Proszek ze stali nierdzewnej 316L do druku 3D w metalu
Proszek ze stali nierdzewnej 316L to rodzaj proszku ze stali nierdzewnej, który zawiera molibden i ma niską zawartość węgla. Jest to austenityczna chromowo-niklowa stal nierdzewna, która wykazuje wysoką wytrzymałość i doskonałą odporność na korozję. Proszek 316L jest szeroko stosowany w druku 3D lub produkcji addytywnej w branżach takich jak lotnictwo, medycyna, motoryzacja i produkcja ogólna.
Niskie MOQ
Zapewnij niską minimalną ilość zamówienia, aby spełnić różne potrzeby.
OEM I ODM
Dostarczanie niestandardowych produktów i usług projektowych w celu zaspokojenia unikalnych potrzeb klientów.
Odpowiednie zapasy
Zapewnienie szybkiego przetwarzania zamówień oraz niezawodnej i wydajnej obsługi.
Zadowolenie klienta
Dostarczanie wysokiej jakości produktów, których podstawą jest zadowolenie klienta.
Udostępnij ten produkt
Spis treści
Przegląd
Proszek ze stali nierdzewnej 316L to rodzaj proszku ze stali nierdzewnej, który zawiera molibden i ma niską zawartość węgla. Jest to austenityczna chromowo-niklowa stal nierdzewna, która wykazuje wysoką wytrzymałość i doskonałą odporność na korozję. Proszek 316L jest szeroko stosowany w druku 3D lub produkcji addytywnej w branżach takich jak lotnictwo, medycyna, motoryzacja i produkcja ogólna.
Niektóre kluczowe właściwości i cechy proszku 316L obejmują:
Skład: Żelazo, chrom, nikiel, molibden, mangan, krzem, węgiel, fosfor, siarka
Kształt cząstek: Kulisty kształt, wysoka płynność
Rozmiar cząstek: 15-45 mikronów, dostępne rozmiary submikronowe
Gęstość: Około 7,9 g/cm3
Temperatura topnienia: 1381-1400°C
Kluczowe cechy: Odporność na korozję, odporność na ciepło, spawalność, wytrzymałość, biokompatybilność
Powszechne nazwy handlowe: 316L, 1.4404, 1.4435
Proszek 316L może być używany do drukowania mocnych i trwałych części o złożonej geometrii przy użyciu różnych procesów druku 3D, takich jak selektywne spiekanie laserowe (SLS), bezpośrednie spiekanie laserowe metali (DMLS), topienie wiązką elektronów (EBM), rozpylanie spoiwa itp.
Rodzaje proszków 316L
Dostępnych jest kilka głównych rodzajów proszków ze stali nierdzewnej 316L:
Atomizowany gazowo proszek 316L
- Produkowane przy użyciu procesu atomizacji w gazie obojętnym
- Sferyczne cząstki o gładkiej powierzchni
- Łatwy przepływ, gęste upakowanie do drukowania
- Dobra zdolność do rozprowadzania i zagęszczania
- Szeroko stosowany w druku 3D opartym na laserze i strumieniu spoiwa
Atomizowany wodą proszek 316L
- Wykonane przy użyciu strumieni wody pod wysokim ciśnieniem
- Nieregularny kształt cząstek
- Porowata powierzchnia, wysoka zawartość tlenu
- Niższy koszt w porównaniu z proszkiem rozpylanym gazowo
- Używany głównie w aplikacjach do prasowania i spiekania
Proszek 316L rozpylany plazmowo
- Wyprodukowane przy użyciu atomizacji plazmowej
- Bardzo kuliste cząstki
- Kontrolowany rozkład wielkości cząstek
- Używany w krytycznych aplikacjach wymagających wysokiej gęstości
- Drogie w porównaniu z innymi metodami atomizacji
Proszek 316L z recyklingu
- Odzyskany niewykorzystany proszek z kompilacji 3D
- Może mieć mieszane kształty i rozmiary cząstek
- Wymaga dodatkowego przesiewania i przetwarzania
- Tańsza opcja dla aplikacji niekrytycznych
- Obawy o zanieczyszczenie z wcześniejszych budów
316L Skład proszku
Stal nierdzewna 316L uzyskuje swoją odporność na korozję dzięki stopowi chromu i molibdenu z żelazem. Oto skład pierwiastkowy proszku 316L:
| Element | Zakres składu |
|---|---|
| Żelazo (Fe) | Równowaga |
| Chrom (Cr) | 16-18% |
| Nikiel (Ni) | 10-14% |
| Molibden (Mo) | 2-3% |
| Mangan (Mn) | ≤ 2% |
| Krzem (Si) | ≤ 1% |
| Węgiel (C) | ≤ 0,03% |
| Fosfor (P) | ≤ 0,045% |
| Siarka (S) | ≤ 0,03% |
Niska zawartość węgla ogranicza wytrącanie się węglików podczas spawania i zwiększa odporność na korozję. Dodatek molibdenu zwiększa odporność na korozję wżerową i szczelinową w środowiskach chlorkowych.
Skład jest zgodny z krajowymi i międzynarodowymi gatunkami, takimi jak UNS S31603, W.Nr 1.4404, AISI 316L i ISO 5832-1. Stopy niestandardowe są również możliwe dla wyspecjalizowanych wymagań.
Kluczowe właściwości i charakterystyka
Proszek 316L posiada unikalną kombinację wyjątkowych właściwości, dzięki czemu nadaje się do różnych krytycznych, wysokowydajnych zastosowań w różnych branżach.
Odporność na korozję Doskonała odporność na korozję wżerową, szczelinową i naprężeniową w kwasach, zasadach, solach i chemikaliach organicznych.
Właściwości mechaniczne Wysoka wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności w połączeniu z dobrą plastycznością i udarnością
Odporność na ciepło Może wytrzymać ciągłą pracę w temperaturze do ~900°C i przerywaną ekspozycję w niektórych zastosowaniach.
Spawalność Łatwo spawalny i mniej podatny na uczulenia podczas spawania w porównaniu do gatunków niestabilizowanych
Biokompatybilność Nietoksyczny o wysokiej biokompatybilności do stosowania w implantach i urządzeniach medycznych
Oto tabela porównująca kluczowe właściwości proszku 316 i 316L:
| Nieruchomość | 316 Proszek | Proszek 316L |
|---|---|---|
| Gęstość (g/cc) | 7.9 | 7.9 |
| Temperatura topnienia (°C) | 1375-1400 | 1381-1400 |
| Ostateczna wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | ≥ 515 | ≥ 485 |
| Granica plastyczności (MPa) | ≥ 170 | ≥ 170 |
| Wydłużenie (%) | ≥ 40 | ≥ 35 |
| Moduł sprężystości (GPa) | 193 | 193 |
| Przewodność cieplna (W/m-K) | 16.2 | 16.2 |
| Rozszerzalność cieplna (μm/m-°C) | 15-16.5 | 15-16.5 |
| Odporność na korozję | Bardzo dobry | Doskonały |
| Liczba równoważna odporności na wżery (PREN) | 24-26 | 25-27 |
| Przepuszczalność magnetyczna | Niemagnetyczny | Niemagnetyczny |
| Biokompatybilność | Dobry | Doskonały |
Wyższą odporność proszku 316L na korozję można przypisać wyższemu PREN i niższej zawartości węgla w porównaniu do proszku 316. 316L oferuje również lepszą biokompatybilność i jest preferowany do trwałych implantów w ludzkim ciele.
Zastosowania proszku 316L
Niektóre z typowych zastosowań, w których proszek 316L znajduje szerokie zastosowanie obejmują:
Wytwarzanie przyrostowe Druk SLS/DMLS/EBM metalowych części do zastosowań końcowych w przemyśle lotniczym, medycznym, motoryzacyjnym, narzędziowym itp.
Implanty biomedyczne Produkcja implantów, takich jak protezy stawu kolanowego i biodrowego, pręty kręgosłupa, osprzęt dentystyczny itp.
Sprzęt do przetwarzania żywności Zawory, armatura, elementy złączne, części maszyn dla przemysłu spożywczego i farmaceutycznego
Przemysł przetwórstwa chemicznego
Wirniki pomp, obudowy, korpusy zaworów i inne elementy zwilżane
Zastosowania morskie
Wały, łączniki, sprzęgła, kołnierze, śruby napędowe stosowane w środowisku morskim
316L zapewnia wyjątkową wydajność w tym szerokim spektrum zastosowań dzięki wyjątkowej odporności na korozję w połączeniu z wysoką wytrzymałością.
Oto przykłady niektórych części 316L wydrukowanych przy użyciu produkcji addytywnej:
| Przemysł | Typowe części AM |
|---|---|
| Lotnictwo i kosmonautyka | Łopatki turbin, wsporniki konstrukcyjne, wirniki |
| Motoryzacja | Niestandardowe elementy złączne, czujniki, lekkie części podwozia |
| Medyczny | Narzędzia chirurgiczne, protetyka, implanty |
| Oprzyrządowanie | Formy wtryskowe, matryce do wytłaczania, przyrządy i osprzęt |
Specyfikacja proszku 316L
Proszek 316L używany do AM musi spełniać lub przekraczać następujące specyfikacje:
Rozkład wielkości cząstek
| Rozmiar (μm) | Dystrybucja (%) |
|---|---|
| 20-63 | ≥ 95 |
| 15-45 | Optymalny |
Gęstość pozorna Zazwyczaj 4,0-4,8 g/cc
Przepływ
Przepływomierz Halla > 15 s/50 g
Skład chemiczny Zgodnie z wyżej wymienionymi specyfikacjami klasy 316L
Mikrostruktura
W pełni austenityczny, brak podłużnic i satelitów
Kształt cząsteczki Przeważnie kulista morfologia
Tekstura powierzchni Gładkie wykończenie powierzchni cząstek
Zawartość tlenu Przeważnie <1000 ppm
Magnetyzacja nasycenia < 3,1 emu/g
Renomowani producenci proszku 316L wytwarzają materiał, który spełnia lub przewyższa te specyfikacje dla AM. Każda partia posiada certyfikat analizy z niezależnych testów.
Dostawcy proszku 316L
Do wiodących światowych dostawców proszku ze stali nierdzewnej 316L należą:
| Firma | Zdolność produkcyjna | Koszt na KG |
|---|---|---|
| Sandvik Osprey | 200 MT rocznie | $50-90 |
| Carpenter Additive | Niestandardowe | $75-150 |
| Praxair | 100 MT rocznie | $40-80 |
| Höganäs | 500 MT rocznie | $30-60 |
| Proszek CNPC | 1000 MT rocznie | $25-50 |
Niestandardowe stopy o specjalnych rozkładach wielkości cząstek lub ściślejszej kontroli chemicznej mogą kosztować 20-50% więcej niż standardowe kompozycje proszkowe 316L.
Jeśli chodzi o ceny, rozpylany gazowo proszek 316L odpowiedni do AM zazwyczaj kosztuje od $30-150 za kg w zależności od jakości, wielkości partii i regionu geograficznego. Gatunki rozpylane wodą i plazmą zajmują dolne i górne krańce tego zakresu
Plusy i minusy proszku 316L do produkcji addytywnej
Zalety proszku 316L
Doskonała odporność na korozję Do 25-30% lepsza odporność na korozję wżerową i szczelinową w porównaniu z proszkiem 316
Biokompatybilny i nietoksyczny Bezpieczny dla długotrwałego kontaktu ze skórą i do stosowania w implantach medycznych
Wysoka wytrzymałość mechaniczna Wytrzymałość na rozciąganie >485 MPa odpowiadająca i przewyższająca właściwości 316L odlewanego / kutego
Wyjątkowa wydajność zmęczeniowa Bardzo wysoka granica zmęczenia materiału skutkująca długą żywotnością komponentów
Lżejsze części Niższa waga komponentów przekłada się na wzrost wydajności paliwowej pojazdów
Stabilność w wysokich temperaturach
Może wytrzymać temperatury przekraczające 650°C w niektórych zastosowaniach
Łatwość spawania Kompatybilny z prawie wszystkimi procesami spawania. Doskonały do napraw i obróbki końcowej
Gładsze powierzchnie Wydrukowane powierzchnie, które wymagają mniej wykończenia i przeróbek
Efektywność kosztowa Porównywalny koszt do 316 SS i tańszy niż stopy egzotyczne
Możliwe stopy niestandardowe Potrafi tworzyć kompozycje proszkowe dostosowane do danego zastosowania
Szybsze i tańsze prototypowanie Nie ma potrzeby stosowania twardych narzędzi, takich jak matryce odlewnicze i obróbcze
Wady stosowania proszku 316L do AM
Anizotropowe zachowanie mechaniczne
Różni się w zależności od kierunku kompilacji. Wymaga rozważenia kwestii projektowania i testowania.
Potencjalne wady wewnętrzne
Brak fuzji, niestopione cząstki, porowatość. Zależy od stosowanego procesu AM.
Potrzeby przetwarzania końcowego Usunięcie podpór, obróbka wykańczająca, wyżarzanie itp. mogą zwiększyć koszty.
Ograniczony rozmiar części Ograniczony wymiarami komory roboczej (stale ulepszany dzięki nowym maszynom)
Ograniczenia orientacji Niektóre geometrie wymagają konstrukcji wsporczych i mogą ograniczać swobodę projektowania
Zmienność właściwości
Ponowne użycie/recykling proszku może skutkować gorszymi właściwościami z partii na partię.
Ograniczenia wykończenia powierzchni Może podlegać większym wahaniom niż tradycyjne metody obróbki subtraktywnej
Koszty sprzętu i materiałów Wysoka inwestycja w sprzęt. Duże ilości proszku potrzebne do produkcji dużych części.
Brak standardów projektowych Szybko rozwijająca się dziedzina. Wymagane są ciągłe testy kwalifikacyjne.
Porównanie proszków ze stali nierdzewnej 316L vs 17-4PH vs 15-5 PH
Proszek ze stali nierdzewnej 316L stał się pierwszym wyborem w wielu zastosowaniach związanych z wytwarzaniem przyrostowym, wymagających dobrej wydajności mechanicznej w połączeniu z wysoką odpornością na korozję. Jednak w przypadku bardziej wymagających zastosowań coraz częściej stosuje się proszki strukturalne o wysokiej wytrzymałości, takie jak 17-4PH i 15-5 PH.
Oto porównanie tych stopów stali nierdzewnej pod względem kluczowych właściwości proszku istotnych dla AM:
| Własność proszku | 316L SS | 17-4PH SS | 15-5 PH SS |
|---|---|---|---|
| Odporność na korozję | Doskonały | Umiarkowany | Umiarkowany |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 485-550 MPa | 1050-1200 MPa | 1050-1150 MPa |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 170-340 MPa | 900-1100 MPa | 900-1000 MPa |
| Wydłużenie | 35-50% | 8-13% | 10-16% |
| Wytrzymałość zmęczeniowa | 170-200 MPa | 500-700 MPa | 550-650 MPa |
| Stabilność w wysokich temperaturach | Uczciwy | Doskonały | Doskonały |
| Spawalność | Doskonały | Uczciwy | Dobry |
| Koszt za kg | $30-150 | $150-250 | $100-200 |
Możemy wyciągnąć następujące wnioski z tego porównania produktów:
- 316L jest niezrównany pod względem najwyższej odporności na korozję i dobrej spawalności
- Tam, gdzie wysoka wytrzymałość przeważa nad odpornością na korozję, lepsze są 17-4PH i 15-5 PH
- Proszek 17-4PH SS zapewnia najlepszą odporność na pełzanie w wysokich temperaturach
- 15-5PH oferuje optymalną równowagę między wytrzymałością a spawalnością/skrawalnością
- 316L jest najbardziej opłacalną opcją, podczas gdy proszek 17-4PH jest stosunkowo drogi
Starannie wybierając odpowiedni gatunek do danego zastosowania, nabywcy mogą uzyskać idealne połączenie właściwości i stosunku wydajności do kosztów.
Najczęściej zadawane pytania
Poniżej znajdują się odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania dotyczące proszku ze stali nierdzewnej 316L w procesach AM:
Które procesy wytwarzania przyrostowego wykorzystują proszek 316L?
Proszek 316L jest kompatybilny ze wszystkimi głównymi procesami bezpośredniego druku AM, które mogą drukować metale. Należą do nich:
- Fuzja w złożu proszkowym - SLS, DMLS, SLM
- Ukierunkowane osadzanie energii - LENS, EBAM, napawanie laserowe
- Osadzanie związanego metalu - Strumieniowanie spoiwa
Jakie są typowe wady części 316L w AM? Jak można ich uniknąć?
Niektóre napotkane wady części 316L obejmują:
- Brak fuzji - niewystarczające stopienie proszku. Zwiększenie mocy/prędkości lasera
- Porowatość gazu - Optymalizacja wzorców skanowania. Zastosowanie prasowania izostatycznego na gorąco
- Pękanie - Modyfikacja konstrukcji wsporczych. Optymalizacja naprężeń termicznych
- Nieroztopione cząstki - Zapewnij jednolite warstwy proszku. Prawidłowo przesiać.
Jaki rozmiar cząstek jest idealny dla proszku 316L w AM?
15-45 mikronów jest zalecane dla większości procesów AM. Drobniejszy proszek lepiej się rozprowadza, ale może wpływać na przepływ i ponowne powlekanie. Grubsze cząstki mają słabą zwartość.
Jaka obróbka końcowa jest zwykle wykonywana dla części 316L AM?
Etapy obróbki końcowej pomagają poprawić końcowe właściwości części:
- Usuwanie podpór poprzez obróbkę skrawaniem/szlifowanie
- Prasowanie izostatyczne na gorąco w celu wyeliminowania wewnętrznych pustek
- Wyżarzanie w roztworze i starzenie w celu udoskonalenia mikrostruktury
- Wykończenie powierzchni, takie jak obróbka CNC i polerowanie
Jakie normy musi spełniać proszek 316L dla AM?
Chociaż standardy wciąż ewoluują, kluczowe z nich obejmują:
- ASTM F3049 - Proszki metaliczne AM
- ASTM F3056 - Charakterystyka proszków metali AM
- ASTM F3301 - Właściwości części z dodatków uszlachetniających
- ISO/ASTM 52904 - Parametry procesu
Czy części 316L mogą być spawane lub naprawiane po produkcji addytywnej?
Tak, 316L ma bardzo dobrą spawalność, a komponenty wykonane w technologii AM mogą być spawane, naprawiane i poddawane obróbce końcowej przy użyciu technik takich jak spawanie TIG. Właściwe opracowanie procedury jest kluczowe dla uzyskania spoin wolnych od wad.
Uzyskaj najnowszą cenę
Informacje o Xmetto
Kategoria produktu
GORĄCA WYPRZEDAŻ
KONTAKT
Masz pytania? Wyślij nam wiadomość teraz! Po otrzymaniu wiadomości obsłużymy Twoją prośbę całym zespołem.
