Proszek ze stali nierdzewnej 304L dla MIM

Przegląd proszku 304L dla MIM

304L to austenityczna stal nierdzewna zawierająca chrom, nikiel i niską zawartość węgla. Litera "L" oznacza niższą zawartość węgla w celu uniknięcia wytrącania się węglików podczas spawania. 304L oferuje doskonałą odporność na korozję porównywalną do 316L, ale przy niższych kosztach.

Kluczowe cechy, które sprawiają, że 304L nadaje się do MIM obejmują:

• Doskonała odporność na korozję w różnych środowiskach
• Dobra ciągliwość, wytrzymałość i właściwości mechaniczne
• Osiągalna wysoka gęstość spieku
• Doskonała formowalność dzięki sferycznemu kształtowaniu proszku
• Opłacalność w porównaniu do proszku 316L
• Łatwo dostępne w różnych specyfikacjach proszku

Ten artykuł zawiera szczegółowy przegląd właściwości, przetwarzania, spiekania, zastosowań i innych cech proszku 304L stosowanego w formowaniu wtryskowym metali.

Typowy skład proszku 304L dla MIM

Skład proszku 304L dla MIM jest następujący:

Nikiel zwiększa odporność na korozję, a chrom zapewnia odporność na utlenianie. Niska zawartość węgla minimalizuje wytrącanie się węglików podczas spiekania.

Właściwości proszku 304L dla MIM

Proszek 304L wykazuje następujące właściwości:

Właściwości te sprawiają, że 304L nadaje się do produkcji wysokowydajnych części MIM wymagających odporności na korozję.

304L Specyfikacje proszku dla MIM

Proszek 304L dla MIM ma następujące specyfikacje:

• Wielkość cząstek - Zazwyczaj 10-20 mikronów o wąskim rozkładzie. Krytyczne dla wysokiej gęstości spieku.
• Przepływ - Minimalne natężenie przepływu 25 s/50 g. Zapewnia płynne formowanie wtryskowe bez zatorów.
• Morfologia - Głównie sferyczny proszek zapewniający doskonałą formowalność i gęstość.
• Zawartość tlenu - Niski poziom tlenu (<2000 ppm) w celu zminimalizowania utleniania.
• Gęstość pozorna - Wyższa gęstość pozorna poprawia ładowanie proszku podczas formowania.
• Gęstość kranu - Wyższa gęstość powyżej 4 g/cm3 pożądana dla dobrego zagęszczenia.

Przetwarzanie proszku 304L w MIM

Proszek 304L przechodzi następujące etapy przetwarzania podczas MIM:

1. Mieszanie - Proszek jest mieszany z odpowiednim spoiwem, smarami i plastyfikatorami w celu utworzenia surowca.

2. Granulacja - Surowiec jest granulowany w kuliste granulki, aby poprawić przepływ do cylindra wtryskowego.

3. Formowanie wtryskowe - Granulki surowca są formowane w złożone części o kształcie siatki za pomocą formowania wtryskowego.

4. Debindowanie - Spoiwo jest usuwane z formowanych części za pomocą rozpuszczalnika i/lub procesów termicznego usuwania spoiwa.

5. Spiekanie - Usunięte części (części brązowe) są spiekane w temperaturze 1300-1400°C w wodorze w celu wytworzenia gęstych komponentów.

Reakcja spiekania proszku 304L

• Proszek 304L może osiągnąć gęstość teoretyczną >95% po spiekaniu przy minimalnym zniekształceniu.
• Doskonała spiekalność dzięki drobnemu, kulistemu proszkowi, dobra czystość powierzchni.
• Niska zawartość węgla minimalizuje wytrącanie się węglików chromu podczas spiekania.
• Kontrolowana temperatura i atmosfera są niezbędne do osiągnięcia wysokiej gęstości i właściwości.
• Obróbka cieplna po spiekaniu może dodatkowo poprawić właściwości.

Zastosowania spiekanych części 304L z MIM

MIM z użyciem proszku 304L jest idealnym rozwiązaniem:

• Narzędzia chirurgiczne, takie jak ostrza skalpeli, zaciski, rozwieracze, kleszcze.
• Elementy stomatologiczne i ortodontyczne, takie jak implanty, aparaty ortodontyczne.
• Elementy zegarka, takie jak palce, koła zębate, sprężyny.
• Styki elektryczne i złącza.
• Cewniki, kaniule i urządzenia mikropłynowe dla medycyny.
• Odporne na korozję okucia, elementy złączne i inny sprzęt.
• Biżuteria dekoracyjna i kostiumowa.

Korzyści z używania proszku 304L do MIM

Korzyści obejmują:

• Doskonała odporność na korozję porównywalna z odlewaną lub kutą stalą nierdzewną 304L.
• Wysoka dokładność wymiarowa i doskonałe wykończenie powierzchni części MIM.
• Złożone geometrie możliwe tylko dzięki MIM.
• Prawie pełna gęstość i dobre właściwości mechaniczne.
• Skalowalny proces zdolny do ekonomicznej produkcji średnio- i wysokonakładowej.
• Niższa waga komponentów i mniejsze wykorzystanie materiału w porównaniu z obróbką skrawaniem.

Globalni dostawcy proszku 304L dla MIM

Do wiodących światowych dostawców atomizowanej gazowo stali nierdzewnej 304L w proszku dostosowanej do MIM należą:

• Sandvik Osprey (Wielka Brytania)
• Carpenter Powder Products (USA)
• AMETEK (USA)
• Rio Tinto Metal Powders (Kanada)
• Höganäs (Szwecja)
• Guangdong Huijin Powder Material (Chiny)

Firmy te oferują różne gatunki proszku 304L spełniające rygorystyczne wymagania MIM.

Ceny proszku 304L dla przemysłu MIM

Bardzo drobne sferyczne proszki atomizowane gazem stosowane w MIM są droższe niż standardowe gatunki. Zakupy mniejszych ilości mogą być 50% droższe.

Przechowywanie i obsługa proszku 304L

Proszek 304L powinien być przechowywany w szczelnie zamkniętych pojemnikach o kontrolowanej wilgotności i przedmuchiwany gazem obojętnym, aby temu zapobiec:

• Utlenianie/reakcja ze środowiskiem
• Absorpcja wilgoci prowadząca do słabego spiekania
• Należy przestrzegać środków ostrożności zawartych w karcie charakterystyki substancji niebezpiecznej dostawcy.

Podczas przetwarzania MIM należy stosować ostrożne techniki obchodzenia się z proszkiem.

Testy kontroli jakości dla proszku 304L

Ważne testy obejmują:

• Rozkład wielkości cząstek (dyfrakcja laserowa)
• Morfologia (SEM)
• Natężenie przepływu (przepływomierz Halla)
• Gęstość pozorna
• Gęstość kranu
• Skład chemiczny

Odpowiednie testy zapewniają, że proszek spełnia krytyczne wymagania dotyczące wysokiej jakości surowca MIM.

Porównanie 304L i 316L dla MIM

Proszki 304L i 316L są porównywane pod kątem zastosowania MIM:

• 304L oferuje lepszą wartość przy niższych kosztach.
• 316L zapewnia wyższą odporność na korozję w trudnych warunkach.
• Oba oferują doskonałą spiekalność.
• 304L ma nieco lepszą wytrzymałość na rozciąganie, podczas gdy 316L oferuje wyższą granicę plastyczności.
• 304L wystarcza do większości zastosowań, podczas gdy 316L jest preferowany do bardziej wymagających warunków.

Najczęściej zadawane pytania

P: Jaki jest typowy rozmiar proszku 304L używanego jako surowiec MIM?

O: 10-20 mikronów z wąskim rozkładem wielkości cząstek jest zwykle używane do optymalnego załadunku proszku, formowalności i gęstości spieku.

P: Ile kosztuje proszek 304L o wysokiej czystości do MIM?

O: Sferyczny proszek 304L rozpylany gazem o wysokiej czystości kosztuje $25-50 za kg w zależności od wielkości zamówienia. Małe ilości są znacznie droższe.

P: Jaką gęstość spieku można osiągnąć w przypadku części 304L MIM?

Przy zoptymalizowanym przetwarzaniu, gęstość spieku powyżej teoretycznej gęstości 95% (ok. 7,6-7,8 g/cm3) można osiągnąć dla części 304L MIM.

P: Czy w przypadku części 304L z MIM stosowana jest obróbka cieplna po spiekaniu?

Tak, wyżarzanie w roztworze, a następnie chłodzenie powietrzem można przeprowadzić na spiekanych częściach 304L MIM w celu poprawy właściwości mechanicznych.

P: Gdzie mogę kupić proszek 304L odpowiedni do medycznych zastosowań MIM?

O: Proszek 304L spełniający rygorystyczne specyfikacje dla sektora medycznego można nabyć od wiodących dostawców, w tym Sandvik Osprey, Carpenter Powder Products, AMETEK, Rio Tinto Metal Powders.