Maragingstaal 350 Poeder

Maragingstaal 350 poeder is een precipitatiehardend, martensitisch staalpoeder ontworpen voor additieve productie, vooral voor toepassingen die een hoge hardheid en sterkte vereisen naast een goede vervormbaarheid. Het staat bekend om zijn ultrahoge sterkte door een uniek mengsel van molybdeen, kobalt, nikkel, aluminium, titanium en andere legeringselementen.

Lage MOQ

Zorg voor een lage minimale bestelhoeveelheid om aan verschillende behoeften te voldoen.

OEM & ODM

Bied op maat gemaakte producten en ontwerpdiensten om aan de unieke behoeften van de klant te voldoen.

Voldoende voorraad

Zorg voor een snelle orderverwerking en bied een betrouwbare en efficiënte service.

Klanttevredenheid

Producten van hoge kwaliteit leveren waarbij klanttevredenheid centraal staat.

deel dit product

Inhoudsopgave

Overzicht

Maragingstaal 350 poeder is een precipitatiehardend, martensitisch staalpoeder ontworpen voor additieve productie, vooral voor toepassingen die een hoge hardheid en sterkte vereisen naast een goede vervormbaarheid. Het staat bekend om zijn ultrahoge sterkte door een uniek mengsel van molybdeen, kobalt, nikkel, aluminium, titanium en andere legeringselementen.

Maragingstaal is uniek door het lagere koolstofgehalte en de grotere beschikbaarheid van nikkel-aluminium-molybdeen. Het lage koolstofgehalte voorkomt segregatie of precipitatie van carbiden, terwijl de sterke legering leeftijdsharding bevordert binnen de martensietmatrix door precipitatie van intermetallische fasen.

Belangrijkste eigenschappen van maragingstaal 350 poeder:

  • Ultrahoge treksterkte en eindsterkte
  • Goede vervormbaarheid en taaiheid
  • Uitstekende breuktaaiheid
  • Hoge hardheid
  • Bestand tegen oververoudering en dimensionale veranderingen bij matig hoge temperaturen
  • Goede lasbaarheid
  • Warmtebehandelbaar om de eigenschappen aan te passen
  • Goede bewerkbaarheid en polijstbaarheid

Maragingstaal 350 wordt gebruikt in de ruimtevaart, luchtvaart, defensie, olie en gas, motorsport, gereedschap, mallen en matrijsonderdelen. Het stelt ingenieurs in staat om gewicht te verminderen met behoud van prestaties en duurzaamheid.

De aanduiding '350' verwijst naar een treksterkte van 350 ksi of 2400 MPa na verouderingsbehandeling. Hogere sterkte varianten zoals maragingstaal 300 en maragingstaal 550 zijn ook beschikbaar.

Samenstelling

Maragingstaal 350 poeder heeft meestal de volgende samenstelling:

Maragingstaal 350 Poedersamenstelling

Legeringselement Gewicht %
Nikkel (Ni) 17-19
Kobalt (Co) 8-9
Molybdeen (Mo) 4-5
Titaan (Ti) 0.6-0.8
Aluminium (Al) 0.05-0.15
Koolstof (C) ≤ 0.03
Mangaan (Mn) ≤ 0.1
Fosfor (P) ≤ 0.01
Zwavel (S) ≤ 0.01
Silicium (Si) ≤ 0.1
Ijzer (Fe) Evenwicht

De sterkte in maragingstaal komt van intermetallische precipitaten die zich vormen tijdens de verouderingsbehandeling, niet van carbiden op koolstofbasis. Daarom wordt het koolstofgehalte bewust laag gehouden.

Titaan is essentieel om de uithardende Ni3Ti-neerslag te produceren. Aluminium optimaliseert de activiteit van titaan door de vorming van Ni3(Al,Ti) precipitaten. Het hoge nikkel- en kobaltgehalte partitioneren sterker tijdens het afschrikken en versterken de kinetiek van veroudering.

Het molybdeen versterkt de vaste oplossing. Onzuiverheden zoals silicium, mangaan, fosfor en zwavel worden geminimaliseerd omdat ze de breuktaaiheid kunnen verminderen.

Eigenschappen

Fysische en mechanische eigenschappen van maragingstaal 350 poeder

Eigendom Beschrijving
Dikte 8 g/cm3
Smeltpunt 1400°C ± 30°C
Warmtegeleiding 10-12 W/m.K
Elasticiteitsmodulus 190-210 GPa
Poisson-ratio 0.28-0.30
Elektrische weerstand 0,80 microhm-cm
Uitzettingscoëfficiënt 10-11 x 10-6 /K
Hardheid 40-52 HRC, 400-550 HB

Typische mechanische eigenschappen van onderdelen in productie

Eigenschappen Maragingstaal 350
Treksterkte 235 ksi (1600 MPa)
Treksterkte 290-330 ksi (2000-2275 MPa)
Rek bij breuk 3-8%
Vermindering in oppervlakte 30-35%

Typische mechanische eigenschappen - Warmtebehandeld en verouderd

Eigenschappen Maragingstaal 350
Treksterkte 280-300 ksi (1930-2070 MPa)
Treksterkte 340-350 ksi (2350-2400 MPa)
Rek bij breuk 8-13%
Vermindering in oppervlakte 8-15%
Breuktaaiheid 75-100 MPa√m
Hardheid 50-52 HRC, 475-525 HB

De opmerkelijke ultrahoge sterktes worden bereikt door extra warmtebehandeling en verouderingscycli die precipitatieharding bevorderen.

De juiste temperatuur en tijd van veroudering is cruciaal om het gewenste niveau van veroudering te bereiken - te lang verouderen kan leiden tot vermindering van sterkte en hardheid.

Naast sterkte vertonen maraging stalen onderdelen ook een goede ductiliteit, breuktaaiheid en breukvastheid in vergelijking met andere legeringen voor de ruimtevaart. De verhouding sterkte/gewicht is uitzonderlijk hoog.

Toepassingen

De ongeëvenaarde sterkte-gewichtsverhouding van maragingstaal 350 maakt het geschikt voor:

Maragingstaal 350 Poeder Toepassingen

Sectoren Onderdelen
Lucht- en ruimtevaart Landingsgestelonderdelen, actuators, fittingen, bevestigingsmiddelen, tandwielen
Vliegtuigelektronica Robuuste behuizingen
Verdediging Ordnance, geweerlopen, munitiehulzen, optiek
Motorsport Ophanging, stuurmechanismen
Automobiel Precisiegereedschap, spuitgietmatrijzen
Gereedschap en matrijs Vormmatrijzen, persmatrijzen, matrijzen, gietmatrijzen
Olie en gas Kleppen, pompen, draadlijnen

De lichtgewicht maar uitzonderlijk sterke maraging stalen 350 onderdelen maken een kritische gewichtsbesparing mogelijk zonder dat dit ten koste gaat van de extreme duurzaamheid die nodig is bij dynamische werkbelastingen.

Warmtebehandeling maakt het mogelijk om de eigenschappen van maragingstaal af te stemmen op verschillende toepassingen - een matig hoge hardheid voor slijtvastheid, maximale vloeigrens voor lastdragend of ballistisch gebruik, of evenwichtige sterkte en vervormbaarheid.

Door gebruik te maken van 3D-printing kunnen complexe geometrieën, zoals roosters en koelkanalen, worden opgenomen in onderdelen van maragingstaal om gewicht te besparen met behoud van stijfheid en prestaties. Dit wordt steeds meer gewaardeerd door industrieën zoals lucht- en ruimtevaart en motorsport.

Specificaties, kwaliteiten en normen

Specificaties materiaal

Specificatie Beschrijving
AMS 6514 Gegloeide en precipitatiegeharde stalen staven, smeedstukken en billets
MIL-S-46850 Hoogsterkte maragingstaal voor landingsgestelonderdelen voor vliegtuigen
ASTM A564 / A564M Standaardspecificatie voor maragingstaal
AMS 2759 / 2759M Uitgegloeide en precipitatiegeharde stalen platen
MIL-S-16216K Militaire specificatie voor maragingstaalplaten

Beschikbare cijfers

Cijfer Nominale treksterkte
Maragingstaal 200 200 ksi (1380 MPa)
Maragingstaal 250 250 ksi (1720 MPa)
Maragingstaal 350 350 ksi (2400 MPa)
Maragingstaal 550 550 ksi (3790 MPa)

De kwaliteit geeft de nominale treksterkte aan die wordt bereikt na warmtebehandeling en veroudering. Er bestaan ook andere varianten zoals maraging 300 staal (2110 MPa) voor specifieke toepassingen.

Industriestandaarden

  • AMS 2772 - Warmtebehandeling van maragingstaal
  • AMS 2773 - Herbewerken van maragingstaal
  • AMS 2774 - Verouderen van maragingstaal
  • SAE AMS 7001 - Ultrasone inspectie van maragingstaal
  • SAE AMS 2655 - Magneetdeeltjesinspectie van maragingstaal

Deze normen helpen producenten en eindgebruikers om materialen en onderdelen van maragingstaal consistent te verwerken en op kwaliteit te controleren.

Maragingstaal 350 poeder leveranciers

Maragingstaal 350 Poederfabrikanten

Bedrijf Beschrijving
LPW-technologie Toonaangevende leverancier van metaalpoeder voor de AM-industrie
Sandvik Visarend Gerenommeerde fabrikant van speciale legeringspoeders
Erasteel Producent van hoogwaardig zacht en roestvrij staal
Timmerman additief Grote producent van aangepaste legeringspoeders
Praxair Levert geavanceerde metaalpoeders aan de luchtvaartsector
AP&C Gespecialiseerd in gas- en watervernevelde metaalpoeders

Indicatieve prijzen

Productvorm Prijsbereik
Maragingstaal 350 Poeder $115-145 per kg
Maragingstaal 350 Draad $165-215 per kg

Prijzen variëren op basis van bestelhoeveelheden, doorlooptijden, kwaliteitscontroles en diensten met toegevoegde waarde die door de fabrikant worden geleverd. Bulkorders krijgen meestal korting van poederleveranciers.

Services met toegevoegde waarde

  • Zeven en classificeren
  • Mengen en ontwikkeling van aangepaste legeringen

Verwerking van maragingstaalpoeder

Maragingstaalpoeders hebben een goede vloeibaarheid en verpakkingsdichtheid, waardoor ze geschikt zijn voor binder-jetting en laser-poederbedfusie additieve productie.

De parameters moeten worden geoptimaliseerd om prints met een hoge dichtheid en de gewenste mechanische eigenschappen te verkrijgen.

Afdrukparameters

Parameter Typisch bereik Rol
Laagdikte 20-50 µm Dunnere lagen verbeteren de resolutie
Laserkracht 100-400 W Smelten van deeltjes voor consolidatie
Scansnelheid 100-1000 mm/s Evenwicht tussen dichtheid en bebouwing
Hatch-afstand 80-150 µm Overlappende luiken voor verdichting
Temperatuur poederbed 100-150°C Minimaliseert restspanningen

Hittebehandeling

Oplossen gevolgd door veroudering is essentieel om ultrahoge sterkte te bereiken in maragingstaal 350.

Typisch warmtebehandelingsschema

  • Oplosgegloeid - 1 uur verwarmen op 820-830°C en aan de lucht laten afkoelen
  • Precipitatieharden - 6 uur verouderen bij 480°C en aan de lucht laten afkoelen tot kamertemperatuur

De temperaturen en duur kunnen enigszins worden aangepast op basis van de afmetingen van de onderdelen en de beperkingen van de oven.

De meeste onderdelen van maragingstaal moeten extra worden bewerkt met processen zoals CNC-frezen of -draaien om te voldoen aan de tolerantie- en oppervlakteafwerkingseisen die worden gesteld in eindtoepassingen, vooral in sectoren zoals de lucht- en ruimtevaart.

Vergelijking met andere materialen

Vergelijking met roestvast staal

Parameter Maragingstaal 350 Roestvrij staal
Dikte Hoger 7,7-8 g/cm3
Kracht 2-3X hoger Tot 1000 MPa
Lasbaarheid Vergelijkbaar Uitstekend
Corrosieweerstand Lager Extreem hoog
Kosten 5-10x duurder Lagere kosten per kg

Hoewel het geen corrosiebestendigheid heeft, biedt maragingstaal een enorm hogere sterkte in vergelijking met alle series roestvrij staal, inclusief Inconel superlegeringen. Dit maakt het ideaal voor structurele componenten.

Vergelijking met aluminium- en titaniumlegeringen

Parameter Maragingstaal 350 Al/Ti legeringen
Dikte Vergelijkbaar/Hoger ~4,5/7,8 g/cm3
Kracht Tot 2X hoger 330-1100 MPa
Ductiliteit Lager Tot 25% verlenging
Stijfheid Hoger Matige stijfheid
Kosten Gelijk/lager Vergelijkbare prijzen

Maragingstaal kan wedijveren met de sterkte-gewichtsverhoudingen van vliegtuigaluminium en titanium, maar vermijdt problemen zoals scheuren en vervorming die voorkomen bij die lichtere legeringen. De hogere elasticiteitsmodulus maakt het ook stijver.

Vergelijking met andere staalsoorten

Parameter Maragingstaal 350 Plaat/gereedschapsstaal
Treksterkte 1,5-2X hoger Tot 300 ksi
Taaiheid Beter Variabele taaiheid
Hardheid 1,5-2X hoger Tot 54 HRc
Bewerkbaarheid en polijstbaarheid Beter Meer gereedschapsslijtage

Maragingstaalpoeder presteert beter dan standaard soorten matrijs- en gereedschapsstaal op het gebied van haalbare hardheid, trek- en vloeigrens. Dit is handig voor snijgereedschap dat een warme hardheid nodig heeft.

Toepassingen Praktijkvoorbeelden

Luchtvaart Beugels

  • Maragingstaal 350 beugels gemaakt met AM om radarsysteem te monteren
  • 30% gewichtsreductie ten opzichte van traditionele roestvaststalen 316L onderdelen
  • Behoudt stijfheid in dunne gebieden via topologieoptimalisatie

Raceauto versnellingsbak

  • Complete H-patroon versnellingsbakbehuizing 3D-geprint
  • Bestand tegen extreme trillingen, druk en temperaturen tijdens het racen
  • 70% lichter dan behuizing van gegoten aluminium
  • Kortere rondetijden en efficiënter brandstofverbruik

Gereedschap voor spuitgieten

  • Maragingstaal 350 inzetstukken voor kunststof spuitgieten
  • UltiMaker sPro 230 gebruikt voor het afdrukken van de gereedschapinzetstukken
  • Doorlooptijden verkort van 26 weken naar 2 weken
  • Inserts gingen 60% langer mee dan gereedschappen van gereedschapsstaal

Artillerie Projectielen

  • Maraging stalen obus schelpen gebouwd met laser-poederbedfusie
  • Bereikte 30% hogere mondingssnelheden door lichtgewicht
  • Bestand tegen een vuurbelasting van meer dan 50.000 psi
  • Minder verstrooiing en verbeterde nauwkeurigheid

Gereedschap voor cryogene pennen

  • Inzetstukken, opspanmiddelen, opspanbevestigingen gedrukt in maragingstaal
  • Geoptimaliseerd voor omstandigheden onder het vriespunt tot -150°C
  • Hanteerde thermische spanningen tijdens cryogeen aluminium lassen
  • Verhoogde standtijd met 8X ten opzichte van onderdelen van gereedschapsstaal

Deze toepassingsvoorbeelden benadrukken de voordelen van maragingstaal 350 poeder zoals extreme sterkte van onderdelen, lager gewicht, ontwerpflexibiliteit, aanpassing van onderdelen en betere prestaties in veeleisende bedrijfsomgevingen.

Voor- en nadelen

Voordelen

  • Uitzonderlijke trek- en rekgrens
  • Hoge sterkte-gewichtsverhouding
  • Warmtebehandelbaar om de eigenschappen aan te passen
  • Goede breuktaaiheid
  • Dimensionale stabiliteit bij hogere temperaturen
  • Uitstekende bewerkbaarheid en polijstbaarheid
  • Onderdelen kunnen worden gelast en gerepareerd

Beperkingen

  • Duurder dan standaard staal
  • Lagere corrosiebestendigheid
  • Kan barsten als het niet goed wordt verwerkt
  • Nabewerking en afwerking vereist
  • Moeilijk te recyclen na gebruik
  • Beperkte commerciële beschikbaarheid en ervaring

Toekomstperspectief

Maragingstaal wordt steeds meer gebruikt in de ruimtevaart, defensie, motorsport, gereedschappen en andere sectoren die metallische materialen met ultrahoge sterkte nodig hebben.

Vooruitgang op het gebied van nabewerking en kwaliteitsborging belooft de adoptiegraad te verhogen door de kwaliteit en betrouwbaarheid van het eindproduct te verbeteren.

Nieuwe sprayvorming- en condensatieproductietechnieken zijn ook bedoeld om de kosteneffectiviteit en milieuduurzaamheid van AM op basis van maragingstaal in poedervorm te verbeteren.

Hoge initiële kosten, lange doorlooptijden en bedrijfseigen beperkingen hebben een bredere toepassing tot nu toe in de weg gestaan. Maar voortdurende metallurgische ontwikkelingen, verbeteringen in de toeleveringsketen en standaardiseringsinspanningen zijn erop gericht om maragingstaal ook toegankelijker te maken voor kleine en middelgrote bedrijven.

ken meer 3D-printprocessen

Laatste prijs krijgen