Maragingstaal 250 Poeder

Overzicht

Maragingstaal 250 poeder is een precipitatieverhardbaar staalpoeder dat gebruikt kan worden voor 3D printen of additieve productietoepassingen. Het heeft een uitstekende sterkte en taaiheid in combinatie met een goede lasbaarheid en vervormbaarheid.

Enkele belangrijke eigenschappen en kenmerken van maragingstaal 250 poeder zijn:

Samenstelling: IJzer-nikkellegering met 18-19% nikkel, 7-9% kobalt, 3-5% molybdeen, 0,6-1,2% titaan en minder dan 0,1% koolstof

Dikte: 8,1 g/cc

Smeltpunt: 1480-1525°C

Uiteindelijke treksterkte: >250 ksi (>1723 MPa) in verouderde toestand

Rek: 10-15% in verouderde staat

Hardheid: 50 HRC in verouderde staat

Maragingstaal dankt zijn naam aan de gecombineerde effecten van martensitische transformatie en veroudering. Het lage koolstofgehalte maakt de vorming van zachte martensiet mogelijk bij snelle afkoeling. De daaropvolgende veroudering bij 480-510 °C maakt fijne precipitatie van intermetallische fasen mogelijk, wat zorgt voor aanzienlijke sterkte en taaiheid.

De combinatie van eigenschappen maakt maragingstaal geschikt voor producten die een hoge sterkte, taaiheid en lasbaarheid vereisen. Met het op poederbed gebaseerde printproces kunnen complexe onderdelen worden gemaakt.

Maragingstaal 250 Poedersamenstelling

Maragingstaal heeft een lage koolstofconcentratie, meestal minder dan 0,1%. Dit voorkomt de vorming van carbiden tijdens het verouderen die staal bros kunnen maken.

De samenstelling van grade 250 maragingstaalpoeder is:

Tafel 1: Chemische samenstelling van maragingstaal 250 poeder

Element	Gewicht %
Nikkel	18-19
Kobalt	7-9
Molybdeen	3-5
Titanium	0.6-1.2
Koolstof	<0,1
Ijzer	Evenwicht

Kleine toevoegingen van titanium en aluminium worden gedaan om de hardingsreactie te verbeteren. Koolstof wordt laag gehouden op minder dan 0,1% om ongewenste carbideprecipitatie te voorkomen.

Het lage koolstofgehalte en het uitgebalanceerde nikkel- en kobaltgehalte zorgen voor een uitstekende combinatie van sterkte en taaiheid na veroudering.

Productiemethode voor maragingstaal 250 poeder

Maragingstaal wordt dubbel gesmolten in een vacuüminductiesmeltoven om de samenstelling te controleren. De smelt wordt dan snel gestold tot poeder met behulp van gasverstuiving.

Tafel 2: Typische productiemethode voor maragingstaal 250 poeder

Stap	Details
Smeltend	Vacuüm-inductie smelten
Snel stollen	Verneveling met inert gas tot fijn poeder
Zeven	Classificatie van deeltjesgrootte
Sfericalisatie	Voor hogere poederstroombaarheid

Gasverstuiving maakt controle mogelijk over de verdeling van de poedergrootte en de morfologie. De poederdeeltjes zijn over het algemeen bolvormig, met enkele satellieten.

Het typische groottebereik is 15-45 micron, maar kleinere of grotere maten worden ook geproduceerd op basis van de vereisten van de toepassing.

Eigenschappen van Maragingstaal 250 Poeder

Maragingstaal combineert een goede verwerkbaarheid in gegloeide toestand met een zeer hoge sterkte in verouderde toestand. Het heeft ook een uitstekende taaiheid voor een staal in deze sterkteklasse.

Tafel 3: Overzicht van de eigenschappen van maragingstaal 250 poeder in verschillende omstandigheden

Eigendom	In gestolde toestand	Op leeftijd
Opbrengststerkte	~100 ksi	>250 ksi
Treksterkte	120-140 ksi	> 260 ksi
Verlenging	20-25%	8-15%
Hardheid	30 HRC	50 HRC
Taaiheid	Uitstekend	Goed

De eigenschappen maken het zeer geschikt voor zowel as-printed als warmtebehandelde condities. Onderdelen kunnen na het printen gemakkelijk worden bewerkt en vervolgens worden verouderd om aanzienlijk sterker te worden.

Warmtebehandeling van maragingstaal 250 poeder

Om de pieksterkte te bereiken, heeft maragingstaal de juiste warmtebehandeling nodig. De standaardprocedure is:

• Oplossen: Verhit tot 820-840°C, houd 1-2 uur vast, koel snel af
• Veroudering: Verwarmen tot 480-510°C, 3-6 uur laten staan, aan de lucht laten afkoelen

Oplossen vormt martensiet door verhitting tot het Austeniet-faseveld gevolgd door snelle afkoeling. Dit produceert een zachte fase die klaar is voor transformaties tijdens veroudering.

Veroudering leidt tot de vorming van intermetallische precipitaten in de martensietmatrix. Dit zorgt voor een aanzienlijke toename in sterkte. De juiste verouderingstijd en -temperatuur zijn cruciaal.

Belangrijke toepassingen van Maragingstaal 250 poeder

De combinatie van eigenschappen maakt maragingstaal geschikt voor diverse veeleisende toepassingen:

Tabel 4: Overzicht van de belangrijkste toepassingen van maragingstaal 250 poeder

Industrie	Toepassingen	Voordelen
Lucht- en ruimtevaart	Turbinebladen, motoronderdelen	Hoge sterkte, breuktaaiheid
Automobiel	Chassis, aandrijflijnonderdelen	Sterkte, lasbaarheid
Gereedschap	Spuitgietmatrijzen, vormmatrijzen	Hoge sterkte, dimensionale stabiliteit
Algemene techniek	Assen, behuizingen, bevestigingen	Kracht, taaiheid

• De ultrahoge sterktes die bereikt kunnen worden, maken het geschikt voor kritieke statische en dynamische lastdragende onderdelen.
• Uitstekende taaiheid vermindert de kans op plotselinge breuk.
• Goede bewerkbaarheid in gegloeide toestand. Complexe vormen kunnen na het printen bewerkt worden.
• Kan worden gelast om grote onderdelen samen te stellen.
• De lage thermische uitzetting geeft een uitstekende dimensionale controle voor gereedschapstoepassingen.

Specificaties en normen

Maragingstaal kwaliteit 250 voldoet aan de volgende specificaties:

Tabel 5: Specificaties en normen voor maragingstaal kwaliteit 250 poeder

Standaard	Aanwijzing	Land
ASTM	A743	VS
NL	1.2709	Europa

Gelijkwaardige standaardsoorten uit andere landen:

• Japan: JIS G4805-SUH850
• China: GB 8162-99
• Rusland: EP741N

Omdat het een relatief nieuw materiaal is, zijn de specificaties van maragingstaal nog steeds in ontwikkeling. Voor specifieke toepassingen worden vaak aangepaste kwaliteiten geproduceerd.

Leveranciers en prijzen

Maragingstaal 250 poeder is verkrijgbaar bij de volgende toonaangevende leveranciers:

Tabel 6: Overzicht van enkele leveranciers van maragingstaal 250 poeder en geschatte prijzen

Bedrijf	Merknamen	Prijzen
Sandvik	Visarend 250	$100+/kg
EOS	Maragingstaal MS1	$90+/kg
Timmerman	Aangepast 450	$110+/kg
Praxair	Mara 250	$120+/kg

• Prijzen variëren van $90-120+ per kg, afhankelijk van het bestelvolume en de exacte chemie.
• Aangepaste legeringen op maat van de toepassing zijn ook beschikbaar.
• Kleine monsters kunnen online worden gekocht bij bedrijven die 3D-printmaterialen leveren.

Vergelijking met alternatieven

Tabel 7: Vergelijking van maragingstaal 250 met alternatieve materialen

Eigendom	Maragingstaal 250	17-4PH Roestvrij	Inconel 718	Titaan Ti64
Dikte	8,1 g/cc	7,8 g/cc	8,2 g/cc	4,4 g/cc
Treksterkte	> 260 ksi	190 ksi	190 ksi	130 ksi
Verlenging	8-15%	12-20%	19-29%	10-25%
Corrosieweerstand	Gematigd	Erg goed	Uitstekend	Uitstekend
Thermische eigenschappen	Gemiddeld	Arm	Goed	Gemiddeld
Kosten	Hoog	Gematigd	Heel hoog	Gematigd

Voordelen van maragingstaal 250:

• Hoogste as-printsterkte
• Uitstekende breuktaaiheid
• Goed bewerkbaar en lasbaar
• Dimensionale stabiliteit bij warmtebehandeling

Minpunten:

• Lagere corrosiebestendigheid dan roestvast staal of superlegeringen
• Hogere kosten dan staalsoorten zoals 17-4PH
• Lagere temperatuurbestendigheid dan nikkellegeringen

In het algemeen biedt maragingstaal 250 de beste combinatie van ultrahoge sterkte met gemiddelde kosten in vergelijking met alternatieven.

Conclusie

• Maragingstaal 250 poeder kan uitzonderlijke treksterkten bereiken van meer dan 260 ksi na veroudering.
• Het wordt veel gebruikt voor kritieke onderdelen in de ruimtevaart, automobielindustrie, gereedschapmakerij en algemene machinebouw.
• De uitgebalanceerde samenstelling van nikkel en kobalt zorgt voor een optimale combinatie van sterkte en taaiheid.
• De uitstekende dimensionale stabiliteit tijdens het solderen en verouderen maakt het ideaal voor gereedschapstoepassingen.
• Met 3D-printen op basis van poederbeddingen kunnen nu zeer complexe onderdelen worden gemaakt met dit hoogsterkte staalpoeder.

FAQ

Wat is Maragingstaal 250 poeder?

Maraging Steel 250 Powder is een type metaalpoeder dat wordt gebruikt in additieve productieprocessen zoals 3D-printen. Het is samengesteld uit maragingstaal, dat bekend staat om zijn uitzonderlijke sterkte en taaiheid.

Wat zijn de belangrijkste eigenschappen van Maraging Steel 250 Powder?

Maragingstaal 250 poeder staat bekend om zijn hoge sterkte, uitstekende breuktaaiheid en corrosiebestendigheid. Het wordt ook gekenmerkt door de mogelijkheid om een warmtebehandeling te ondergaan om een nog grotere hardheid te bereiken.

Wat is de toepassing van Maragingstaal 250 poeder?

Dit poeder wordt gebruikt in verschillende industrieën, waaronder de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie en de medische sector, om onderdelen en componenten te produceren die zeer sterk en duurzaam moeten zijn. Veel voorkomende toepassingen zijn onder andere onderdelen voor de ruimtevaart, gereedschappen en medische implantaten.

Hoe wordt Maraging Steel 250 poeder verwerkt in 3D printen?

Maragingstaal 250 Poeder wordt meestal gebruikt in poederbedfusieprocessen zoals selectief lasersmelten (SLM) of elektronenbundelsmelten (EBM). Bij deze processen wordt een hoogenergetische laser- of elektronenbundel gebruikt om de poederdeeltjes laag voor laag selectief te smelten en samen te smelten tot een 3D-object.

Wat zijn de voordelen van het gebruik van Maraging Steel 250 Powder bij 3D printen?

De voordelen zijn onder andere de hoge sterkte-gewichtsverhouding, uitstekende mechanische eigenschappen en de mogelijkheid om complexe geometrieën te produceren. Het is ook geschikt voor de productie van onderdelen met ingewikkelde details.

ken meer 3D-printprocessen