Stal maraging C250 w proszku

Maraging Steel C250 Powder to stop 18% wzmocniony niklem i kobaltem (C250) charakteryzujący się bardzo wysoką wytrzymałością i ciągliwością bez utraty ciągliwości. Stale maraging zapewniają wytrzymałość od 2 do 5 razy wyższą niż standardowe gatunki austenityczne lub martenzytyczne dzięki wzmocnieniu wydzieleniowemu przez związki międzymetaliczne.

Stal maraging C250 jest dostarczana w postaci proszku do stosowania w technikach produkcji addytywnej, takich jak laserowa fuzja proszkowa (LPBF), która umożliwia drukowanie złożonych geometrii bezpośrednio z cyfrowych modeli CAD. Umożliwia to szybkie prototypowanie i produkcję lekkich, wysokowydajnych komponentów do zastosowań lotniczych, motoryzacyjnych, medycznych i narzędziowych.

Przegląd Stal maraging C250 w proszku

Stal maraging C250 w proszku ma następujące właściwości:

Tabela 1: Przegląd proszku ze stali maraging C250

Niektóre kluczowe zalety stali maraging C250 w proszku obejmują:

• Bardzo wysoka wytrzymałość na rozciąganie do 2500 MPa po starzeniu
• Większe wydłużenie niż w przypadku typowych stali nierdzewnych
• Dobra odporność na pękanie w porównaniu do stopów o wysokiej wytrzymałości
• Bardziej miękkie niż utwardzane wydzieleniowo gatunki stali nierdzewnej w stanie roztworu do obróbki skrawaniem
• Mniejsze odkształcenia podczas obróbki cieplnej w porównaniu do stali martenzytycznych
• Doskonała stabilność wymiarowa podczas starzenia
• Łatwe spawanie w stanie postarzonym lub po obróbce roztworem

Stal maraging C250 ma również pewne ograniczenia:

• Wymaga starzenia, aby rozwinąć pełną wytrzymałość
• Stosunkowo wysoka zawartość stopu zwiększa koszty
• Podatność na kruchość w wysokich temperaturach
• Niższa twardość niż w przypadku martenzytycznych gatunków stali nierdzewnej

Tabela 2: Skład proszku ze stali maraging C250

Ten skład tworzy metastabilną matrycę martenzytyczną po wyżarzaniu w roztworze, co pozwala na znaczne wtórne utwardzenie poprzez jednorodne wytrącanie faz międzymetalicznych podczas starzenia.

Tabela 3: Kluczowe właściwości proszku ze stali maraging C250

Zastosowania Stal maraging C250 w proszku

Proszek ze stali maraging C250 znalazł zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu w następujących aplikacjach ze względu na swoją bardzo wysoką wytrzymałość, odporność na pękanie i stabilność termiczną:

Zastosowania lotnicze i kosmiczne

• Elementy silników turbinowych, takie jak tarcze, wały, elementy złączne
• Strukturalne elementy płatowca
• Obudowy silników rakietowych
• Elementy złączne dla przemysłu lotniczego, zawory, armatura

Zastosowania motoryzacyjne

• Części układu napędowego do sportów motorowych, takie jak korbowody, wały
• Wysokowydajne zawieszenia, podwozie
• Matryce, oprzyrządowanie

Zastosowania przemysłowe

• Formy wtryskowe do tworzyw sztucznych
• Matryce do wytłaczania rur
• Formy rozdmuchowe
• Kucie, tłoczenie matryc
• Chwytaki, chwytaki końcowe dla robotów

Tabela 4: Specyfikacje, gatunki i normy dla stali maraging C250

Tabela 5: Dostawcy i ceny stali maraging C250 w proszku

Obróbka cieplna stali maraging C250

Stale maraging są dostarczane w stanie wyżarzonym i odkamienionym. Specjalna procedura obróbki cieplnej polegająca na wyżarzaniu w roztworze, a następnie starzeniu, umożliwia stali maraging C250 osiągnięcie ultra wysokiej wytrzymałości:

Wyżarzanie roztworu

Pierwszym etapem jest wyżarzanie w roztworze homogenizującym, zwykle przeprowadzane w temperaturze 820°C ± 15°C przez 1-3 godziny, po którym następuje natychmiastowe chłodzenie do temperatury pokojowej. Powoduje to, że materiał staje się miękki, ale przekształca mikrostrukturę w metastabilną matrycę martenzytyczną poprzez powolne chłodzenie, aby zapobiec tworzeniu się innych faz równowagi, takich jak ferryt lub cementyt.

Starzenie się

Roztworzona stal maraging jest następnie starzona w temperaturze od 400°C do 500°C przez 3-6 godzin w zależności od grubości przekroju. Ułatwia to kontrolowane dyfuzyjnie wytrącanie związków międzymetalicznych, takich jak Ni₃Ti i Fe₂Mo, które utrudniają ruch dyslokacji, prowadząc do znacznego wzmocnienia.

Długotrwała ekspozycja w wyższych temperaturach starzenia może pogorszyć właściwości, podczas gdy niewystarczająca temperatura lub czas uniemożliwią pełne utwardzenie.

Tabela 6: Typowy proces obróbki cieplnej stali maraging C250

Właściwości uzyskane po starzeniu są wymienione poniżej:

Tabela 7: Właściwości mechaniczne po starzeniu

Hartowanie indukcyjne: W przypadku niektórych komponentów, takich jak wały, koła zębate i elementy złączne, które wymagają zwiększonej odporności na zużycie, po starzeniu można przeprowadzić dodatkowe utwardzanie powierzchni poprzez indukcyjną obróbkę cieplną, aby osiągnąć twardość powyżej 50 HRC do głębokości 2 mm bez wpływu na właściwości rdzenia.

Mikrostruktura stali maraging C250

Mikrostruktura stali maraging C250 składa się z:

Matryca martenzytyczna: Matryca składa się głównie z martenzytu z drobnoziarnistą morfologią listwy wytworzoną przez hartowanie po wyżarzaniu w roztworze. Ta metastabilna struktura zapewnia wystarczającą ilość węgla i pierwiastków stopowych w roztworze stałym do wytrącania podczas starzenia.

Osady międzymetaliczne: Sferyczne nanoskalowe osady faz Ni₃Mo i Ni₃Ti rozproszyły się równomiernie w matrycy, osiągając szczytowe frakcje objętościowe po pełnym starzeniu. Te spójne osady spinają ruch dyslokacji, prowadząc do drastycznego wzmocnienia.

Węgliki i azotki: Mogą również pojawić się drobne sześcienne cząstki bogate w tytan, molibden i węgliki/azotki żelaza, ale ich udział objętościowy wynosi < 5%.

Połączenie odpuszczonej matrycy martenzytycznej i drobnej dyspersji osadów międzymetalicznych zapewnia wyjątkową wytrzymałość i ciągliwość, jaką wykazują stale maraging.

Parametry drukowania dla Stal maraging C250 w proszku