Acero inoxidable OP431 Polvo
El polvo de acero inoxidable OP431 es una forma en polvo de acero inoxidable que consta de hierro, cromo, níquel y otros elementos de aleación. Se fabrica mediante un proceso especializado llamado atomización, en el que el acero inoxidable fundido se enfría rápidamente con gas o agua, lo que da como resultado la formación de finas partículas metálicas.
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Índice
Descripción general del polvo de acero inoxidable OP431
El acero inoxidable OP431 pertenece a los aceros ferríticos que contienen cromo como principal elemento de aleación. La adición de aluminio mejora la resistencia a la oxidación y la corrosión a altas temperaturas.
Las características clave del polvo OP431 incluyen:
- Excelente resistencia a la oxidación y a la corrosión hasta 1150°C
- Buena resistencia a la fluencia y a la fatiga térmica
- Excelente estabilidad termomecánica
- Alta conductividad térmica y baja dilatación térmica
- Rentable en comparación con los aceros inoxidables austeníticos
- Disponible en varias distribuciones granulométricas
El polvo OP431 es ideal para aplicaciones que requieren resistencia a la oxidación, estabilidad térmica y resistencia moderada a temperaturas elevadas.
Composición química del polvo OP431
El polvo OP431 tiene la siguiente composición nominal:
Elemento | Peso % |
---|---|
Hierro (Fe) | Saldo |
Cromo (Cr) | 16-18% |
Aluminio (Al) | 3-5% |
Itrio (Y) | 0.2-0.5% |
Carbono (C) | 0,03% máx |
Silicio (Si) | 1% máx |
Manganeso (Mn) | 1% máx |
El cromo proporciona resistencia a la corrosión, mientras que el aluminio permite una excelente resistencia a la oxidación mediante la formación de una capa protectora de alúmina a altas temperaturas. El itrio refina el tamaño del grano para aumentar la resistencia.
Propiedades del polvo OP431
Las propiedades clave del polvo OP431 incluyen:
Propiedad | Valor |
---|---|
Densidad | 7,3 g/cm3 |
Punto de fusión | 1400-1450°C |
Conductividad térmica | 29 W/mK |
Resistividad eléctrica | 0,6 μΩ.cm |
Módulo de Young | 200 GPa |
Relación de Poisson | 0.27-0.30 |
Resistencia a la tracción | 450-650MPa |
Límite elástico | 280-480 MPa |
Alargamiento | 15-20% |
Resistencia a la oxidación | Excelente hasta 1150°C |
Las propiedades como la resistencia a altas temperaturas, la resistencia a la oxidación y la estabilidad térmica hacen que el OP431 sea adecuado para aplicaciones exigentes.
Método de producción del polvo OP431
El polvo OP431 puede producirse mediante:
- Atomización de gases – Gas inerte a alta presión utilizado para atomizar la aleación fundida, lo que da como resultado un polvo esférico fino ideal para AM.
- Atomización del agua - El chorro de agua a alta velocidad rompe la corriente fundida produciendo partículas de polvo irregulares. Menor coste pero mayor captación de oxígeno.
- Aleación mecánica - Molienda por bolas de polvos elementales mezclados, seguida de sinterización y atomización secundaria.
La atomización con gas permite un excelente control de la distribución del tamaño de las partículas, la morfología, la captación de oxígeno y la microestructura.
Aplicaciones del polvo OP431
Las aplicaciones típicas del polvo OP431 incluyen:
- Fabricación aditiva - Fusión selectiva por láser para producir piezas complejas que necesitan resistencia a la oxidación a alta temperatura.
- Revestimientos por pulverización térmica - Se aplica mediante pulverización por arco para proporcionar revestimientos protectores en componentes que funcionan a más de 1000°C.
- Masilla de soldadura - Para unir piezas de acero inoxidable ferrítico en aplicaciones de alta temperatura.
- Ignitores de combustible sólido - Bujías de encendido pulvimetalúrgicas utilizadas en hornos y turbinas industriales.
- Tratamiento de metales fundidos - Rodillos transportadores para pulvimetalurgia, artesas y cucharas utilizadas en la manipulación de metal fundido.
Especificaciones del polvo OP431
El polvo OP431 está disponible en varios tamaños, formas y calidades:
- Tamaño de las partículas: Desde 15-45 μm para métodos AM, hasta 150 μm para procesos de pulverización térmica.
- Morfología: Formas esféricas, irregulares y mezcladas. El polvo esférico tiene una excelente fluidez.
- Pureza: Desde grados comerciales hasta grados de alta pureza según los requisitos de la aplicación.
- Contenido de oxígeno: Niveles mantenidos por debajo de 2000 ppm para la mayoría de las aplicaciones.
- Caudal: El polvo puede personalizarse para caudales superiores a 25 s/50 g.
Proveedores mundiales de OP431 en polvo
Algunos de los principales proveedores mundiales de polvo OP431 son:
- Sandvik Osprey (Reino Unido)
- Hoganas (Suecia)
- Carpenter Powder Products (EE.UU.)
- Praxair Surface Technologies (EE.UU.)
- Grupo de polvo CNPC (China)
Estas empresas producen diversos grados de polvo OP431 adaptados a la fabricación aditiva, la pulverización térmica, la pulvimetalurgia y otras aplicaciones de alta temperatura.
Precios de OP431 Polvo
El polvo OP431 tiene un precio superior al de los grados austeníticos pero inferior al de las aleaciones exóticas:
- Cantidad - $50-100 por kg para pedidos a granel superiores a 500 kg. Las cantidades inferiores tienen un precio considerablemente superior.
- Calidad – El polvo esférico de alta pureza con características controladas exige precios superiores.
- Proveedor – Los grandes proveedores globales ofrecen precios competitivos debido a mayores volúmenes.
- Geografía – Los precios varían entre regiones, siendo Europa y América del Norte mercados con precios más altos.
Para aplicaciones críticas, los compradores deben centrarse en la calidad más que en el menor coste a la hora de adquirir polvo OP431.
Almacenamiento y manipulación del polvo OP431
El polvo OP431 requiere el siguiente almacenamiento y manipulación:
- Debe almacenarse en recipientes herméticos bajo gas inerte para evitar la oxidación
- Evite la acumulación de polvo fino para minimizar los riesgos de explosión de polvo.
- Utilice PPE, ventilación, conexión a tierra y prácticas de seguridad adecuadas durante la manipulación.
- Evitar el contacto del polvo con materiales incompatibles
- Siga las directrices de seguridad proporcionadas por la FDS del proveedor
Deben tomarse las medidas de protección adecuadas al manipular este polvo de aleación reactiva.
Inspección y ensayo del polvo OP431
Las principales pruebas de control de calidad realizadas con el polvo OP431 incluyen:
- Análisis químico mediante OES o XRF para garantizar que la composición se encuentra dentro de los límites especificados.
- Distribución granulométrica según la norma ASTM B822
- Análisis morfológico mediante SEM
- Caudal de polvo medido según la norma ASTM B213
- Pruebas de contenido de oxígeno y nitrógeno por fusión de gases inertes
- Densidad determinada por picnometría de helio.
- Caracterización de la microestructura por DRX
Unas pruebas exhaustivas garantizan que el polvo cumple las características químicas, físicas y microestructurales requeridas para la aplicación prevista.
Comparación entre los polvos de acero inoxidable OP431 y 316L
Se comparan los polvos de acero inoxidable OP431 y 316L:
Parámetro | OP431 | 316L |
---|---|---|
Tipo | Ferrítico | austenítico |
Contenido en Cr | 16-18% | 16-18% |
ni contenido | – | 10-14% |
Resistencia a altas temperaturas | Más alto | Baja |
Resistencia a la corrosión | Moderado | Excelente |
Coste | Baja | Más alto |
Aplicaciones | Rociado térmico, encendedores | Automoción, construcción |
Soldabilidad | Pobre | Excelente |
El OP431 ofrece una resistencia a altas temperaturas mucho mayor, mientras que el 316L proporciona unas características de fabricación y una resistencia a la corrosión excelentes.
Preguntas frecuentes sobre el polvo OP431
P: ¿Cómo se produce el polvo OP431?
R: El polvo OP431 se produce comercialmente mediante atomización con gas, atomización con agua y aleación mecánica seguida de sinterización. La atomización con gas proporciona el mejor control de las características del polvo.
P: ¿Cuáles son las principales aplicaciones del polvo OP431?
R: Las aplicaciones clave incluyen revestimientos de pulverización térmica, fabricación aditiva, relleno de soldadura fuerte, tapones de ignición de pulvimetalurgia y componentes de manipulación de metal fundido a alta temperatura en los que se necesita resistencia a la oxidación.
P: ¿Cuál es el tamaño típico del polvo OP431 utilizado en la AM metálica?
R: Para la mayoría de los procesos de AM de metales, el tamaño ideal del polvo OP431 es de 15-45 micras con morfología esférica y buenas características de flujo del polvo.
P: ¿Requiere el polvo OP431 alguna precaución especial de manipulación?
R: Sí, se recomienda manipular este polvo reactivo con cuidado en atmósfera inerte utilizando ventilación, conexión a tierra y EPI adecuados.
P: ¿Dónde puedo comprar el polvo OP431 adecuado para recubrimientos por pulverización térmica?
R: Para aplicaciones de proyección térmica que requieran resistencia a la oxidación a alta temperatura, el polvo OP431 puede adquirirse a fabricantes líderes como Sandvik Osprey, Hoganas, Praxair Surface Technologies y CNPC Powder Group.
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