른 입자 크기 분포
- SEM 이미징을 통한 형태 분석
- ASTM B213 표준에 따라 측정된 분말 유량
- 헬륨 피크노메트리를 통한 밀도 측정
- ICP-MS를 통한 불순물 테스트
- X-선 회절을 통한 미세 구조 특성 분석
철저한 테스트를 통해 분말이 용도에 필요한 화학적, 물리적, 미세 구조적 특성을 충족하는지 확인합니다.
316L과 304L 스테인리스 스틸 파우더의 비교
316L과 304L 스테인리스 스틸 파우더 비교:
| 매개변수 | 316L | 304L |
|---|---|---|
| 구성 | Fe-Cr-Ni-Mo | Fe-Cr-Ni |
| 내식성 | 훨씬 더 나은 | 양호 |
| 비용 | 더 높음 | Lower |
| 온도 저항 | 더 나은 | 양호 |
| 용접성 | 우수 | 우수 |
| 가용성 | 보통 | 우수 |
| 애플리케이션 | 해양, 화학 산업 | 소비재, 가전 제품 |
316L은 훨씬 더 우수한 내식성을 제공하는 반면 304L은 덜 까다로운 애플리케이션에 더 경제적입니다.
316L 파우더 FAQ
Q: 316L 스테인리스 스틸 파우더는 어떻게 생산되나요?
A: 316L 분말은 가스 분무, 물 분무 및 기계적 합금 후 소결을 사용하여 상업적으로 생산됩니다. 가스 분무는 분말 특성을 가장 잘 제어할 수 있는 방법입니다.
Q: 316L 파우더의 주요 용도는 무엇인가요?
A: 316L 분말의 주요 응용 분야로는 우수한 내식성이 필요한 화학, 해양, 제약 및 식품 산업을 위한 적층 제조, 금속 사출 성형, 용사 코팅 및 분말 야금 부품이 있습니다.
Q: 바인더 제팅 AM에 권장되는 316L 파우더 크기는 얼마입니까?
A: 바인더 분사 공정의 경우, 일반적인 316L 파우더 크기 범위는 20~45미크론으로 구형 형태이며 최적의 파우더 베드 밀도 및 바인더 침투를 위해 사용됩니다.
Q: 316L 분말은 특별한 취급 주의가 필요합니까?
A: 예, 316L은 반응성 합금 분말이므로 적절한 접지, 환기 및 PPE를 사용하여 통제된 습도 및 불활성 분위기에서 조심스럽게 취급해야 합니다.
Q: 생체 임플란트에 적합한 316L 분말은 어디에서 구입할 수 있나요?
A: 생물의학 사양을 충족하는 고순도 가스 분무 316L 분말은 Sandvik Osprey, Hoganas, Carpenter Powder Products 및 LPW Technology와 같은 주요 제조업체에서 구입할 수 있습니다.
