316L ステンレススチール粉
316Lステンレス鋼粉(ss316L) 316Lは、金属組織に従って分類され、オーステナイト系ステンレス鋼に属するステンレス鋼の等級である。
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目次
316Lステンレス鋼粉末の概要
316L は、優れた機械的特性と溶接性を備えた耐食性部品を製造するための積層造形で広く使用されているオーステナイト系ステンレス鋼粉末です。この記事では、316L パウダーに関する詳細なガイドを提供します。
対象となる主な側面には、組成、特性、AM プロセスパラメータ、アプリケーション、仕様、サプライヤー、取り扱い、検査方法、代替品との比較、長所と短所、FAQ が含まれます。表は、情報を参照しやすい形式で表示するために使用されます。
316Lステンレス鋼粉末の組成
316L ステンレス鋼粉末の組成は次のとおりです。
| エレメント | 重量 % | 目的 |
|---|---|---|
| 鉄 | バランス | 主行列要素 |
| クロム | 16-18 | 耐食性 |
| ニッケル | 10-14 | オーステナイト安定剤 |
| モリブデン | 2-3 | 耐食性 |
| マンガン | <2 | 脱酸素剤 |
| シリコン | <1 | 脱酸素剤 |
| カーボン | <0.03 | 炭化物の析出を避ける |
クロムとニッケルの含有量が高いため耐食性が得られ、炭素が少ないため炭化物の析出が最小限に抑えられます。
316Lステンレス鋼粉末の特性
316L パウダーの主な特性は次のとおりです。
| プロパティ | 説明 |
|---|---|
| 耐食性 | 耐孔食性および隙間腐食性に優れています |
| 強さ | 引張強度は620MPaまで |
| 溶接性 | 溶接が容易で、感作されにくい |
| 加工性 | 複雑な形状も容易に成形可能 |
| 生体適合性 | 人体に触れても安全 |
| 温度抵抗 | 酸化環境における最高 900°C までの耐性 |
この特性により、316L は過酷な腐食環境に適しています。
316L 粉末の AM プロセスパラメータ
316L パウダーを印刷するための一般的なパラメータは次のとおりです。
| パラメータ | 代表値 | 目的 |
|---|---|---|
| レイヤーの高さ | 20-100 μm | スピードと解像度のバランス |
| レーザー出力 | 150～350W | 蒸発せずに溶ける状態 |
| スキャン速度 | 200～1200mm/秒 | 密度対建設率 |
| ハッチの間隔 | 100-200 μm | 機械的特性 |
| サポート | ミニマルツリー/ラティス | オーバーハング、内部チャネル |
| 熱間静水圧プレス | 1150℃、100MPa、3時間 | 空隙をなくす |
密度、微細構造、生産速度、後処理のニーズに合わせて調整されたパラメータ。
3D プリントされた 316L 部品の用途
AM 316L コンポーネントは次の用途に使用されます。
| 産業 | アプリケーション |
|---|---|
| 航空宇宙 | 構造ブラケット、パネル、ハウジング |
| 自動車 | タービンハウジング、インペラ、バルブ |
| ケミカル | ポンプ、バルブ、反応容器 |
| 石油・ガス | ダウンホールツール、マニホールド、フランジ |
| バイオメディカル | 歯科、整形外科用インプラント、手術器具 |
鍛造 316L と比較した利点としては、複雑な形状、部品数の削減、製品開発の加速などが挙げられます。
AM用316Lパウダーの仕様
316L パウダーは次の厳しい仕様を満たす必要があります。
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| 粒子径範囲 | 15-45 μm（代表値 |
| 粒子形状 | 球状の形態 |
| 見かけ密度 | > 4 g/cc |
| タップ密度 | > 6 g/cc |
| ホール流量 | > 50gで23秒 |
| 純度 | >99.9% |
| 酸素含有量 | <1000 ppm |
カスタムサイズ分布と制御された組成が利用可能です。
316L ステンレス鋼粉末のサプライヤー
評判の良い 316L 粉末サプライヤーには次のようなものがあります。
| サプライヤー | 所在地 |
|---|---|
| サンドビック・オスプレイ | 英国 |
| カーペンター添加剤 | アメリカ |
| LPWテクノロジー | 英国 |
| エラスティール | スウェーデン |
| クリティカル・マテリアル | アメリカ |
| プラクセア | アメリカ |
価格は品質の考慮事項と注文量に基づいて、$50/kg から $120/kg の範囲です。
316Lパウダーの取り扱いと保管
反応性材料として、316L 粉末の慎重な取り扱いが不可欠です。
- 密閉容器は湿気、酸、発火源から離して保管すること。
- 輸送および保管時には不活性ガスのパッディングを使用してください
- 静電気を逃がすために機器を接地する
- 抽出と換気により粉塵の蓄積を避ける
- 安全データシートの注意事項に従うこと
適切な技術により、最適なパウダーコンディションが保たれる。
316L粉末の検査と試験
品質検査の方法には以下のようなものがある：
| 方法 | テストされたパラメーター |
|---|---|
| ふるい分析 | 粒度分布 |
| SEMイメージング | 粒子形態 |
| イーディーエックス | 化学と組成 |
| XRD | 現在のフェーズ |
| ピクノメトリー | 密度 |
| ホール流量 | 粉体の流動性 |
ASTM規格に基づく試験により、パウダーの品質とバッチの一貫性が検証されます。
316L と代替合金粉末の比較
316L は他の合金と次のように比較されます。
| 合金 | 耐食性 | 強さ | コスト | 印刷適性 |
|---|---|---|---|---|
| 316L | 素晴らしい | ミディアム | ミディアム | 素晴らしい |
| 17-4PH | グッド | 高い | ミディアム | グッド |
| IN718 | グッド | 非常に高い | 高い | フェア |
| CoCr | フェア | ミディアム | ミディアム | グッド |
バランスの取れた特性を備えた 316L は、耐食性が必要な中小規模の AM コンポーネントに非常に多用途です。
AM用316Lパウダーの長所と短所
| 長所 | 短所 |
|---|---|
| 優れた耐食性と生体適合性 | 合金よりも高温強度が低い |
| 溶接や機械加工が容易 | 印刷中に気孔が発生しやすい |
| 外来合金に比べてコスト面で有利 | 熱亀裂が発生しやすい |
| 鍛造材料の特性を一致させることができます | HIPなどの後処理が必要 |
| 利用可能なサプライヤーの範囲 | 析出硬化型合金よりも硬度が低い |
316L は、制御された処理要件にもかかわらず、適度なコストで多用途のパフォーマンスを提供します。
316L ステンレス鋼粉末に関するよくある質問
Q: 316L 合金の印刷に最適な粒子サイズ範囲はどれですか?
A: 一般的な範囲は 15 ～ 45 ミクロンです。高い解像度と密度を兼ね備えた良好な粉末流動性を提供します。
Q: 316L AM 部品にはどのような後処理方法が使用されていますか?
A: 熱間静水圧プレス、熱処理、表面加工、電解研磨は、完全な緻密化と表面仕上げを達成するための一般的な方法です。
Q: 316L 合金に最適な金属 3D プリント プロセスはどれですか?
A: 選択的レーザー溶解 (SLM)、直接金属レーザー焼結 (DMLS)、電子ビーム溶解 (EBM) を含むすべての主要な粉末床融合プロセスが定期的に使用されています。
Q: 積層造形による 316L コンポーネントを使用している業界は何ですか?
A: 航空宇宙、自動車、生物医学、海洋ハードウェア、化学処理、石油およびガス産業は、3D プリントされた 316L 部品の恩恵を受けています。
Q: 316L は 3D プリント中にサポート構造を必要としますか?
A: はい、変形を防ぎ、印刷後に簡単に取り外せるように、オーバーハングやブリッジ部分にはサポート構造が不可欠です。
Q: 316L パウダーを印刷するとどのような欠陥が発生する可能性がありますか?
A: 潜在的な欠陥は、気孔率、亀裂、歪み、融着の欠如、および表面の粗さです。パラメータを最適化することでほとんどを防ぐことができます。
Q: 316 合金と 316L 合金の主な違いは何ですか?
A: 316L は炭素含有量が低いため (最大 0.03%)、耐食性が向上し、溶接中の有害な炭化物の析出が除去されます。
Q: 鍛造合金と比較したプリント 316L の特性はどうですか?
A: パラメータを最適化することで、AM 316L コンポーネントは、従来の方法で加工された鍛造品と同等またはそれを超える機械的特性を達成できます。
Q: 3D プリントされた 316L 部品ではどの程度の密度が期待できますか?
A: 99% を超える密度は、合金に合わせて調整された理想的なパラメータを使用し、鍛造材料の特性に一致する 316L で達成可能です。
Q: 316L AM 部品には通常どのような仕上げが施されますか?
A: アブレイシブ フロー加工、CNC 加工、電解研磨は、表面粗さを除去し、必要な公差を達成するための一般的な仕上げプロセスです。
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