300M ステンレススチール・パウダー

300Mはニッケルおよびクロムの含有量が高く、304および316ステンレス鋼に匹敵する優れた耐食性を有する。組成は以下に示すように狭い範囲で制御されている：

300Mステンレス鋼粉末組成物

エレメント	組成範囲
カーボン（C）	0.05%最大
ケイ素 (Si)	最大1.0%
マンガン (Mn)	最大2.0%
リン (P)	0.03%最大
硫黄（S）	0.01%以下
クロム（Cr）	24.0-26.0%
ニッケル（Ni）	19.0-22.0%
モリブデン (Mo)	4.0-5.0%
窒素（N）	0.10-0.16%
鉄（Fe）	バランス

クロム、ニッケル、モリブデンなどの主要合金元素は、300Mステンレスにそのユニークな特性を与えている。高いクロム含有量は、優れた耐食性と耐酸化性を提供します。ニッケルは還元性酸に対する耐性を高め、耐食性をさらに向上させます。モリブデンは、塩化物中での耐孔食性と耐隙間腐食性を向上させます。

窒素はオーステナイト組織を安定させ、固溶体強化によって強度を高めるためにも添加される。炭素は炭化物の析出を最小限に抑えるために制限されている。その結果、添加剤製造に理想的な汎用性の高い耐食鋼粉が得られる。

300Mステンレス鋼粉末の特性

300Mステンレス鋼は、高強度と優れた延性を併せ持ち、優れた耐食性を備えています。主な特性を以下に示す：

300Mステンレス鋼粉末の特性

プロパティ	価値
密度	7.9 g/cm3
融点	1370°C (2500°F)
熱伝導率	12 W/m-K
電気抵抗率	72 μΩ-cm
弾性係数	200 GPa
ポアソン比	0.29
引張強度	165ksi (1140 MPa)
降伏強度	140ksi (965 MPa)
伸び	35%

オーステナイト組織により、300Mはマルテンサイト鋼種に比べて靭性と延性が向上している。また、この鋼は非磁性である。600℃まで優れた強度を持ち、極低温での使用も可能です。耐食性は316Lに匹敵する。耐摩耗性はマルテンサイト鋼種より劣りますが、被削性は優れています。

全体として、300Mは強度、延性、破壊靭性、耐食性のバランスが非常に優れており、航空宇宙、化学処理、石油・ガスなどの産業における要求の厳しい積層造形用途に適している。

300Mステンレス鋼パウダーの用途

300Mステンレス鋼粉末の代表的な用途には、以下のようなものがある：

300Mステンレス鋼パウダーの用途

産業	一般的なアプリケーション
航空宇宙	エンジン部品、構造部品、着陸装置
自動車	バルブボディ、ポンプ部品、ターボチャージャー部品
メディカル	インプラント、補綴物、手術器具
ケミカル	ポンプ、バルブ、管継手
石油・ガス	ダウンホールツール、坑口部品、オフショア部品
インダストリアル	食品加工機器、プレスプレート、金型
消費者	時計ケース、宝飾品、装飾美術品

優れた耐食性により、300Mは、部品が酸、アルカリ、塩、塩化物にさらされる石油・ガス、化学処理、公害防止などの産業における過酷な使用環境に耐えることができる。

航空宇宙用途では、軽量化のための高強度と、高温下での優れた耐クリープ性と耐疲労性を併せ持つ。オーステナイト組織は優れた破壊靭性を与える。

インプラントや手術器具のような医療用途では、300Mステンレスの優れた生体適合性と高い強度が有利である。消費者向け製品では、魅力的な外観と鏡面仕上げの研磨能力により、装飾用途に適しています。

積層造形は、従来の製造ルートでは不可能だった複雑な形状や内部形状を持つ部品の製造を可能にします。これにより、300Mステンレス鋼粉末の設計の自由度と応用範囲が広がります。

300Mステンレスパウダー仕様

300Mパウダーは、様々な積層造形プロセス用に調整された様々なサイズ範囲、モルフォロジー、ブレンドで市販されています。主な仕様を以下に示します：

300Mステンレスパウダー仕様

パラメータ	代表値
粒子形状	球形、衛星、不規則
粒子径	15-45μm、15-53μm、53-150μm
見かけ密度	2.5-4.5 g/cm3
タップ密度	3.5-4.5 g/cm3
流量	15～25秒/50g
炭素含有量	< 0.05 wt%
酸素含有量	< 0.15 wt%
窒素含有量	0.10-0.16 wt%
水素含有量	< 0.0015 wt%

• 球状パウダーは広がりやすく、流動性に優れているため、均一な成膜が可能です。SLS/DMLSプロセスに最適です。
• 不規則でサテライトのような形態は、バインダーの噴射に適した充填密度を提供する。
• 分解能と表面仕上げを向上させるためには、粒子径が小さい（～20μm）方が好ましい。
• より大きなサイズ（～45～150μm）は、粉末の流れを改善し、リコーターの詰まりを軽減する。

-特にC、N、O、Hのような格子間元素の化学的性質は、印刷中の気化や多孔性の問題を避けるために制御される。

酸化と水素ピックアップを最小限に抑えるため、アトマイズ時に窒素やアルゴンのようなガスを使用することもある。合金元素は、加工中の蒸気損失を補うために調整される。

300M ステンレスパウダー 供給者

300Mパウダーは、金属積層造形用材料の大手サプライヤー数社から提供されている：

300M ステンレスパウダー 供給者

会社概要	ブランド名	利用可能な粒子サイズ
サンドビック	オスプレイ300M	15～45μm、53～150μm
カーペンター添加剤	300m-18、300m-28	15-53 μm
プラクセア	トゥルーフォーム300M	15-45 μm
SLMソリューション	300M	15-45 μm
イーオーエス	ステンレススチール300M	20-50 μm
LPWテクノロジー	LF300M	15-45 μm

主要な粉末メーカーは、選択的レーザー溶融（SLM）や直接金属レーザー焼結（DMLS）のようなレーザー粉末床溶融プロセスに適した球状の300M粉末を作るために、ガスアトマイゼーションを使用している。

その他のニッチサプライヤーは、より不規則な形態を持つ水アトマイズやプラズマアトマイズの300Mパウダーを低価格で提供している。これらはバインダージェッティング用途向けである。

全体として、300Mパウダーは金属AM材料サプライヤーから世界的に容易に入手可能であり、エンドユーザーへの信頼できるサプライチェーンを保証している。

300Mステンレスパウダー

300Mパウダーは、ニッケル、クロム、モリブデンを多く含む特殊な組成のため、316Lのような一般的なステンレス鋼種よりも高価です。代表的な価格帯を以下に示します：

300Mステンレスパウダー

パウダーグレード	形態学	価格帯
300Mプレアロイ	球形	kgあたり$60-100
300Mウォーターアトマイズド	不規則	1kgあたり$30-60

• ガスアトマイズ法で製造されたプレアロイ球状粉末は、製造コストが高く、品質が良いためコストが高い。
• 水アトマイズまたはプラズマアトマイズされたイレギュラーパウダーは安価だが、酸素含有量が高い。
• 粒径の大きいもの（45μm以上）は、製造時の歩留まりが高いため、価格が低くなる。
• 少量や特注ブレンドは割高になる。大量注文の場合、より良い価格交渉ができる。
• ブレンドされた元素粉末はコスト削減が可能だが、プレアロイよりも性能が劣る。
• リサイクルパウダーは～20～30%安いが、再利用には限界がある。

300Mパウダーの全体的なコストは、グレード、品質、形態、サイズ範囲、注文量、サプライヤーの価格設定によって1kgあたり$30-100となる。競争の激化と噴霧化技術の進歩により、コストは低下している。

300Mステンレス鋼パウダーハンドリング

300Mパウダーは、汚染や他の材料との混合を避けるため、取り扱いに注意する必要がある。以下にガイドラインを示します：

300Mステンレス鋼パウダーハンドリング

• 未開封の容器は、酸化や湿気を防ぐため、乾燥した不活性な環境で保管する。
• 空気への暴露を防ぐため、アルゴンで満たされたグローブボックス内で容器を開ける。
• クロスコンタミネーションを防ぐため、300M専用のツールや容器を使用する。
• 組成の変化を防ぐため、鉄や炭素との接触を避ける。
• ブレンド比率を管理するため、再使用前に粉末の重量を正確に測定する。
• 再利用の前に粉体をふるい、凝集物を砕き、大きな粒子を取り除く。
• 新しいパウダーと使用済みパウダーが混ざるのを防ぐため、パウダーを直接メイン容器に戻さないでください。
• 二次汚染を防止するため、バッチを処理する間に機器を完全に洗浄する。

適切な取り扱いと保管は、パウダーの組成、形態、流動性、再利用特性を維持するのに役立ちます。コンタミネーションは、材料特性に悪影響を与えたり、印刷不良の原因となります。

300Mステンレス鋼パウダーストレージ

300Mパウダーは以下の条件で保管する：

300Mステンレス鋼パウダーストレージ

• 使用するまで密封した容器で保管する。
• 長期保存には不活性ガス封入または真空包装を使用する。
• 直射日光を避け、湿気の少ない涼しい場所に保管してください。
• 10～25℃の周囲温度は保管に最適です。
• 結露の原因となる温度変化や湿気を避ける。
• 湿気を吸収するため、容器を開ける際には乾燥剤入りの袋を使用する。
• 酸化を避けるため、プレアロイ粉末の保管期間は6～12ヶ月に制限する。
• 先入れ先出し（FIFO）方式で在庫を回転させる。

湿気や酸素、その他の環境要因による粉体の経時劣化を防ぐには、適切な保管が極めて重要です。最大限の保存期間を得るためには、メーカーの推奨に従ってください。

300M ステンレス鋼パウダーセーフティ

300M粉末は、他の微細ステンレス鋼粉末と同様の取り扱い上の注意が必要である：

300M ステンレス鋼パウダーセーフティ

• 取り扱い時には適切なPPE（手袋、呼吸保護具、眼保護具）を使用すること。
• 粉塵の吸入を避ける - 換気とマスクの使用
• 感作を防ぐため、皮膚との接触を避ける - 手袋を使用する
• 可燃性粉塵用に設計された火花防止工具およびバキュームシステムを使用すること。
• 不活性ガス用グローブボックスは、取り扱い中の保護を提供します。
• 防爆構造の照明と電気機器の使用を推奨
• SDSの注意事項に従い、処理中は記載のPPEを着用する。
• パーティクルの蓄積を避け、リスクを最小限に抑えるため、清浄度を維持する。
• 集塵システムとハウスキーピング手順を使用して、可燃性粉塵の危険性を低減する。

細かく分割された粉体は、長時間の暴露による感作や、粉塵の蓄積による爆発の危険などのリスクをもたらす。認識、トレーニング、安全な作業方法が不可欠である。

300Mステンレスパウダー印刷

300Mは、合金に合わせて最適化された印刷パラメーターを必要とする：

300Mステンレス鋼印刷パラメータ

• レーザー出力/エネルギー密度：150～220W、50～90J/mm3
• スキャン速度600-1200 mm/s
• ハッチの間隔80-120 μm
• 層厚：20～50μm
• 窒素よりもカウンターフローのアルゴンが好ましい
• 1000ppm以下の酸素レベルで酸化を防ぐ
• 80～150℃の予熱で残留応力を低減
• ひび割れを防ぐには、応力緩和のための熱処理が必須である。

主な考慮点は、高密度印刷を達成するために、熱応力を最小限に抑え、ホットクラックの問題を回避することである。特定のプリンターモデルに最適化するためには、ある程度のパラメーターの微調整が必要である。

300Mステンレスパウダー後加工

300M部品の典型的な後処理方法には、以下のようなものがある：

300Mステンレス鋼部品の後処理

• EDMまたはサンドブラストによるサポート除去
• クラック防止のため、1065～1120℃で1～2時間の応力除去を行う。
• 熱間等方圧加圧（HIP）による内部ボイドの除去と疲労強度の向上
• 900～950℃で熱処理し、硬度／強度を調整する。
• サンディング、ビーズブラスト、研削、研磨による表面仕上げの改善
• 硝酸での不動態化処理により、ヒートティントを除去し、耐食性を向上させる。
• ショットピーニングによる圧縮応力の誘発と疲労寿命の改善
• PVDやCVDのようなコーティングは、耐摩耗性/耐腐食性やユニークな外観を提供することができます。

望ましい材料特性、寸法精度、表面品質、美観を達成するためには、多段階仕上げが必要になることが多い。その工程は、用途の要件によって異なります。

300Mステンレスパウダー品質管理

粉末と印刷部品の品質を保証するために、広範な試験を実施する必要がある：

300Mステンレス鋼粉末試験

テスト	詳細
化学分析	ICP-OES、ICP-MS、湿式化学、スパークOES
粒度分布	レーザー回折、ふるい分析
形態学	SEMイメージング、顕微鏡
粉末密度	スコット容積計、ホール流量計
流量	ホール流量計
水分分析	熱重量分析

300Mステンレス鋼部品試験

テスト	詳細
密度	アルキメデスのヘリウムピクノメトリー
表面粗さ	プロフィロメーター、干渉計
硬度	ロックウェル、ビッカース、ブリネル
引張強さ	ASTM E8
微細構造	光学顕微鏡、画像解析
レイヤーボンディング	電子顕微鏡、染色浸透探傷剤
多孔性	X線トモグラフィー、画像解析
表面の欠陥	浸透探傷検査、顕微鏡検査

工業規格に準拠した包括的な試験により、安定したパウダー品質と印刷部品の性能を保証します。欠陥の発生を最小限に抑え、使用中の部品の不具合を防止します。

300Mステンレスパウダーの利点

積層造形に300Mパウダーを使用する利点には、以下のようなものがある：

• 316Lステンレス鋼に匹敵する優れた耐食性
• 高い強度と優れた延性、破壊靭性
• レーザー粉末床溶融、バインダージェッティングなどで簡単に加工できる。
• 印刷部品の寸法精度と表面仕上げが良い
• 過酷な環境や高温下でも優れた性能を発揮
• 従来の方法では不可能だった複雑な形状の製造が可能
• 部品は、硬度や強度などの特性を調整するために熱処理することができる。
• 一般的な製造上の制約にとらわれない柔軟な設計が可能
• 減算法に比べ、材料、エネルギー、コストを節約。
• 信頼性の高い材料供給を保証するため、大手サプライヤーから幅広く入手可能

卓越した材料特性、高度な製造可能性、カスタマイズ可能性を併せ持つ300Mは、あらゆる産業のミッションクリティカルなAMコンポーネントに理想的な合金です。

300Mステンレスパウダーの限界

300Mにも考慮すべき制限がある：

• 316Lや17-4PHステンレスなどの一般的な合金よりも高価。
• 合金に合わせた最適な加工パラメータが必要
• 不適切な粉体の取り扱いによる汚染に敏感
• 内部の空隙をなくすための熱間静水圧プレス（HIP）の必要性
• マルテンサイト系ステンレス鋼粉末より低い耐摩耗性
• 後処理と仕上げ作業が必要
• 高い熱応力は亀裂の原因となる。
• 加工中に酸化と窒素吸収が起こる可能性がある。
• 印刷中の変形を避けるため、部品にサポートが必要な場合があります。
• より一般的な合金に比べ、サプライヤーの数が限られている。

特殊な組成、高コスト、管理された加工条件の必要性から、その使用は、性能が高いコストを正当化できる重要な用途に限られる。

300M vs 316L vs 17-4PH ステンレス鋼パウダー

300Mは、316Lや17-4PHのような他の一般的なステンレス鋼粉末と比較してどうですか？

ステンレス鋼粉末の比較

合金	構成	プロパティ	アプリケーション
300M	高Ni、Cr、Mo	優れた耐食性、優れた延性と靭性、600℃までの高強度	航空宇宙、石油・ガス、化学、高温用途
316L	中 ニッケル、クロム	優れた耐食性、容易に溶接可能、良好な生体適合性	船舶用ハードウェア、医療用インプラント、食品加工
17-4PH	中位 Ni、Cr + Cu	高硬度、高強度、良好な耐食性、熱処理可能	航空宇宙、金型、自動車、プラスチック金型

300Mは、耐食性と高温での有用な強度の最良の組み合わせを提供する。17-4PHは以下の用途に適している。

300Mステンレス鋼粉末は、粉末冶金および添加剤製造用途に使用される特殊材料です。この高合金オーステナイト系ステンレス鋼は、優れた耐食性と高強度特性を示します。

300Mパウダーは、選択的レーザー焼結（SLS）、ダイレクトメタルレーザー焼結（DMLS）、バインダージェッティングなどの高度な製造技術を使用して、複雑な金属部品を作成するために使用することができます。微細な球状粉末は容易に広がり、均一に焼結するため、緻密な部品を製造することができます。

300M、316L、17-4PHステンレス鋼粉末の比較の続きです：

詳細比較

• 300Mは316Lより引張強度が高く、延性が低い。600℃までの強度維持は316Lより優れています。
• 316Lは最も優れた耐全面腐食性を持ち、300Mと17-4PHがこれに続く。300Mは316Lよりも孔食や隙間腐食に強い。
• 17-4PHは、熱処理後に最高の硬度を達成するが、300Mや316Lよりも靭性が低い。
• 300Mは316Lや17-4PHよりニッケル含有量が多く、耐食性を向上させている。17-4PHは析出硬化のために銅を含む。
• 300Mは、航空宇宙部品のような高温での強度を必要とする特殊な用途に使用される。316Lは、高強度が重要でない産業全般の腐食環境で広く使用されています。
• 17-4PHは、金型、工具、自動車用および消費者用の耐摩耗部品のような高硬度を必要とする用途に適している。
• 300Mと17-4PH粉末は、一般的な316L粉末よりも高価である。17-4PHは300Mよりもレーザー焼結による加工が比較的容易です。
• 3種とも焼鈍／溶体化状態で容易に溶接可能な鋼種である。17-4PHは特性回復のため溶接後に時効処理が必要。
• 300Mは、ひび割れを防ぐため、印刷後に応力除去熱処理が必要です。17-4PHは、最適な特性を得るために、通常、製造後にH900熱処理が施される。

要約すると、300Mは316Lの一般的な耐食性とマルテンサイト系17-4PHの高強度/硬度の間のニッチを埋める。航空宇宙用途に不可欠な最高の高温特性を提供します。

300Mステンレスパウダーに関する質問

300Mステンレスパウダーについてよくあるご質問をご紹介します：

300Mステンレスパウダーよくある質問

Q: 300Mステンレスの印刷に最適な粒子径は？

A: SLM/DMLSでは15～45ミクロンを推奨します。45-100ミクロンより大きいサイズは流動性を向上させますが、解像度を低下させます。

Q:レーザー粉末床溶融法で300Mの部品を印刷した場合、標準的な密度はどの程度になりますか？

A: 99%を超える印刷密度は、最適化されたパラメータで達成可能です。HIPは内部ボイドの除去に役立ちます。

Q: アズプリント300M部品の典型的な表面粗さはどのくらいですか？

A：表面粗さRaは10～15ミクロン程度が一般的で、研磨によって1ミクロン以下にすることができます。

Q: 300Mは加工後の熱処理が必要ですか？

A: はい、割れを防ぐために1065～1120℃で応力除去し、その後50℃/hr以下で冷却することを推奨します。

Q: バインダージェット印刷された300M部品の典型的な用途にはどのようなものがありますか？

A: 工具部品、治具、固定具、プラスチック射出成形金型は、硬度と耐食性の恩恵を受ける一般的な用途です。

Q: 未使用の300Mパウダーはどのように保管すれば再利用できますか？

A: 乾燥した不活性雰囲気の密閉容器に入れ、10～25℃で1年以内。鉄汚染を避けて保管する。

Q: 300Mを熱処理して硬度を上げることはできますか？

A: はい、900～950℃の時効処理により、析出硬化グレードと同様に硬度を38HRCまで高めることができます。

300Mパウダーに関する主な質問をまとめました。その他、具体的なご質問については、お気軽にお問い合わせください。

結論

要約すると、300Mステンレス鋼粉末は、高強度、良好な延性、優れた高温特性、および他の合金の追随を許さない耐食性の卓越した組み合わせを提供します。300Mステンレス鋼粉末は、最新の積層造形技術で製造される航空宇宙、石油・ガス、化学工業の重要な部品に最適です。

最適な材料特性を達成するためには、保管、取り扱い、加工時に注意を払う必要がある。試験と品質管理もすべての段階で不可欠である。コストが高いため、一般的な合金より割高な価格を正当化できる性能を持つニッチな用途に使用が限定される。

AM技術の成熟度と将来のコスト削減が進むにつれて、300Mのような特殊合金は、そのユニークな特性の恩恵を受け、最大限の性能を発揮するために部品をカスタマイズしたいと考えている業界全体で、採用が拡大するだろう。