Maraging Steel C250 Powder

Maraging Steel C250 Powder je niklem a kobaltem zesílená slitina oceli 18% (C250), která se vyznačuje mimořádně vysokou pevností a houževnatostí bez ztráty kujnosti. Maraging oceli poskytují pevnost 2 až 5krát vyšší než standardní austenitické nebo martenzitické třídy díky precipitačnímu zpevnění intermetalickými sloučeninami.

Maraging steel C250 se dodává v práškové formě pro aditivní výrobní techniky, jako je laserová fúze v práškovém loži (LPBF), která umožňuje tisknout složité geometrie přímo z digitálních modelů CAD. To umožňuje rychlou tvorbu prototypů a výrobu lehkých, vysoce výkonných součástí pro aplikace v letectví, automobilovém průmyslu, zdravotnictví a nástrojářství.

Přehled o Maraging Steel C250 Powder

Prášek z maragingové oceli C250 má následující vlastnosti:

Tabulka 1: Přehled práškové oceli C250

Mezi hlavní výhody práškové oceli C250 patří:

• Velmi vysoká pevnost v tahu až 2500 MPa po stárnutí
• Vyšší prodloužení než u typických nerezových ocelí
• Dobrá lomová houževnatost ve srovnání s vysokopevnostními slitinami
• Měkčí než precipitační kalení nerezových tříd v rozpuštěném stavu pro obrábění
• Nižší deformace ve srovnání s martenzitickými ocelemi při tepelném zpracování
• Vynikající rozměrová stabilita během stárnutí
• Snadno svařitelné ve zestárlém stavu nebo ošetřené roztokem

Maraging steel C250 má také určitá omezení:

• Pro dosažení plné síly je nutné ošetření stárnutím
• Relativně vysoký obsah slitin zvyšuje náklady
• Náchylné na křehnutí při vysokých teplotách
• Nižší tvrdost než u martenzitických nerezových tříd

Tabulka 2: Složení práškové oceli C250 Maraging Steel

Toto složení vytváří po roztokovém žíhání metastabilní martenzitickou matrici, která umožňuje výrazné sekundární kalení homogenním vysrážením intermetalických fází během stárnutí.

Tabulka 3: Klíčové vlastnosti práškové maraging oceli C250

Aplikace z Maraging Steel C250 Powder

Prášek z maragingové oceli C250 se díky své mimořádně vysoké pevnosti, lomové houževnatosti a tepelné stabilitě používá v různých průmyslových odvětvích:

Letecké aplikace

• Součásti turbínových motorů, jako jsou disky, hřídele, spojovací prvky
• Konstrukční součásti draku
• pláště raketových motorů
• Letecký spojovací materiál, ventily, armatury

Aplikace v automobilovém průmyslu

• Díly hnacího ústrojí pro motoristický sport, jako jsou ojnice, hřídele.
• Vysoce výkonné odpružení, podvozek
• Nástroje, nástroje

Průmyslové aplikace

• Plastové vstřikovací formy
• Vytlačovací formy na trubky, trubky
• Vyfukovací formy
• Kování, lisovací formy
• Chapadla, koncové efektory pro roboty

Tabulka 4: Specifikace, třídy a normy pro maragingovou ocel C250

Tabulka 5: Dodavatelé a ceny práškové oceli C250

Tepelné zpracování maragingové oceli C250

Maragingové oceli se dodávají v žíhaném a odvápněném stavu. Specifický postup tepelného zpracování spočívající v roztokovém žíhání a následném stárnutí umožňuje maragingové oceli C250 dosáhnout velmi vysoké pevnosti:

Žíhání roztoku

Prvním krokem je žíhání homogenizačního roztoku, které se obvykle provádí při teplotě 820 °C ± 15 °C po dobu 1 až 3 hodin, po němž následuje okamžité ochlazení na pokojovou teplotu. Tím se materiál stane měkkým, ale mikrostruktura se pomalým ochlazováním přemění na metastabilní martenzitickou matrici, aby se zabránilo vzniku dalších rovnovážných fází, jako je ferit nebo cementit.

Stárnutí

Rozpuštěná maragingová ocel se poté nechává stárnout při teplotě 400 °C až 500 °C po dobu 3-6 hodin v závislosti na tloušťce řezu. To usnadňuje difuzně řízenou precipitaci intermetalických sloučenin, jako je Ni₃Ti a Fe₂Mo, které brání pohybu dislokací, což vede k výraznému zpevnění.

Dlouhodobé působení při vyšších teplotách stárnutí může zhoršit vlastnosti, zatímco nedostatečná teplota nebo doba zabrání úplnému vytvrzení.

Tabulka 6: Typický proces tepelného zpracování maragingové oceli C250

Níže jsou uvedeny vlastnosti dosažené po ošetření stárnutím:

Tabulka 7: Mechanické vlastnosti po ošetření stárnutím

Indukční kalení: U některých součástí, jako jsou hřídele, ozubená kola a spojovací prvky, které vyžadují zvýšenou odolnost proti opotřebení, lze po stárnutí provést dodatečné kalení povrchu indukčním tepelným zpracováním, aby se dosáhlo tvrdosti nad 50 HRC až do hloubky 2 mm bez ovlivnění vlastností jádra.

Mikrostruktura oceli C250

Mikrostruktura oceli C250 se skládá z:

Martenzitická matrice: Matrici tvoří převážně martenzit s morfologií jemnozrnné mřížky, která vznikla kalením po žíhání v roztoku. Tato metastabilní struktura poskytuje dostatek uhlíku a legujících prvků v pevném roztoku pro precipitaci během stárnutí.

Intermetalické sraženiny: Sférické nanosrážky fází Ni₃Mo a Ni₃Ti se rovnoměrně rozptýlily v matrici a po úplném stárnutí dosáhly maximálních objemových podílů. Tyto koherentní precipitáty připínají pohyb dislokací, což vede k drastickému zpevnění.

Karbidy a nitridy: Mohou se také objevit drobné krychlové částice bohaté na titan, molybden a karbidy/nitridy železa, které však tvoří < 5% objemového podílu.

Kombinace temperované martenzitové matrice a jemné disperze intermetalických precipitátů umožňuje dosáhnout vynikající pevnosti a houževnatosti, kterou vykazují maragingové oceli.

Parametry tisku pro Maraging Steel C250 Powder