Proszek ze stali maraging 250

Przegląd

Stal maraging 250 w proszku to utwardzany wydzieleniowo proszek stalowy, który może być wykorzystywany do drukowania 3D lub produkcji addytywnej. Charakteryzuje się doskonałą wytrzymałością i ciągliwością w połączeniu z dobrą spawalnością i plastycznością.

Niektóre kluczowe właściwości i cechy proszku ze stali maraging 250 obejmują:

Skład: Stop żelaza i niklu zawierający 18-19% niklu, 7-9% kobaltu, 3-5% molibdenu, 0,6-1,2% tytanu i mniej niż 0,1% węgla.

Gęstość: 8,1 g/cc

Temperatura topnienia: 1480-1525°C

Najwyższa wytrzymałość na rozciąganie: >250 ksi (>1723 MPa) w stanie starzonym

Wydłużenie: 10-15% w podeszłym wieku

Twardość: 50 HRC w stanie postarzonym

Stal maraging zawdzięcza swoją nazwę połączonym efektom transformacja martenzytyczna oraz starzenie się. Niska zawartość węgla umożliwia tworzenie się miękkiego martenzytu podczas szybkiego chłodzenia. Późniejsze starzenie w temperaturze 480-510°C pozwala na dokładne wytrącanie faz międzymetalicznych, nadając znaczną wytrzymałość i odporność na obciążenia dynamiczne.

Połączenie tych właściwości sprawia, że stal maraging nadaje się do produktów wymagających wysokiej wytrzymałości, a także ciągliwości i spawalności. Proces drukowania oparty na złożu proszkowym umożliwia produkcję złożonych części.

Skład proszku ze stali maraging 250

Stale maraging mają niskie stężenie węgla, zwykle poniżej 0,1%. Zapobiega to tworzeniu się węglików podczas starzenia, które mogą powodować kruchość stali.

Skład proszku ze stali maraging klasy 250 jest następujący:

Tabela 1: Skład chemiczny proszku ze stali maraging 250

Element	Waga %
Nikiel	18-19
Kobalt	7-9
Molibden	3-5
Tytan	0.6-1.2
Węgiel	<0.1
Żelazo	Równowaga

Niewielkie dodatki tytanu i aluminium poprawiają reakcję hartowania. Węgiel jest utrzymywany na niskim poziomie poniżej 0,1%, aby zapobiec niepożądanemu wytrącaniu się węglików.

Niska zawartość węgla wraz ze zrównoważoną zawartością niklu i kobaltu zapewnia doskonałe połączenie wytrzymałości i ciągliwości po starzeniu.

Metoda produkcji proszku ze stali maraging 250

Stal maraging jest dwukrotnie topiona w próżniowym piecu indukcyjnym w celu zapewnienia kontroli składu. Stopiony materiał jest następnie szybko zestalany w proszek w procesie atomizacji gazowej.

Tabela 2: Typowa metoda produkcji stali maraging 250 w proszku

Krok	Szczegóły
Topienie	Próżniowe topienie indukcyjne
Szybkie krzepnięcie	Rozpylanie gazu obojętnego na drobny proszek
Przesiewanie	Klasyfikacja wielkości cząstek
Sferyzacja	Wyższa płynność proszku

Atomizacja gazowa pozwala kontrolować rozkład wielkości i morfologię proszku. Cząstki proszku mają zazwyczaj kształt kulisty, z pewnymi satelitami.

Typowy zakres rozmiarów to 15-45 mikronów, ale mniejsze lub większe rozmiary są również produkowane w oparciu o wymagania aplikacji.

Właściwości Proszek ze stali maraging 250

Stal maraging łączy w sobie dobrą obrabialność w stanie wyżarzonym z bardzo wysoką wytrzymałością w stanie starzonym. Charakteryzuje się również doskonałą ciągliwością jak na stal tej klasy wytrzymałości.

Tabela 3: Przegląd właściwości proszku ze stali maraging 250 w różnych warunkach

Nieruchomość	W stanie zestalonym	Starzejący się
Wytrzymałość na rozciąganie	~100 ksi	>250 ksi
Wytrzymałość na rozciąganie	120-140 ksi	>260 ksi
Wydłużenie	20-25%	8-15%
Twardość	30 HRC	50 HRC
Wytrzymałość	Doskonały	Dobry

Właściwości te sprawiają, że dobrze nadaje się do stosowania zarówno w stanie po wydrukowaniu, jak i po obróbce cieplnej. Części mogą być łatwo obrabiane po wydrukowaniu, a następnie starzone w celu uzyskania znacznej wytrzymałości.

Obróbka cieplna stali maraging 250 w proszku

Aby osiągnąć maksymalną wytrzymałość, stal maraging wymaga odpowiedniej obróbki cieplnej. Standardowa procedura to:

• Rozwiązanie: Podgrzać do 820-840°C, trzymać przez 1-2 godziny, szybko schłodzić
• Starzenie się: Podgrzać do 480-510°C, trzymać 3-6 godzin, schłodzić powietrzem

Roztwarzanie tworzy martenzyt poprzez podgrzanie do fazy austenitu, a następnie szybkie schłodzenie. W ten sposób powstaje miękka faza gotowa do transformacji podczas starzenia.

Starzenie prowadzi do powstawania międzymetalicznych osadów w osnowie martenzytu. Powoduje to znaczny wzrost wytrzymałości. Kluczowy jest odpowiedni czas i temperatura starzenia.

Kluczowe zastosowania proszku Maraging Steel 250

Połączenie tych właściwości sprawia, że stal maraging nadaje się do różnych wymagających zastosowań:

Tabela 4: Przegląd kluczowych zastosowań proszku ze stali maraging 250

Przemysł	Zastosowania	Korzyści
Lotnictwo i kosmonautyka	Łopatki turbin, elementy silnika	Wysoka wytrzymałość, odporność na pękanie
Motoryzacja	Podwozie, podzespoły układu napędowego	Wytrzymałość, spawalność
Oprzyrządowanie	Formy wtryskowe, matryce formujące	Wysoka wytrzymałość, stabilność wymiarowa
Inżynieria ogólna	Wały, obudowy, osprzęt	Siła, wytrzymałość

• Osiągane bardzo wysokie wytrzymałości sprawiają, że nadaje się do krytycznych statycznych i dynamicznych części nośnych.
• Doskonała wytrzymałość zmniejsza ryzyko nagłego pęknięcia.
• Dobra obrabialność w stanie wyżarzonym. Skomplikowane kształty mogą być obrabiane po wydrukowaniu.
• Możliwość spawania w celu montażu dużych elementów.
• Niska rozszerzalność cieplna zapewnia doskonałą kontrolę wymiarów w zastosowaniach narzędziowych.

Specyfikacje i standardy

Stal maraging klasy 250 jest zgodna z następującymi specyfikacjami:

Tabela 5: Specyfikacje i normy dla stali maraging klasy 250 w proszku

Standard	Oznaczenie	Kraj
ASTM	A743	USA
PL	1.2709	Europa

Równoważne standardowe klasy z innych krajów:

• Japonia: JIS G4805-SUH850
• Chiny: GB 8162-99
• Rosja: EP741N

Będąc stosunkowo nowym materiałem, specyfikacje stali maraging wciąż ewoluują. Niestandardowe gatunki są często produkowane do konkretnych zastosowań.

Dostawcy i ceny

Stal maraging 250 w proszku można nabyć od następujących wiodących dostawców:

Tabela 6: Przegląd niektórych dostawców proszku ze stali maraging 250 i przybliżone ceny

Firma	Nazwy marek	Ceny
Sandvik	Osprey 250	$100+/kg
EOS	MaragingSteel MS1	$90+/kg
Carpenter	Custom 450	$110+/kg
Praxair	Mara 250	$120+/kg

• Ceny wahają się od $90-120+ za kg w zależności od wielkości zamówienia i dokładnego składu chemicznego.
• Dostępne są również niestandardowe stopy dostosowane do wymagań aplikacji.
• Małe próbki można kupić online od firm oferujących materiały do druku 3D.

Porównanie z alternatywnymi rozwiązaniami

Tabela 7: Porównanie stali maraging 250 z materiałami alternatywnymi

Nieruchomość	Stal maraging 250	Stal nierdzewna 17-4PH	Inconel 718	Tytan Ti64
Gęstość	8,1 g/cc	7,8 g/cc	8,2 g/cc	4,4 g/cc
Wytrzymałość na rozciąganie	>260 ksi	190 ksi	190 ksi	130 ksi
Wydłużenie	8-15%	12-20%	19-29%	10-25%
Odporność na korozję	Umiarkowany	Bardzo dobry	Doskonały	Doskonały
Właściwości termiczne	Średnia	Słaby	Dobry	Średnia
Koszt	Wysoki	Umiarkowany	Bardzo wysoka	Umiarkowany

Zalety stali maraging 250:

• Najwyższa wytrzymałość po wydrukowaniu
• Doskonała odporność na pękanie
• Dobra obrabialność i spawalność
• Stabilność wymiarowa podczas obróbki cieplnej

Wady:

• Niższa odporność na korozję niż w przypadku stali nierdzewnej lub superstopów
• Wyższy koszt niż w przypadku stali takich jak 17-4PH
• Niższa odporność na temperaturę niż w przypadku stopów niklu

Ogólnie rzecz biorąc, stal maraging 250 zapewnia najlepsze połączenie ultra-wysokiej wytrzymałości ze średnim kosztem w porównaniu z alternatywami.

Wnioski

• Stal maraging 250 w proszku może osiągnąć wyjątkową wytrzymałość na rozciąganie powyżej 260 ksi po starzeniu.
• Jest szeroko stosowany w krytycznych komponentach w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, narzędziowym i inżynierii ogólnej.
• Zrównoważony skład niklu i kobaltu zapewnia optymalne połączenie wytrzymałości i odporności.
• Doskonała stabilność wymiarowa podczas roztwarzania i starzenia czyni go idealnym do zastosowań narzędziowych.
• Druk 3D oparty na technologii proszkowej umożliwia obecnie wytwarzanie bardzo złożonych części przy użyciu proszku stalowego o wysokiej wytrzymałości.

FAQ

Czym jest proszek Maraging Steel 250?

Maraging Steel 250 Powder to rodzaj proszku metalowego stosowanego w procesach produkcji addytywnej, takich jak druk 3D. Składa się on ze stali maraging, która znana jest z wyjątkowej wytrzymałości i twardości.

Jakie są kluczowe właściwości proszku Maraging Steel 250?

Stal maraging 250 Powder jest znana z wysokiej wytrzymałości, doskonałej odporności na pękanie i odporności na korozję. Charakteryzuje się również możliwością obróbki cieplnej w celu uzyskania jeszcze większej twardości.

Jakie jest zastosowanie proszku Maraging Steel 250?

Proszek ten jest wykorzystywany w różnych gałęziach przemysłu, w tym w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i medycznym, do produkcji części i komponentów wymagających wysokiej wytrzymałości i trwałości. Typowe zastosowania obejmują komponenty lotnicze, oprzyrządowanie i implanty medyczne.

Jak przetwarzany jest proszek Maraging Steel 250 w druku 3D?

Proszek Maraging Steel 250 jest zwykle stosowany w procesach stapiania w złożu proszkowym, takich jak selektywne topienie laserowe (SLM) lub topienie wiązką elektronów (EBM). W procesach tych wysokoenergetyczny laser lub wiązka elektronów są wykorzystywane do selektywnego topienia i stapiania cząstek proszku warstwa po warstwie w celu stworzenia obiektu 3D.

Jakie są zalety stosowania proszku Maraging Steel 250 w druku 3D?

Jego zalety obejmują wysoki stosunek wytrzymałości do masy, doskonałe właściwości mechaniczne i zdolność do tworzenia złożonych geometrii. Nadaje się również do produkcji części o skomplikowanych detalach.

poznaj więcej procesów druku 3D