310 prášek

Přehled 310 Prášek

Prášek 310 je prášek z austenitické nerezové oceli s vysokým obsahem chrómu, niklu a dusíku pro zlepšené mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi. Nabízí vynikající kombinaci pevnosti, tvrdosti, houževnatosti a odolnosti proti opotřebení.

Mezi hlavní vlastnosti a výhody prášku 310 patří:

310 Vlastnosti a charakteristiky prášku

Vlastnosti	Podrobnosti
Složení	Slitina Fe-25Cr-20Ni-0,25N
Hustota	8,1 g/cc
Tvar částic	Nepravidelné, hranaté
Rozsah velikostí	10-150 mikronů
Zdánlivá hustota	Až 50% skutečné hustoty
Tekutost	Mírný
Síla	Velmi vysoká hodnota pro prášek řady 300
Odolnost proti opotřebení	Vynikající díky vytvrzování

Prášek 310 se široce používá v aplikacích vyžadujících tvrdost, odolnost proti opotřebení a korozi, jako jsou součásti ventilů, hřídele, ložiskové klece, spojovací materiál, chirurgické nástroje atd.

310 Složení prášku

Typické složení prášku z nerezové oceli 310:

310 Složení prášku

Živel	Hmotnost %
železo (Fe)	Zůstatek
Chrom (Cr)	24-26%
nikl (Ni)	19-22%
dusík (N)	0.2-0.4%
uhlík (C)	0,25% max
křemík (Si)	1.5% max
mangan (Mn)	2% max
síra (S)	0,03% max
fosfor (P)	0,045% max

• Železo poskytuje feritickou matrici a tažnost.
• Chrom a nikl zvyšují odolnost proti korozi
• Dusík zajišťuje zpevnění pevného roztoku
• Uhlík, křemík, mangan kontrolované jako trampové prvky

Optimalizované složení poskytuje vynikající kombinaci pevnosti, tvrdosti, odolnosti proti korozi a ceny.

310 Prášek Fyzikální vlastnosti

310 Prášek Fyzikální vlastnosti

Vlastnictví	Hodnoty
Hustota	8,1 g/cc
Bod tání	1370-1400°C
Elektrický odpor	0,8 μΩ-m
Tepelná vodivost	12 W/mK
Tepelná roztažnost	11 x 10^-6 /K
Maximální provozní teplota	1150°C

• Vysoká hustota ve srovnání s feritickými nerezovými ocelemi
• Zachovává si vynikající pevnost při zvýšených teplotách
• Odpor vyšší než u čistého železa nebo uhlíkových ocelí
• Nižší tepelná vodivost než uhlíková ocel
• Vydrží nepřetržitý provoz až do 1150 °C

Díky svým fyzikálním vlastnostem je 310 vhodný pro vysokoteplotní aplikace vyžadující tvrdost, pevnost a odolnost proti korozi.

310 Mechanické vlastnosti prášku

310 Mechanické vlastnosti prášku

Vlastnictví	Hodnoty
Pevnost v tahu	760-900 MPa
Pevnost v tahu	450-550 MPa
Prodloužení	35-40%
Tvrdost	32-38 HRC
Pevnost v nárazu	50-100 J
Modul pružnosti	190-210 GPa

• Velmi vysoká pevnost nerezové oceli řady 300
• Vynikající tvrdost a odolnost proti opotřebení
• Vysoká houževnatost a rázová pevnost
• Pevnost lze dále zvýšit obráběním za studena
• Opracování za studena také výrazně zvyšuje tvrdost

Tyto vlastnosti poskytují vynikající kombinaci pevnosti, tvrdosti a houževnatosti, která je vyžadována v mnoha aplikacích odolných proti opotřebení.

310 Práškové aplikace

Mezi typické aplikace prášku z nerezové oceli 310 patří:

310 Práškové aplikace

Průmysl	Příklad použití
Petrochemický	Ventily, čerpadla, hřídele
Zpracování potravin	Šrouby a nože extrudéru
Automobilový průmysl	Ozubená kola, hřídele, spojovací materiál
Výrobní	Lisovací nástroje, ložiskové klece
Lékařský	Chirurgické nástroje, implantáty

Některá specifická použití výrobku:

• Vysokopevnostní spojovací materiál, šrouby, matice
• Součásti čerpadel a ventilů, jako jsou těsnění, hřídele.
• Potravinářské vytlačovací šneky a nože
• Lisovací nástroje a formy s vysokou tvrdostí
• Míchací zařízení, oběžná kola vyžadující odolnost proti opotřebení

Díky své vynikající kombinaci vlastností se 310 široce používá pro specializované aplikace v různých průmyslových odvětvích.

310 Specifikace prášku

Příslušné specifikace a normy:

310 Práškové normy

Standard	Popis
ASTM A276	Standardní specifikace pro tyče a tvarovky z nerezavějící oceli
ASTM A314	Standard pro ohýbané trubky a dutinky z nerezové oceli
ASME SA-479	Specifikace trubek z nerezové oceli
AMS 5517	Žíhané ocelové tyče, dráty, výkovky odolné proti korozi
AMS 5903	Srážkové kalení tyčí, drátů a výkovků z nerezové oceli

Tyto normy definují:

• Mezní hodnoty chemického složení slitiny 310
• Přípustné úrovně nečistot jako S, P
• Požadované mechanické vlastnosti
• Schválené výrobní metody
• Protokoly o testování shody
• Správné balení, označování a dokumentace

Splnění požadavků na certifikaci zaručuje vhodnost prášku.

310 Velikost částic prášku

310 Distribuce velikosti částic prášku

Velikost částic	Charakteristika
10-45 mikronů	Ultrajemná třída pro vysokou hustotu a povrchovou úpravu
45-150 mikronů	Hrubá třída zajišťuje dobrou tekutost
15-150 mikronů	Standardní třída pro lisování a slinování

• Jemnější částice umožňují větší zhutnění při spékání.
• Hrubší prášek lépe teče a rovnoměrně vyplňuje dutiny zápustek.
• Rozsah velikostí je přizpůsoben na základě potřebných vlastností finálního dílu.
• K dispozici jsou prášky rozprašované plynem i vodou.

Řízení distribuce velikosti částic umožňuje optimalizovat chování při zpracování a výsledný výkon dílu.

310 Prášek Zdánlivá hustota

310 Prášek Zdánlivá hustota

Zdánlivá hustota	Podrobnosti
Až 50% skutečné hustoty	Pro nepravidelnou morfologii prášku
Typicky 4,5-5,5 g/cc	Zlepšuje se s větší hustotou balení

• Vyšší zdánlivá hustota zlepšuje tok a stlačitelnost prášku.
• Nepravidelná morfologie omezuje maximální hustotu balení
• Hodnoty až 60% jsou možné u sférických prášků.
• Vysoká zdánlivá hustota zvyšuje účinnost plnění lisu

Vyšší zdánlivá hustota vede k vyšší produktivitě výroby a kvalitě dílů.

310 Metoda výroby prášku

310 Výroba prášku

Metoda	Podrobnosti
Rozprašování plynu	Vysokotlaký inertní plyn rozbíjí proud roztaveného kovu na jemné kapičky.
Rozprašování vody	Vysokotlaký vodní paprsek rozbíjí kov na jemné částice
Vakuové indukční tavení	Vstupní materiály vysoké čistoty tavené ve vakuu
Vícenásobné přetavení	Zlepšuje chemickou homogenizaci
Sítování	Třídí prášek do různých velikostí částic

• Plynová atomizace zajišťuje čistou, sférickou morfologii prášku.
• Rozprašování vodou je levnější proces s nepravidelnými částicemi.
• Vakuové tavení a přetavování minimalizuje plynné nečistoty.
• Následné zpracování umožňuje přizpůsobení velikosti částic

Výsledkem automatizované výroby a přísné kontroly kvality je konzistentní prášek vhodný pro kritické aplikace.

310 Ceny prášku

310 Ceny prášku

Faktor	Dopad na cenu
Úroveň čistoty	Vyšší čistota zvyšuje náklady
Morfologie prášku	Sférický prášek stojí více
Velikost částic	Ultrajemný prášek je dražší
Objem objednávky	Větší množství mají nižší ceny za jednotku
Další služby	Přizpůsobení zvyšuje náklady

Orientační ceny

• Nepravidelný prášek 310: $8-12 na kg
• Sférický prášek 310: $12-18 na kg
• Velkoobjemové ceny mohou být o 30-50% nižší

Cena závisí na čistotě, vlastnostech částic, objemu objednávky a potřebách přizpůsobení.

310 Dodavatelé prášku

310 Dodavatelé prášku

Společnost	Umístění
Höganäs	Švédsko
Sandvik	Německo
Daido Steel	Japonsko
Prášek CNPC	Čína
Tesařské práškové výrobky	USA
Erasteel	Francie

Klíčové faktory výběru dodavatele:

• Nabízené stupně prášku
• Výrobní kapacita
• Morfologie částic a rozmezí jejich velikosti
• Přehledy dávkové analýzy
• Ceny a minimální objednací množství
• Služby přizpůsobení
• Dodací lhůty a spolehlivost

310 Manipulace s práškem a jeho skladování

310 Manipulace s práškem

Doporučení	Důvod
Používejte osobní ochranné prostředky a ventilaci	Vyhněte se působení jemných kovových částic.
Zajistěte správné uzemnění	Zabraňte statickému výboji při manipulaci
Vyhněte se zdrojům vznícení	Prášek může v kyslíkové atmosféře hořet
Používejte nejiskřící nástroje	Zabránění možnosti vznícení
Dodržujte bezpečnostní protokoly	Snížení rizika popálení, vdechnutí, požití
Skladujte ve stabilních nádobách	Zabránit kontaminaci nebo oxidaci

Protože je prášek 310 hořlavý, je třeba při manipulaci a skladování kontrolovat riziko vznícení a výbuchu. Jinak je při vhodných bezpečnostních opatřeních relativně bezpečný.

310 Kontrola a testování prášku

310 Testování prášku

Test	Podrobnosti
Chemická analýza	ICP a XRF ověřují složení
Distribuce velikosti částic	Laserová difrakce určuje rozdělení velikosti
Zdánlivá hustota	Zkouška Hallovým průtokoměrem podle normy ASTM B212
Morfologie prášku	SEM zobrazuje tvar částic
Analýza průtoku	Gravitační průtok určenou tryskou
Ztráta při zapálení	Určuje zbytkovou vlhkost

Přísné testování zajišťuje, že prášek splňuje požadovanou chemickou čistotu, vlastnosti částic, hustotu, morfologii a tekutost podle platných specifikací.

310 Prášek klady a zápory

Výhody prášku 310

• Vynikající pevnost a tvrdost práškové nerezové oceli
• Pevnost při vysokých teplotách a odolnost proti korozi
• Dobrá tažnost, houževnatost a svařitelnost
• Vynikající odolnost proti opotřebení a oděru
• Snadno se výrazně zpevní
• Cenově výhodnější než slitiny s vysokým obsahem niklu nebo exotické slitiny.

Nevýhody prášku 310

• Nižší tažnost než austenitické třídy v žíhaném stavu
• Nižší odolnost proti důlkové korozi než u třídy 316
• Vyžaduje opatrnost při svařování, aby nedošlo k senzibilizaci.
• Omezené možnosti tváření a tváření za studena
• Náchylnost na křehnutí ve fázi sigma při vysokých teplotách
• Změna barvy povrchu v průběhu času v některých prostředích

Srovnání s práškem 316L

Prášek z nerezové oceli 310 vs 316L

Parametr	310	316L
Hustota	8,1 g/cc	8,0 g/cc
Síla	760-900 MPa	485-550 MPa
Tvrdost	32-38 HRC	79-95 HRB
Odolnost proti korozi	Velmi dobré	Vynikající
Náklady	Nízký	Vysoký
Používá	Opotřebitelné díly, nástroje	Chemické závody, mořské závody

• 310 má mnohem vyšší pevnost a tvrdost
• 316L poskytuje lepší celkovou odolnost proti korozi
• 310 je cenově výhodnější než 316L
• 310 vhodné pro aplikace vyžadující tvrdost a odolnost proti opotřebení.
• 316L preferovaný tam, kde je hlavním problémem koroze

310 Nejčastější dotazy k prášku

Otázka: Jaké jsou hlavní aplikace prášku z nerezové oceli 310?

Odpověď: Mezi hlavní aplikace patří vysokopevnostní spojovací materiál, součásti čerpadel a ventilů, šrouby extrudérů, lisovací nástroje, ložiskové klece, hřídele a chirurgické nástroje vyžadující tvrdost, pevnost a odolnost proti opotřebení.

Otázka: Jakou roli hraje dusík v nerezové oceli 310?

Odpověď: Dusík zajišťuje výrazné zpevnění pevného roztoku, které výrazně zvyšuje pevnost a tvrdost nerezové oceli 310.

Otázka: Jaká bezpečnostní opatření jsou nutná při práci s práškem 310?

Odpověď: Doporučená bezpečnostní opatření zahrnují větrání, inertní atmosféru, uzemnění, vyhýbání se zdrojům vznícení, ochranné pomůcky, používání nejiskřivých nástrojů a bezpečné skladování ve stabilních nádobách.

Otázka: Jak se nerezová ocel 310 liší od jakostních tříd 304 a 316?

Odpověď: 310 má díky vysokému obsahu dusíku mnohem vyšší pevnost a tvrdost než 304 nebo 316. Nabízí lepší odolnost proti opotřebení, ale nižší odolnost proti korozi než 316.