工具用金属粉
目次
工具は自動車から航空宇宙まで、多くの産業にとって欠かせない要素です。金属を特定のデザインに形作り、切断し、成形する能力は非常に重要です。このプロセスの重要なコンポーネントの1つは金属粉末であり、工具の製作方法に革命をもたらした材料です。この記事では、金属粉末の世界を深く掘り下げます。 工具用金属粉さまざまなタイプ、その構成、特性などについて、包括的な概要を提供します。それでは、始めましょう!
工具用金属粉末の概要
金属粉末は、さまざまな製造プロセスで使用される細かく分割された固体材料です。これらの粉末は、バルク金属では実現が難しい複雑な形状に成形および融合できるため、ツールには不可欠です。ツール業界は、優れた強度、耐久性、精度を提供する高品質の金属粉末の開発から多大な恩恵を受けています。

工具用金属粉末の種類と特徴
ツールで一般的に使用される、それぞれ独自の特性を持つ特定の金属粉末モデルを以下に示します。
- 316L ステンレススチール粉
- 構成:鉄、クロム、ニッケル、モリブデン
- プロパティ: 優れた耐食性、良好な成形性、非磁性
- 特徴塩化物や酸に対する耐性があるため、海洋産業や製薬産業で使用されます。
- 17-4 PHステンレススチール・パウダー
- 構成: 鉄、クロム、ニッケル、銅
- プロパティ: 高い強度と硬度、優れた耐腐食性
- 特徴: 航空宇宙、化学、石油化学の用途に最適です。
- インコネル718パウダー
- 構成:ニッケル、クロム、鉄、ニオブ、モリブデン
- プロパティ: 高い引張強度、優れた疲労およびクリープ耐性
- 特徴: ガスタービンや原子炉などの高温用途に最適です。
- チタンTi-6Al-4Vパウダー
- 構成:チタン、アルミニウム、バナジウム
- プロパティ:高い強度対重量比、優れた耐食性
- 特徴: 航空宇宙、医療インプラント、自動車部品によく使用されます。
- コバルト・クロムパウダー
- 構成:コバルト、クロム、モリブデン
- プロパティ: 優れた耐摩耗性、高強度、生体適合性
- 特徴: 歯科インプラント、整形外科インプラント、航空宇宙部品に使用されます。
- 銅粉
- 構成:純銅
- プロパティ: 優れた熱伝導性と電気伝導性、優れた耐腐食性
- 特徴: 電気部品、熱交換器、自動車部品などに使用されます。
- アルミニウムAlSi10Mgパウダー
- 構成:アルミニウム、シリコン、マグネシウム
- プロパティ: 軽量、優れた熱特性、高強度
- 特徴自動車や航空宇宙部品、軽量構造に最適です。
- H13工具鋼パウダー
- 構成: 鉄、クロム、モリブデン、バナジウム
- プロパティ: 高い靭性、優れた耐摩耗性、高温安定性
- 特徴: ダイカスト、押し出し、熱間鍛造工具に使用されます。
- 炭化タングステン粉
- 構成:タングステン、カーボン
- プロパティ: 非常に硬く、耐摩耗性に優れ、融点が高い
- 特徴: 切削工具、鉱山機械、耐摩耗部品などに使用されます。
- マレージング・スチール・パウダー
- 構成:鉄、ニッケル、コバルト、モリブデン、チタン
- プロパティ: 超高強度、優れた靭性、熱処理時の歪みが最小限
- 特徴: 航空宇宙、工具、高応力部品に最適です。
構成 工具用金属粉
金属粉末の組成は、その特性と特定のツール用途への適合性を決定する上で重要な役割を果たします。最も一般的に使用される金属粉末の詳細な組成表を以下に示します。
金属粉末 | 主要な要素 | 構成(%) |
---|---|---|
316Lステンレス鋼 | Fe、Cr、Ni、Mo | Fe:65-70、Cr:16-18、Ni:10-14、Mo:2-3 |
17-4 PHステンレス鋼 | Fe、Cr、Ni、Cu | Fe:65~70、Cr:15~17.5、Ni:3~5、Cu:3~5 |
インコネル718 | Ni、Cr、Fe、Nb、Mo | Ni:50~55、Cr:17~21、Fe:17~21、Nb:4.75~5.5、Mo:2.8~3.3 |
チタン Ti-6Al-4V | Ti、Al、V | Ti: 88-90、Al: 5.5-6.75、V: 3.5-4.5 |
コバルトクロム | Co、Cr、Mo | Co: 60-65、Cr: 26-30、Mo: 5-7 |
銅 | 銅 | 銅: 99.9+ |
アルミニウム AlSi10Mg | Al、Si、Mg | Al:85~90、Si:9~11、Mg:0.2~0.4 |
H13工具鋼 | Fe、Cr、Mo、V | Fe: 85-90、Cr: 4.75-5.5、Mo: 1.1-1.75、V: 0.8-1.2 |
炭化タングステン | W、C | W: 80-97、C: 3-20 |
マレージング鋼 | Fe、Ni、Co、Mo、Ti | Fe:60~65、Ni:18~19、Co:8~10、Mo:4.6~5.2、Ti:0.15~0.2 |
工具用金属粉末の特性
各タイプの金属粉末には、特定のツール用途に適した独自の特性が備わっています。これらの特性を理解することで、作業に適した材料を選択するのに役立ちます。
金属粉末 | 強さ | 硬度 | 耐食性 | 熱伝導率 | 密度 (g/cm³) |
---|---|---|---|---|---|
316Lステンレス鋼 | 高い | ミディアム | 素晴らしい | ミディアム | 7.9 |
17-4 PHステンレス鋼 | 非常に高い | 高い | グッド | ミディアム | 7.75 |
インコネル718 | 非常に高い | 高い | 素晴らしい | 低い | 8.19 |
チタン Ti-6Al-4V | 高い | ミディアム | 素晴らしい | ミディアム | 4.43 |
コバルトクロム | 高い | 非常に高い | 素晴らしい | ミディアム | 8.3 |
銅 | ミディアム | 低い | グッド | 素晴らしい | 8.96 |
アルミニウム AlSi10Mg | ミディアム | 低い | グッド | 高い | 2.7 |
H13工具鋼 | 高い | 高い | ミディアム | ミディアム | 7.8 |
炭化タングステン | 極めて高い | 極めて高い | グッド | 低い | 15.7 |
マレージング鋼 | ウルトラハイ | 高い | ミディアム | ミディアム | 8.0 |
工具用金属粉末の用途
金属粉末はさまざまな業界で使用されています。主な用途を以下に紹介します。
産業 | 金属粉末 | 申し込み |
---|---|---|
航空宇宙 | チタン Ti-6Al-4V、インコネル 718 | ジェットエンジン部品、構造部品 |
自動車 | アルミニウム AlSi10Mg、銅 | エンジン部品、熱交換器、電気部品 |
メディカル | コバルトクロム、チタン Ti-6Al-4V | インプラント、手術器具 |
エレクトロニクス | 銅、アルミニウム AlSi10Mg | 導電性部品、ヒートシンク |
金型製作 | H13工具鋼、超硬合金 | 金型、切削工具 |
エネルギー | インコネル718, マルエージング鋼 | タービンブレード、発電設備 |
歯科 | コバルトクロム、チタン Ti-6Al-4V | 歯科インプラント、歯科矯正器具 |
一般製造業 | 316Lステンレス鋼、17-4PHステンレス鋼 | ファスナー、産業機械部品 |
工具用金属粉末の仕様、サイズ、グレード、規格
仕様と規格により、金属粉末がツール用途に必要な品質と性能レベルを満たすことが保証されます。
金属粉末 | 仕様 | サイズ (µm) | グレード | 規格 |
---|---|---|---|---|
316Lステンレス鋼 | アストレムA276、アストレムF138 | 15-45, 45-105 | 316L、316LS | ASM、ISO 5832-1 |
17-4 PHステンレス鋼 | AMS 5643、ASM A693 | 15-45, 45-105 | 17-4 PH | ASTM、AMS |
インコネル718 | AMS5662、ASM B637 | 15-45, 45-105 | 718 | AMS、ASTM、ISO |
チタン Ti-6Al-4V | ASMB348、AMS4911 | 15-45, 45-105 | 5年生, 23年生 | ASTM、AMS、ISO 5832-3 |
コバルトクロム | アストレムF75、アストレムF1537 | 15-45, 45-105 | CoCrMo、CoCrW | ASTM、ISO |
銅 | ASTM B213、ASTM B124 | 15-45, 45-105 | ETP、OFHC | ASTM |
アルミニウム AlSi10Mg | ASTM B209、ASTM B247 | 15-45, 45-105 | AlSi10Mg, AlSi12 | ASTM、ISO |
H13工具鋼 | アストマムA681、アムス6487 | 15-45, 45-105 | H13 | ASTM、AMS |
炭化タングステン | ASTM B777、ISO 3325 | 15-45, 45-105 | WC-コ | ASTM、ISO |
マレージング鋼 | AMS6514、ASM538 | 15-45, 45-105 | 18Ni(300)、C300 | AMS、ASTM |
サプライヤーと価格 工具用金属粉
以下に、さまざまな金属粉末のサプライヤーと価格の詳細のリストを示します。
サプライヤー | 金属粉末 | 価格(USD/kg) | まとめ買い割引 | 連絡先 |
---|---|---|---|---|
カーペンター・テクノロジー | 316Lステンレス鋼 | 30-40 | はい | カーペンターテック |
ヘガネスAB | 17-4 PHステンレス鋼 | 35-45 | はい | www.hoganas.com |
サンドビック・マテリアル | インコネル718 | 100-150 | はい | www.materials.sandvik |
ATIメタルズ | チタン Ti-6Al-4V | 200-250 | はい | www.atimetals.com |
プラクセア・サーフェス・テクノロジー | コバルトクロム | 150-200 | はい | www.praxairsurfacetechnologies.com |
アメリカの要素 | 銅 | 20-25 | はい | www.americanelements.com |
エッカート株式会社 | アルミニウム AlSi10Mg | 30-35 | はい | www.eckart.net |
ケナメタル | H13工具鋼 | 50-60 | はい | www.kennametal.com |
グローバル・タングステン&パウダー | 炭化タングステン | 80-100 | はい | www.globaltungsten.com |
H.C.スタルク・ソリューションズ | マレージング鋼 | 70-90 | はい | www.hcstarck.com |
工具用金属粉末の長所と短所の比較
それぞれの金属粉末には、独自の利点と限界があります。比較分析は次のとおりです。
金属粉末 | メリット | 制限事項 |
---|---|---|
316Lステンレス鋼 | 優れた耐食性、生体適合性 | 中程度の強度と硬度 |
17-4 PHステンレス鋼 | 高い強度と硬度、優れた耐腐食性 | 316Lよりも高価 |
インコネル718 | 高温安定性、優れた強度 | 非常に高価、機械加工が難しい |
チタン Ti-6Al-4V | 高い強度対重量比、優れた生体適合性 | 高価で加工が難しい |
コバルトクロム | 優れた耐摩耗性、高強度、生体適合性 | 高価、機械加工が難しい |
銅 | 優れた熱伝導性と電気伝導性、比較的安価 | 強度が低く、酸化しやすい |
アルミニウム AlSi10Mg | 軽量、優れた熱特性 | 鋼鉄やチタンに比べて強度が低い |
H13工具鋼 | 高い靭性と耐摩耗性を備え、高温用途に適しています。 | コーティングなしでは腐食しやすい |
炭化タングステン | 非常に硬く、優れた耐摩耗性 | 非常に脆く、高価 |
マレージング鋼 | 超高強度、優れた靭性 | コストが高く、耐腐食性が限られている |
特定の金属粉末の詳細
316L ステンレススチール粉
316L ステンレス鋼粉末は、優れた耐腐食性で知られており、過酷な環境での用途に最適です。この粉末は、海洋産業や製薬業界で特に好まれています。炭素含有量が低いため、粒界腐食に対する耐性が向上します。この金属粉末は、焼きなまし状態では非磁性であり、優れた溶接性を示します。
17-4 PHステンレススチール・パウダー
17-4 PH ステンレス鋼粉末は、高い強度と硬度、そして優れた耐腐食性を兼ね備えたマルテンサイト析出硬化ステンレス鋼です。航空宇宙、化学、石油化学業界で広く使用されています。さまざまな強度レベルに熱処理できるため、汎用性も高まります。
インコネル718パウダー
インコネル 718 は、高温での強度、疲労、クリープ耐性に優れていることで知られるニッケルクロム合金です。このため、ガスタービンや原子炉などの高温用途に最適です。粉末状であるため、これらの厳しい環境に不可欠な複雑な形状を作成できます。
チタンTi-6Al-4Vパウダー
グレード 5 チタンとしても知られるチタン Ti-6Al-4V は、最も広く使用されているチタン合金です。強度、軽量性、耐腐食性の優れた組み合わせを提供します。生体適合性があるため医療用インプラントに適しており、高い強度対重量比は航空宇宙用途に最適です。
コバルト・クロムパウダー
コバルトクロム合金は、優れた耐摩耗性、高強度、優れた生体適合性で知られています。これらの特性により、コバルトクロム粉末は歯科用および整形外科用インプラント、ならびに高性能航空宇宙部品の好ましい材料となっています。
銅粉
銅粉は、優れた熱伝導性と電気伝導性で高く評価されており、電気部品、熱交換器、自動車部品などに広く使用されています。比較的低コストで耐腐食性に優れていることも魅力です。
アルミニウムAlSi10Mgパウダー
AlSi10Mg は、軽量性と優れた機械的特性を兼ね備えたアルミニウム合金粉末です。自動車産業や航空宇宙産業では、高強度と軽量性が求められる部品によく使用されます。熱伝導率が優れているため、放熱が重要な用途に適しています。
H13工具鋼パウダー
H13 工具鋼粉末は、高い靭性、優れた耐摩耗性、高温での安定性で知られています。これらの特性により、ダイカスト、押し出し、熱間鍛造ツールに最適です。ただし、腐食を防ぐために保護コーティングが必要です。
炭化タングステン粉
炭化タングステン粉末は、入手可能な材料の中で最も硬いものの 1 つであり、優れた耐摩耗性と高温安定性を備えています。切削工具、採掘設備、耐摩耗部品に使用されます。ただし、その脆さと高コストが制限要因となる場合があります。
マレージング・スチール・パウダー
18Ni(300) などのマルエージング鋼粉末は、超高強度と優れた靭性を備えています。高い応力耐性が求められる航空宇宙および工具用途で使用されます。ただし、他の材料に比べて高価であり、耐腐食性も限られています。

よくあるご質問
質問 | 答え |
---|---|
工具に金属粉末は何に使用されますか? | 金属粉末は、バルク金属では製造が難しい複雑な形状や高精度の工具を作成するために使用されます。 |
316L ステンレス鋼が工具に人気があるのはなぜですか? | 316L ステンレス鋼は、優れた耐食性と良好な成形性により人気があります。 |
金属粉末はどのように製造されるのでしょうか? | 金属粉末は通常、溶融金属を微粒子にする噴霧法によって製造されます。 |
工具に金属粉末を使用する利点は何ですか? | 金属粉末を使用すると、材料特性を正確に制御できるため、複雑な形状や高強度の部品を製造できます。 |
チタン Ti-6Al-4V は医療用インプラントに適していますか? | はい、チタン Ti-6Al-4V は生体適合性があり、医療用インプラントによく使用されます。 |
インコネル 718 は高温環境でどのように機能しますか? | インコネル 718 は優れた高温安定性を備えており、ガスタービンや原子炉などの用途に使用されます。 |
金属粉はリサイクルできますか? | はい、金属粉末は多くの場合リサイクルできるため、廃棄物と環境への影響が軽減されます。 |
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