Порошковая сталь 250

Обзор

Порошковая сталь 250 Это стальной порошок, твердеющий в результате осаждения, который можно использовать для 3D-печати или аддитивного производства. Он обладает превосходной прочностью и вязкостью в сочетании с хорошей свариваемостью и пластичностью.

Некоторые ключевые свойства и характеристики порошка из мартенситно-стареющей стали 250 включают:

Состав: Железоникелевый сплав с 18-19% никеля, 7-9% кобальта, 3-5% молибдена, 0,6-1,2% титана и менее 0,1% углерода

Плотность: 8,1 г/см3

Температура плавления: 1480-1525°C

Предельная прочность на разрыв: >250 кси (>1723 МПа) в состаренном состоянии

Удлинение: 10-15% в преклонном возрасте

Твердость: 50 HRC в состаренном состоянии

Своё название мартенситно-стареющая сталь получила благодаря комбинированному воздействию мартенситное превращение и старение. Низкое содержание углерода позволяет образовывать мягкий мартенсит при быстром охлаждении. Последующее старение при 480-510°C обеспечивает тонкое осаждение интерметаллических фаз, придающих значительную прочность и вязкость.

Сочетание этих свойств делает мартенситно-стареющую сталь пригодной для изготовления изделий, требующих высокой прочности, а также вязкости и свариваемости. Процесс печати на основе порошкового слоя позволяет изготавливать сложные детали.

Порошковая композиция из мартенситно-стареющей стали 250

В мартенситно-стареющих сталях низкая концентрация углерода, обычно менее 0,1%. Это предотвращает образование карбидов во время старения, которые могут сделать сталь хрупкой.

Состав порошка из мартенситно-стареющей стали марки 250:

Таблица 1: Химический состав порошка из мартенситно-стареющей стали 250

Элемент	Вес %
Никель	18-19
Кобальт	7-9
Молибден	3-5
Титан	0.6-1.2
Углерод	<0.1
Железо	Баланс

Небольшие добавки титана и алюминия используются для улучшения реакции закалки. Углерод поддерживается на низком уровне - менее 0,1% для предотвращения нежелательного выпадения карбидов.

Низкий уровень углерода в сочетании со сбалансированным содержанием никеля и кобальта обеспечивает превосходное сочетание прочности и вязкости после обработки старением.

Метод производства порошка из мартенситно-стареющей стали 250

Для обеспечения контроля состава мартенситно-стареющая сталь подвергается двойной плавке в вакуумной индукционной плавильной печи. Затем расплав быстро затвердевает в порошок с помощью процесса газового распыления.

Таблица 2: Типичный метод производства порошка мартенситно-стареющей стали 250

Шаг	Подробности
Таяние	Вакуумно-индукционная плавка
Быстрое затвердевание	Распыление инертного газа в тонкий порошок
Просеивание	Классификация по размеру частиц
Сферизация	Для повышения текучести порошка

Газовое распыление позволяет контролировать распределение порошка по размерам и морфологию. Частицы порошка обычно имеют сферическую форму с некоторыми спутниками.

Типичный диапазон размеров - 15-45 микрон, но в зависимости от требований приложения производятся также меньшие или большие размеры.

Свойства Порошковая сталь 250

Мартенситно-стареющая сталь сочетает в себе хорошую обрабатываемость в отожженном состоянии и очень высокую прочность в состаренном состоянии. Она также обладает превосходной вязкостью для стали этого класса прочности.

Таблица 3: Обзор свойств порошка мартенситно-стареющей стали 250 в различных условиях

Недвижимость	В твердом состоянии	Aged
Предел текучести	~100 кси	>250 кси
Прочность на разрыв	120-140 кси	>260 кси
Удлинение	20-25%	8-15%
Твердость	30 HRC	50 HRC
Жесткость	Отличный	Хороший

Благодаря своим свойствам он хорошо подходит для использования как в напечатанном виде, так и в условиях термообработки. После печати детали легко поддаются механической обработке, а затем выдерживаются для получения значительной прочности.

Термическая обработка мартенситно-стареющей стали 250 порошком

Для достижения максимальной прочности мартенситно-стареющая сталь нуждается в соответствующей термической обработке. Стандартная процедура такова:

• Растворение: Нагрейте до 820-840°C, выдержите 1-2 часа, быстро охладите.
• Старение: Нагрейте до 480-510°C, выдержите 3-6 часов, охладите на воздухе

Растворение образует мартенсит путем нагрева в фазовом поле аустенита с последующим быстрым охлаждением. В результате образуется мягкая фаза, готовая к превращениям во время старения.

Старение приводит к образованию интерметаллических преципитатов в мартенситной матрице. Это приводит к значительному увеличению прочности. Правильное время и температура старения имеют решающее значение.

Основные области применения порошка мартенситно-стареющей стали 250

Сочетание этих свойств делает мартенситно-стареющую сталь пригодной для различных ответственных применений:

Таблица 4: Обзор основных областей применения порошка мартенситно-стареющей стали 250

Промышленность	Приложения	Преимущества
Аэрокосмическая промышленность	Лопатки турбин, компоненты двигателей	Высокая прочность, вязкость разрушения
Автомобильная промышленность	Шасси, компоненты трансмиссии	Прочность, свариваемость
Инструментальная оснастка	Пресс-формы для литья под давлением, формовочные штампы	Высокая прочность, стабильность размеров
Общее машиностроение	Валы, корпуса, крепления	Сила, выносливость

• Благодаря сверхвысокой прочности он подходит для изготовления деталей, несущих критическую статическую и динамическую нагрузку.
• Отличная прочность снижает вероятность внезапного разрушения.
• Хорошая обрабатываемость в отожженном состоянии. Сложные формы могут быть обработаны после печати.
• Можно сваривать для сборки крупных деталей.
• Низкое тепловое расширение обеспечивает превосходный контроль размеров при изготовлении инструментов.

Спецификации и стандарты

Маркировочная сталь марки 250 соответствует следующим спецификациям:

Таблица 5: Технические условия и стандарты на порошковую мартенситно-стареющую сталь марки 250

Стандарт	Назначение	Страна
ASTM	A743	США
EN	1.2709	Европа

Эквивалентные стандартные марки из других стран:

• Япония: JIS G4805-SUH850
• Китай: GB 8162-99
• Россия: EP741N

Будучи относительно новым материалом, технические характеристики мартенситно-стареющей стали продолжают развиваться. Для конкретных применений часто производятся индивидуальные марки.

Поставщики и ценообразование

Порошок из мартенситно-стареющей стали 250 можно купить у следующих ведущих поставщиков:

Таблица 6: Обзор некоторых поставщиков порошка из мартенситно-стареющей стали 250 и примерные цены

Компания	Фирменные наименования	Цены
Sandvik	Osprey 250	$100+/кг
EOS	MaragingSteel MS1	$90+/кг
Плотник	Пользовательский 450	$110+/кг
Praxair	Мара 250	$120+/кг

• Цены варьируются от $90-120+ за кг в зависимости от объема заказа и точного химического состава.
• Также доступны сплавы, изготовленные на заказ в соответствии с требованиями конкретного применения.
• Небольшие образцы можно приобрести онлайн у компаний, производящих материалы для 3D-печати.

Сравнение с альтернативами

Таблица 7: Сравнение мартенситно-стареющей стали 250 с альтернативными материалами

Недвижимость	Мартенситно-стареющая сталь 250	Нержавеющая сталь 17-4PH	Инконель 718	Титан Ti64
Плотность	8,1 г/см3	7,8 г/куб. см	8,2 г/куб. см	4,4 г/куб. см
Прочность на разрыв	>260 кси	190 кси	190 кси	130 кси
Удлинение	8-15%	12-20%	19-29%	10-25%
Коррозионная стойкость	Умеренный	Очень хорошо	Отличный	Отличный
Тепловые свойства	Среднее	Бедный	Хороший	Среднее
Стоимость	Высокая	Умеренный	Очень высокий	Умеренный

Преимущества мартенситно-стареющей стали 250:

• Высочайшая прочность после печати
• Отличная вязкость разрушения
• Хорошая обрабатываемость и свариваемость
• Стабильность размеров при термообработке

Конс:

• Более низкая коррозионная стойкость, чем у нержавеющей стали или суперсплавов
• Более высокая стоимость по сравнению с такими сталями, как 17-4PH
• Более низкая термостойкость по сравнению с никелевыми сплавами

В целом мартенситностареющая сталь 250 обеспечивает наилучшее сочетание сверхвысокой прочности со средней стоимостью по сравнению с альтернативными вариантами.

Заключение

• Порошковая сталь 250 после старения может достигать исключительной прочности на разрыв, превышающей 260 ksi.
• Он широко используется для изготовления критически важных компонентов в аэрокосмической, автомобильной промышленности, производстве инструментов и общем машиностроении.
• Сбалансированный состав никеля и кобальта обеспечивает оптимальное сочетание прочности и вязкости.
• Отличная стабильность размеров при растворении и старении делает его идеальным для применения в инструментальной промышленности.
• 3D-печать на основе порошкового слоя позволяет изготавливать очень сложные детали из высокопрочного стального порошка.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Что такое порошок мартенситно-стареющей стали 250?

Maraging Steel 250 Powder - это тип металлического порошка, используемого в процессах аддитивного производства, таких как 3D-печать. Он состоит из мартенситно-стареющей стали, которая известна своей исключительной прочностью и вязкостью.

Каковы основные свойства порошка мартенситно-стареющей стали 250?

Порошковая мартенситно-стареющая сталь 250 известна своей высокой прочностью, отличной вязкостью разрушения и устойчивостью к коррозии. Она также характеризуется способностью подвергаться термической обработке для достижения еще большей твердости.

Какова область применения порошка мартенситно-стареющей стали 250?

Этот порошок используется в различных отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, автомобильную и медицинскую, для производства деталей и компонентов, требующих высокой прочности и долговечности. К распространенным областям применения относятся аэрокосмические компоненты, оснастка и медицинские имплантаты.

Как обрабатывается порошок мартенситно-стареющей стали 250 при 3D-печати?

Порошок мартенситно-стареющей стали 250 обычно используется в процессах плавления в порошковом слое, таких как селективное лазерное плавление (SLM) или электронно-лучевое плавление (EBM). В этих процессах высокоэнергетический лазер или электронный луч используется для выборочного расплавления и послойного сплавления частиц порошка с целью создания 3D-объекта.

Каковы преимущества использования порошка Maraging Steel 250 в 3D-печати?

К его преимуществам относятся высокое соотношение прочности и веса, отличные механические свойства и возможность изготовления деталей сложной геометрии. Он также подходит для производства деталей с замысловатыми деталями.

узнать больше о процессах 3D-печати