AerMet100 Edelstahl-Pulver

AerMet100 Edelstahlpulver ist ein Hochleistungslegierungspulver, das für additive Fertigungsanwendungen entwickelt wurde, die eine hohe Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit erfordern. Einige der wichtigsten Merkmale dieses Materials sind:

• Hohe Festigkeit und Härte - AerMet100 hat eine ausgezeichnete Festigkeit mit einer Zugfestigkeit von über 200 ksi und einer Härte von 30-36 HRC.
• Gute Duktilität - Trotz der hohen Festigkeit verfügt AerMet100 über eine gute Duktilität und Schlagzähigkeit. Die Dehnungswerte liegen über 10%.
• Hervorragende Ermüdungsbeständigkeit - Die Ermüdungsgrenze von AerMet100 ist mit etwa 50% Zugfestigkeit sehr hoch. Dies ermöglicht langlebige Komponenten, die zyklischen Belastungen ausgesetzt sind.
• Kriechbeständigkeit - AerMet100 widersteht der Verformung unter Last bei hohen Temperaturen bis zu 700°C und ist daher für den Einsatz bei hohen Temperaturen geeignet.
• Korrosionsbeständigkeit - Die Zusammensetzung aus rostfreiem Stahl bietet Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit für den Einsatz in rauen Umgebungen.
• Schweißbarkeit - Der niedrige Kohlenstoffgehalt ermöglicht eine gute Schweißbarkeit mit Standard-Schmelzschweißverfahren.
• Kosteneffizienz - AerMet100 ist günstiger als andere exotische Legierungen mit ähnlichen Eigenschaften.

Dank dieser außergewöhnlichen Ausgewogenheit der Eigenschaften eignet sich AerMet100 für anspruchsvolle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, in der Öl- und Gasindustrie, im Automobilbau und in der Industrie. Aus AerMet100-Pulver hergestellte Teile zeichnen sich durch ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit unter Betriebslasten aus.

AerMet100 Edelstahl-Pulver-Zusammensetzung

AerMet100 hat eine martensitische Zusammensetzung aus rostfreiem Stahl mit Zusätzen von Kobalt, Nickel und Molybdän für Festigkeit und Härte. Die Nennzusammensetzung ist unten angegeben:

Element	Gewicht %
Eisen (Fe)	Bilanz
Chrom (Cr)	15.0 – 17.0
Nickel (Ni)	7.0 – 10.0
Kobalt (Co)	8.0 – 10.0
Molybdän (Mo)	4.0 – 5.0
Mangan (Mn)	< 1.0
Silizium (Si)	< 1.0
Kohlenstoff (C)	< 0.03

Die wichtigsten Legierungselemente und ihre Auswirkungen sind:

• Chrom - Bietet Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit
• Nickel - Erhöht die Zähigkeit und Duktilität
• Kobalt - Mischkristallverfestiger, erhöht die Festigkeit
• Molybdän - Mischkristallverfestiger, erhöht Festigkeit und Kriechfestigkeit
• Mangan und Silizium - Desoxidationsmittel zur Verbesserung der Herstellbarkeit von Pulver
• Kohlenstoff - Niedrig gehalten für bessere Schweißbarkeit

Die Kombination dieser Elemente verleiht dem rostfreien Stahl AerMet100 seine einzigartigen Eigenschaften.

AerMet100 Edelstahlpulver Eigenschaften

AerMet100 weist die folgenden physikalischen und mechanischen Eigenschaften im AM-Bauzustand und bei der Wärmebehandlung auf:

Eigentum	Wie gebaut	Wärmebehandelt
Dichte	7,9 g/cc	7,9 g/cc
Porosität	< 1%	< 1%
Oberflächenrauhigkeit (Ra)	15-25 μm	15-25 μm
Härte	30-35 HRC	34-38 HRC
Zugfestigkeit	170-190 ksi	190-220 ksi
Streckgrenze (0,2% Offset)	160-180 ksi	180-210 ksi
Dehnung	8-13%	10-15%
Verkleinerung der Fläche	15-25%	15-25%
Elastizitätsmodul	27-30 Msi	29-32 Msi
CTE (70-400°C)	11-12 μm/m°C	11-12 μm/m°C
Leitfähigkeit	25-30% IACS	25-30% IACS

Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich AerMet100 für hochfeste Strukturbauteile, Befestigungselemente für die Luft- und Raumfahrt, Bohrlochwerkzeuge, Ventile und Pumpen sowie andere kritische Teile, bei denen Ermüdungsfestigkeit von größter Bedeutung ist.

AerMet100 Edelstahl-Pulver Anwendungen

Die einzigartigen Eigenschaften von AerMet100 machen es zu einer hervorragenden Wahl für die folgenden Anwendungen:

Luft- und Raumfahrt

• Strukturelle Halterungen, Verstrebungen, Rumpfkomponenten
• Fahrwerksteile, Flügelteile, Leitwerk
• Motorhalterungen, Auspuffkomponenten
• Turbinenschaufeln, Laufräder, Verdichterteile
• Hochfeste Verbindungselemente, Schrauben, Muttern, Nieten

Öl und Gas

• Bohrwerkzeuge und Komponenten für Bohrungen
• Bohrlochkopfteile, Ventile, Pumpen
• Druckbehälter, Rohrformstücke
• Unterwasser-/Offshore-Strukturteile

Automobilindustrie

• Komponenten zur Stromerzeugung
• Teile von Antriebssystemen wie Zahnräder, Wellen
• Strukturelle Verstrebungen, Fahrwerkskomponenten
• Hochleistungskomponenten für den Rennsport

Industriell

• Roboterteile, die Verschleiß und Stößen ausgesetzt sind
• Matrizen, Gussformen, Werkzeugbau
• Fluidtechnische Teile wie Ventile und Pumpen
• Andere hochzyklisch belastete Komponenten

Die ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit von AerMet100 macht es zu einem idealen Ersatz für Bauteile, die traditionell aus Titan- oder Nickellegierungen hergestellt werden. Die hohe Härte sorgt außerdem für eine gute Verschleißfestigkeit.

AerMet100 Edelstahl-Pulver Spezifikationen

AerMet100-Pulverprodukte erfüllen die folgenden Spezifikationen:

Spezifikation	Sorte/Legierung
AMS 7245	AerMet100
ASTM F3056	AlloySpec 23A
DIN 17224	X3NiCoMoAl 15-7-3

Typische Größenverteilungen für die AM-Bearbeitung sind:

Partikelgröße	Vertrieb
15-53 μm	98%
<106 μm	99%

Die chemische Zusammensetzung muss den zulässigen Bereichen für Elemente wie Cr, Ni, Co, Mo, C usw. entsprechen, wie sie in der Spezifikation AMS 7245 für die Legierung AerMet100 beschrieben sind.

Die mechanischen Eigenschaften sollten die in AMS 7245 angegebenen Mindestwerte für Härte, Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung und Flächenreduzierung erfüllen oder übertreffen.

Zerstörungsfreie Prüfungen wie die Farbeindringprüfung oder die Magnetpulverprüfung sollten keine kritischen Fehler oder Mängel aufweisen. Das Pulver sollte gut fließfähig sein und keine Klumpenbildung aufweisen.

AerMet100 Edelstahlpulver Lieferanten und Preisgestaltung

AerMet100-Pulver ist bei den folgenden großen Anbietern erhältlich:

Anbieter	Produkt-Bezeichnung	Preisspanne pro kg
Zimmerer-Zusatzstoff	CarTech AerMet100	$85-110
Höganäs	Digitales Metall DM100	$90-120
Praxair	TRU100	$80-100
Sandvik Fischadler	Fischadler Met 100	$75-95

Die Preise variieren je nach Auftragsvolumen, Losgröße, regionalem Vertriebshändler und anderen Rabatten. Kleinere Forschungsmengen können teurer sein als große Produktionsmengen.

Lagerung und Handhabung

Um die Qualität des AerMet100-Pulvers für die AM-Verwendung zu erhalten, gelten die folgenden Richtlinien für Lagerung und Handhabung:

• Versiegelte Behälter an einem kühlen, trockenen Ort fern von Feuchtigkeit und Kontaminationsquellen lagern
• Vermeiden Sie es, das Pulver über längere Zeit einer hohen Luftfeuchtigkeit (>60% RH) auszusetzen.
• Lassen Sie das Pulver auf Raumtemperatur kommen, bevor Sie den Behälter öffnen, um Kondensation zu vermeiden.
• Schütten und Umfüllen des Pulvers in inerter Umgebung mit möglichst geringem Sauerstoffgehalt
• Verwenden Sie Pulverhandhabungsgeräte und Zubehör aus kompatiblen Materialien, um eine Kontamination zu vermeiden.
• Begrenzen Sie die Wiederverwendung von Pulver auf maximal 2-3 Zyklen, um eine Verschlechterung der Eigenschaften zu vermeiden.
• Prüfung von gebrauchtem Pulver, um sicherzustellen, dass es noch alle Spezifikationen für die Wiederverwendung erfüllt

Richtige Lagerung und sorgfältige Handhabung sind der Schlüssel zur Vermeidung von Oxidation, Verunreinigung oder Veränderungen der Fließfähigkeit des Pulvers.

Informationen zur Sicherheit

• Beim Umgang mit Pulver PSA tragen - Handschuhe, Atemschutzmaske, Schutzbrille
• Vermeiden Sie Hautkontakt, um mögliche allergische Reaktionen zu vermeiden.
• Verhinderung des Einatmens feiner Pulver über einen längeren Zeitraum
• Sorgen Sie für ausreichende Belüftung und Staubabsaugung bei der Verarbeitung
• Verwenden Sie zum Dosieren und Handhaben von Pulver funkenfreie Werkzeuge
• Für die Handhabung von Pulver wird eine Inertgasabdeckung empfohlen.
• Befolgen Sie alle geltenden Richtlinien für Sicherheitsdatenblätter (SDS)
• Gemäß den örtlichen Vorschriften entsorgen und für Rückhaltung sorgen

AerMet100-Legierungspulver sind im Allgemeinen keine gefährlichen Materialien, aber die Einhaltung grundlegender Sicherheitspraktiken bei Lagerung, Handhabung und Verarbeitung wird empfohlen.

Inspektion und Prüfung

Um sicherzustellen, dass AerMet100-Pulver den Spezifikationen entspricht, können die folgenden Inspektions- und Testverfahren angewendet werden:

Prüfverfahren	Eigenschaft validiert
Visuelle Kontrolle	Fließfähigkeit des Pulvers, Verunreinigung
Rasterelektronenmikroskopie	Partikelgrößenverteilung und Morphologie
Energiedispersive Röntgenspektroskopie	Legierungschemie, Kontamination
Röntgenbeugung	Vorhandene Phasen, Kontamination
Hall-Durchflussmesser	Durchsatz des Pulvers
Scheinbare Dichte	Packungsdichte des Pulvers
Prüfung der Gewindebohrerdichte	Fließfähigkeit des Pulvers
Siebanalyse	Partikelgrößenverteilung nach ASTM B214
Chemische Analyse	Zusammensetzung nach AMS 7245, Oxide
Messung der Dichte	Pulverdichte im Vergleich zu AMS 7245

Mechanische Prüfungen an gedruckten Proben gemäß AMS 7245 bestätigen, dass die Eigenschaften des Endprodukts den Anforderungen entsprechen. Zu den Prüfmethoden gehören Härte, Zugfestigkeit, Charpy-Schlagzähigkeit, Ermüdung bei hoher und niedriger Lastspielzahl, Kriechbruch, Bruchzähigkeit, Korrosion usw.

AerMet100-Edelstahlpulver Vergleich mit ähnlichen Materialien

AerMet100 ist im Vergleich zu anderen hochfesten martensitischen nichtrostenden Stählen wie folgt:

Legierung	Stärke	Duktilität	Schweißeignung	Kosten
AerMet100	Sehr hoch	Mäßig	Messe	Mäßig
17-4PH	Hoch	Niedrig	Schlecht	Niedrig
Zoll 465	Sehr hoch	Niedrig	Schlecht	Hoch
316L	Mäßig	Hoch	Ausgezeichnet	Niedrig
Inconel 718	Hoch	Hoch	Mäßig	Sehr hoch

Vorteile von AerMet100:

• Höhere Festigkeit als 17-4PH und 316L
• Bessere Duktilität als Custom 465 für höhere Schlagzähigkeit
• Besser schweißbar als ausscheidungshärtende Legierungen
• Niedrigere Kosten als Inconel 718

Beschränkungen von AerMet100:

• Geringere Duktilität/Bruchzähigkeit als austenitisches 316L
• Schlechtere Schweißbarkeit im Vergleich zu 316L
• Höhere Kosten als 17-4PH oder 316L
• Geringere Festigkeit als Custom 465 im gealterten Zustand

Insgesamt bietet AerMet100 eine optimale Kombination aus Festigkeit, Duktilität, Schweißbarkeit und Kosten für Hochleistungsteile, die im AM-Verfahren hergestellt werden.

FAQ

F: Was sind die wichtigsten Vorteile der AerMet100-Legierung?

A: Die Hauptvorteile von AerMet100 sind seine hohe Festigkeit und Härte in Verbindung mit guter Duktilität, ausgezeichneter Ermüdungsfestigkeit, Kriechfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und moderaten Kosten. Damit ist es für kritische AM-Anwendungen gut geeignet.

F: Welche Wärmebehandlung wird für AerMet100 verwendet?

A: Eine typische Wärmebehandlung ist eine 1-2-stündige Lösungsglühung bei 1040-1080°C, gefolgt von einer Abkühlung an der Luft oder im Ofen auf Raumtemperatur und einer anschließenden 4-stündigen Aushärtung bei 480°C, um eine optimale Festigkeit und Härte zu erreichen.

F: Welche Schweißverfahren können für die Verbindung von AerMet100-Teilen verwendet werden?

A: Schmelzschweißverfahren wie GTAW, GMAW und PAW werden für AerMet100 empfohlen, um Risse zu vermeiden und den Verzug zu minimieren. Eine niedrige Wärmeeinbringung und Peening der Schweißnähte wird ebenfalls empfohlen. Auch durch Hartlöten lassen sich gute Verbindungen herstellen.

F: Wie ist AerMet100 im Vergleich zu martensitaushärtenden Stählen für AM?

A: AerMet100 hat eine höhere Duktilität, aber eine etwas geringere Festigkeit als martensitaushärtende Stähle wie 18Ni300 oder 18Ni350. Martensitaushärtende Stähle sind schlecht schweißbar. AerMet100 ist eine gute, kostengünstige Alternative zu martensitaushärtenden Stählen.

F: Kann AerMet100 nach der AM-Bearbeitung maschinell bearbeitet werden?

A: Ja, AerMet100 kann nach der AM-Bearbeitung bearbeitet werden, wobei jedoch die Auswirkungen der Kaltverfestigung berücksichtigt werden müssen. Es wird empfohlen, niedrige Schnittkräfte, Hartmetallwerkzeuge und ausreichende Kühlmittel zu verwenden. Nach umfangreichen Bearbeitungen kann ein Ausglühen erforderlich sein.

F: Welcher Partikelgrößenbereich von AerMet100-Pulver ist für AM optimal?

A: Der empfohlene Partikelgrößenbereich für AM ist 15-45 μm. Feinere Pulver verbessern die Auflösung, können sich aber negativ auf die Fließfähigkeit auswirken. Gröbere Pulver über 53 μm können Druckfehler verursachen. Der typische Sweet Spot liegt bei 25-35 μm.