Stal Maraging 350 Powder

Stal maraging 350 w proszku to utwardzana wydzieleniowo, martenzytyczna stal w proszku przeznaczona do produkcji addytywnej, zwłaszcza do zastosowań wymagających wysokiej twardości i wytrzymałości przy dobrej ciągliwości. Znany jest z bardzo wysokiej wytrzymałości dzięki unikalnej mieszance molibdenu, kobaltu, niklu, aluminium, tytanu i innych pierwiastków stopowych.

Niskie MOQ

Zapewnij niską minimalną ilość zamówienia, aby spełnić różne potrzeby.

OEM I ODM

Dostarczanie niestandardowych produktów i usług projektowych w celu zaspokojenia unikalnych potrzeb klientów.

Odpowiednie zapasy

Zapewnienie szybkiego przetwarzania zamówień oraz niezawodnej i wydajnej obsługi.

Zadowolenie klienta

Dostarczanie wysokiej jakości produktów, których podstawą jest zadowolenie klienta.

Udostępnij ten produkt

Spis treści

Przegląd

Stal maraging 350 proszek to utwardzany wydzieleniowo, martenzytyczny proszek stalowy przeznaczony do produkcji addytywnej, zwłaszcza do zastosowań wymagających wysokiej twardości i wytrzymałości przy dobrej ciągliwości. Znany jest z bardzo wysokiej wytrzymałości dzięki unikalnej mieszance molibdenu, kobaltu, niklu, aluminium, tytanu i innych pierwiastków stopowych.

Stale maraging są wyjątkowe ze względu na niższą zawartość węgla i wyższą dostępność niklu, aluminium i molibdenu. Niski poziom węgla zapobiega segregacji lub wytrącaniu się węglików, podczas gdy silny stop sprzyja utwardzaniu starzeniowemu w matrycy martenzytycznej w wyniku wytrącania się faz międzymetalicznych.

Kluczowe właściwości proszku ze stali maraging 350:

  • Bardzo wysoka granica plastyczności i wytrzymałość na rozciąganie
  • Dobra ciągliwość i wytrzymałość
  • Doskonała odporność na pękanie
  • Wysoka twardość
  • Odporność na nadmierne starzenie i zmiany wymiarów w umiarkowanie wysokich temperaturach
  • Dobra spawalność
  • Możliwość obróbki cieplnej w celu dostosowania właściwości
  • Dobra skrawalność i polerowalność

Stal maraging 350 znajduje zastosowanie w przemyśle lotniczym, kosmicznym, obronnym, naftowym i gazowym, sportach motorowych, oprzyrządowaniu, formach i elementach matryc. Umożliwia inżynierom zmniejszenie masy przy jednoczesnym zachowaniu wydajności i trwałości.

Oznaczenie "350" odnosi się do ostatecznej wytrzymałości na rozciąganie wynoszącej 350 ksi lub 2400 MPa po obróbce starzeniowej. Dostępne są również warianty o wyższej wytrzymałości, takie jak stal maraging 300 i stal maraging 550.

Skład

Proszek ze stali maraging 350 ma zazwyczaj następujący skład:

Skład proszku Maraging Steel 350

Element stopowy Waga %
Nikiel (Ni) 17-19
Kobalt (Co) 8-9
Molibden (Mo) 4-5
Tytan (Ti) 0.6-0.8
Aluminium (Al) 0.05-0.15
Węgiel (C) ≤ 0.03
Mangan (Mn) ≤ 0.1
Fosfor (P) ≤ 0.01
Siarka (S) ≤ 0.01
Krzem (Si) ≤ 0.1
Żelazo (Fe) Równowaga

Wytrzymałość stali maraging pochodzi z międzymetalicznych osadów, które tworzą się podczas starzenia, a nie z węglików na bazie węgla. Dlatego też poziom węgla jest celowo utrzymywany na niskim poziomie.

Tytan ma kluczowe znaczenie dla produkcji utwardzających się osadów Ni3Ti. Aluminium optymalizuje aktywność tytanu poprzez tworzenie osadów Ni3(Al,Ti). Wysoka zawartość niklu i kobaltu silniej rozdziela się podczas hartowania i zwiększa kinetykę starzenia.

Molibden dodatkowo wzmacnia roztwór stały. Zanieczyszczenia takie jak krzem, mangan, fosfor i siarka są zminimalizowane, ponieważ mogą zmniejszać odporność na pękanie.

Właściwości

Właściwości fizyczne i mechaniczne proszku Maraging Steel 350

Nieruchomość Opis
Gęstość 8 g/cm3
Temperatura topnienia 1400°C ± 30°C
Przewodność cieplna 10-12 W/m.K
Moduł sprężystości 190-210 GPa
Współczynnik Poissona 0.28-0.30
Rezystywność elektryczna 0,80 mikrohm-cm
Współczynnik rozszerzalności cieplnej 10-11 x 10-6 /K
Twardość 40-52 HRC, 400-550 HB

Typowe właściwości mechaniczne części powykonawczych

Właściwości Stal maraging 350
Wytrzymałość na rozciąganie 235 ksi (1600 MPa)
Wytrzymałość na rozciąganie 290-330 ksi (2000-2275 MPa)
Wydłużenie przy zerwaniu 3-8%
Zmniejszenie powierzchni 30-35%

Typowe właściwości mechaniczne - obróbka cieplna i starzenie

Właściwości Stal maraging 350
Wytrzymałość na rozciąganie 280-300 ksi (1930-2070 MPa)
Wytrzymałość na rozciąganie 340-350 ksi (2350-2400 MPa)
Wydłużenie przy zerwaniu 8-13%
Zmniejszenie powierzchni 8-15%
Wytrzymałość na złamania 75-100 MPa√m
Twardość 50-52 HRC, 475-525 HB

Niezwykła ultra-wysoka wytrzymałość została osiągnięta dzięki dodatkowej obróbce cieplnej i cyklom starzenia, które promują utwardzanie wydzieleniowe.

Właściwa temperatura i czas starzenia mają kluczowe znaczenie dla osiągnięcia pożądanego poziomu utwardzenia starzeniowego - nadmierne starzenie może spowodować zmniejszenie wytrzymałości i twardości.

Oprócz wytrzymałości, części ze stali maraging wykazują również dobrą ciągliwość, odporność na pękanie i odporność na pękanie w porównaniu z innymi stopami lotniczymi. Stosunek wytrzymałości do masy jest wyjątkowo wysoki.

Zastosowania

Niezrównany stosunek wytrzymałości do masy stali maraging 350 sprawia, że nadaje się ona do:

Stal Maraging 350 Powder Zastosowania

Sektory Części i podzespoły
Lotnictwo i kosmonautyka Elementy podwozia, siłowniki, osprzęt, elementy złączne, koła zębate
Awionika Wzmocnione obudowy i korpusy
Obrona Amunicja, lufy karabinów, łuski amunicji, optyka
Sporty motorowe Zawieszenie, mechanizmy kierownicze
Motoryzacja Precyzyjne oprzyrządowanie, formy wtryskowe
Narzędzia i matryce Matryce formujące, matryce tłoczące, formy, matryce odlewnicze
Ropa i gaz Zawory, pompy, przewody

Lekkie, a jednocześnie wyjątkowo wytrzymałe części ze stali maraging 350 pozwalają na zmniejszenie masy bez poświęcania ekstremalnej wytrzymałości wymaganej przy dynamicznych obciążeniach roboczych.

Obróbka cieplna umożliwia dostosowanie właściwości stali maraging do różnych zastosowań - umiarkowanie wysoka twardość zapewniająca odporność na zużycie, maksymalna granica plastyczności do zastosowań nośnych lub balistycznych lub zrównoważona wytrzymałość i plastyczność.

Dzięki zastosowaniu druku 3D, złożone geometrie, w tym siatki i kanały chłodzące, mogą być wbudowane w części ze stali maraging, aby jeszcze bardziej obniżyć wagę przy zachowaniu sztywności i wydajności. Jest to coraz bardziej cenione w branżach takich jak lotnictwo i sporty motorowe.

Specyfikacje, klasy i normy

Specyfikacja materiałowa

Specyfikacja Opis
AMS 6514 Pręty, odkuwki i kęsy ze stali wyżarzanej i utwardzanej wydzieleniowo
MIL-S-46850 Stal maraging o wysokiej wytrzymałości na części podwozia samolotu
ASTM A564 / A564M Standardowa specyfikacja stali maraging
AMS 2759 / 2759M Wyżarzane i utwardzane wydzieleniowo płyty stalowe
MIL-S-16216K Specyfikacja wojskowa dla płyt ze stali maraging

Dostępne stopnie

Klasa Nominalna wytrzymałość na rozciąganie
Stal maraging 200 200 ksi (1380 MPa)
Stal maraging 250 250 ksi (1720 MPa)
Stal maraging 350 350 ksi (2400 MPa)
Stal maraging 550 550 ksi (3790 MPa)

Gatunek wskazuje nominalną wytrzymałość na rozciąganie osiągniętą po obróbce cieplnej i starzeniu. Istnieją również inne warianty, takie jak stal maraging 300 (2110 MPa), przeznaczone do konkretnych zastosowań.

Standardy branżowe

  • AMS 2772 - Obróbka cieplna stali maraging
  • AMS 2773 - Obróbka plastyczna stali maraging
  • AMS 2774 - Hartowanie starzeniowe stali maraging
  • SAE AMS 7001 - Ultradźwiękowa kontrola stali maraging
  • SAE AMS 2655 - Kontrola magnetyczno-proszkowa stali maraging

Normy te pomagają producentom i użytkownikom końcowym konsekwentnie przetwarzać i sprawdzać jakość materiałów i komponentów ze stali maraging.

Dostawcy proszku ze stali maraging 350

Producenci proszków ze stali maraging 350

Firma Opis
Technologia LPW Wiodący dostawca proszków metali dla przemysłu AM
Sandvik Osprey Renomowany producent specjalistycznych proszków stopowych
Erasteel Producent wysokowydajnej stali miękkiej i nierdzewnej
Carpenter Additive Główny producent niestandardowych proszków stopowych
Praxair Dostarcza zaawansowane proszki metaliczne dla sektora lotniczego i kosmicznego
AP&C Specjalizuje się w proszkach metali rozpylanych za pomocą gazu i wody

Orientacyjne ceny

Forma produktu Zakres cen
Stal Maraging 350 Powder $115-145 za kg
Drut ze stali maraging 350 $165-215 za kg

Ceny różnią się w zależności od ilości zamówienia, czasu realizacji, kontroli jakości i usług o wartości dodanej świadczonych przez producenta. Zamówienia hurtowe zazwyczaj korzystają z rabatów od dostawców proszków.

Usługi o wartości dodanej

  • Przesiewanie i klasyfikacja
  • Tworzenie mieszanek i niestandardowych stopów

Przetwarzanie proszku ze stali maraging

Proszki ze stali maraging charakteryzują się dobrą płynnością i gęstością upakowania, dzięki czemu nadają się do produkcji addytywnej z wykorzystaniem technologii binder-jetting i laserowej fuzji w złożu proszkowym.

Parametry muszą zostać zoptymalizowane w celu uzyskania wydruków o wysokiej gęstości i pożądanych właściwościach mechanicznych.

Parametry drukowania

Parametr Typowy zakres Rola
Grubość warstwy 20-50 μm Cieńsze warstwy poprawiają rozdzielczość
Moc lasera 100-400 W Topienie cząstek w celu konsolidacji
Prędkość skanowania 100-1000 mm/s Równoważenie gęstości i wskaźnika zabudowy
Rozstaw włazów 80-150 μm Nakładające się luki do zagęszczania
Temperatura złoża proszku 100-150°C Minimalizuje naprężenia szczątkowe

Obróbka cieplna

Roztwarzanie, po którym następuje starzenie, ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia ultra-wysokiej wytrzymałości stali maraging 350.

Typowy harmonogram obróbki cieplnej

  • Wyżarzanie w roztworze - Ogrzewanie w temperaturze 820-830°C przez 1 godzinę i chłodzenie powietrzem.
  • Utwardzanie wydzieleniowe - starzenie w temperaturze 480°C przez 6 godzin i schłodzenie do temperatury pokojowej.

Temperatury i czas trwania można nieznacznie dostosować w zależności od rozmiarów części i ograniczeń pieca.

Większość części ze stali maraging wymaga dodatkowej obróbki przy użyciu procesów takich jak frezowanie CNC lub toczenie, aby osiągnąć tolerancję i wykończenie powierzchni wymagane przez zastosowania końcowe, zwłaszcza w sektorach takich jak lotnictwo i kosmonautyka.

Porównanie z innymi materiałami

Porównanie ze stalą nierdzewną

Parametr Stal maraging 350 Stale nierdzewne
Gęstość Wyższy 7,7-8 g/cm3
Siła 2-3 razy wyższa Do 1000 MPa
Spawalność Porównywalny Doskonały
Odporność na korozję Niższy Bardzo wysoka
Koszt 5-10 razy droższe Niższy koszt za kg

Pomimo braku odporności na korozję, stal maraging zapewnia znacznie wyższą wytrzymałość w porównaniu do wszystkich serii stali nierdzewnych, w tym superstopów Inconel. Dzięki temu idealnie nadaje się do produkcji elementów konstrukcyjnych.

Porównanie ze stopami aluminium i tytanu

Parametr Stal maraging 350 Stopy Al/Ti
Gęstość Podobne/wyższe ~4,5/7,8 g/cm3
Siła Do 2 razy wyższa 330-1100 MPa
Plastyczność Niższy Wydłużenie do 25%
Sztywność Wyższy Umiarkowana sztywność
Koszt Podobny/niższy Porównywalne ceny

Stale maraging konkurują pod względem stosunku wytrzymałości do masy z aluminium i tytanem klasy lotniczej, jednocześnie unikając takich problemów, jak pękanie i odkształcenia występujące w przypadku tych lżejszych stopów. Wyższy moduł sprężystości sprawia również, że jest ona bardziej sztywna.

Porównanie z innymi rodzajami stali

Parametr Stal maraging 350 Stale płytowe/narzędziowe
Wytrzymałość na rozciąganie 1,5-2 razy wyższa Do 300 ksi
Wytrzymałość Lepiej Zmienna wytrzymałość
Twardość 1,5-2 razy wyższa Do 54 HRc
Skrawalność i polerowalność Lepiej Większe zużycie narzędzi

Proszek ze stali maraging przewyższa standardowe odmiany stali formierskiej i narzędziowej pod względem osiągalnej twardości, wytrzymałości na rozciąganie i granicy plastyczności. Jest to przydatne w przypadku narzędzi skrawających wymagających twardości na gorąco.

Studia przypadków zastosowań

Wsporniki lotnicze

  • Wsporniki ze stali maraging 350 stworzone przy użyciu AM do montażu systemu radarowego
  • Redukcja masy 30% w porównaniu z tradycyjnymi częściami ze stali nierdzewnej 316L
  • Utrzymuje sztywność w cienkich obszarach dzięki optymalizacji topologii

Skrzynia biegów do samochodów wyścigowych

  • Kompletna obudowa przekładni typu H wydrukowana w 3D
  • Wytrzymałość na ekstremalne wibracje, ciśnienia i temperatury podczas wyścigów
  • 70% lżejszy niż obudowa z odlewu aluminiowego
  • Krótsze czasy okrążeń i większa oszczędność paliwa

Oprzyrządowanie do formowania wtryskowego

  • Wkładki ze stali maraging 350 do formowania wtryskowego tworzyw sztucznych
  • UltiMaker sPro 230 używany do drukowania wkładek narzędziowych
  • Skrócenie czasu realizacji z 26 tygodni do 2 tygodni
  • Wkładki wytrzymały 60% dłużej niż narzędzia ze stali narzędziowej

Pociski artyleryjskie

  • Zbudowane skorupy obus ze stali maraging przy użyciu laserowego stapiania proszkowego
  • Zwiększona prędkość wylotowa 30% dzięki zmniejszeniu masy
  • Odporność na naprężenia wystrzału przekraczające 50 000 psi
  • Mniejsze rozproszenie i lepsza dokładność

Oprzyrządowanie do sworzni kriogenicznych

  • Wkładki, lokalizatory, uchwyty zaciskowe drukowane ze stali maraging
  • Zoptymalizowany do pracy w temperaturach ujemnych do -150°C
  • Obsługa naprężeń termicznych podczas kriogenicznego spawania aluminium
  • Zwiększona żywotność narzędzia o 8 razy w porównaniu z częściami ze stali narzędziowej

Te przykłady zastosowań podkreślają korzyści płynące z Stal maraging 350 proszek takie jak ekstremalna wytrzymałość części, zmniejszona waga, elastyczność projektowania, dostosowanie części i wzrost wydajności w trudnych warunkach pracy.

Plusy i minusy

Zalety

  • Wyjątkowa wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności
  • Wysoki stosunek wytrzymałości do wagi
  • Możliwość obróbki cieplnej w celu dostosowania właściwości
  • Dobra odporność na pękanie
  • Stabilność wymiarowa w wyższych temperaturach
  • Doskonała skrawalność i polerowalność
  • Części mogą być spawane i naprawiane

Ograniczenia

  • Droższe niż standardowa stal
  • Niższa odporność na korozję
  • Skłonność do pękania w przypadku niewłaściwej obróbki
  • Wymaga obróbki końcowej i wykończenia
  • Trudny recykling po użyciu
  • Ograniczona dostępność i doświadczenie handlowe

Perspektywy na przyszłość

Stal maraging znajduje coraz szersze zastosowanie w przemyśle lotniczym, obronnym, sportach motorowych, produkcji narzędzi i innych sektorach wymagających materiałów metalowych o bardzo wysokiej wytrzymałości.

Postępy w obróbce końcowej i zapewnianiu jakości obiecują zwiększyć wskaźniki adopcji poprzez poprawę jakości i niezawodności części końcowych.

Nowe techniki formowania natryskowego i produkcji kondensacyjnej mają również na celu zwiększenie opłacalności i zrównoważenia środowiskowego AM na bazie proszku stali maraging.

Wysokie koszty początkowe, długi czas realizacji i ograniczenia własnościowe utrudniały do tej pory bardziej powszechne wdrażanie. Jednak ciągły rozwój metalurgii, ulepszenia łańcucha dostaw i wysiłki na rzecz standaryzacji mają na celu uczynienie stali maraging bardziej dostępnymi również dla małych i średnich przedsiębiorstw.

poznaj więcej procesów druku 3D

Uzyskaj najnowszą cenę