Стальной порошок 15н20: Свойства, производство и применение

Обзор Стальной порошок 15n20

Стальной порошок 15н20 - это порошок сплава на основе железа, содержащий никель, хром, молибден и углерод. Он отличается высокой прочностью, твердостью, износостойкостью и коррозионной стойкостью, а также хорошей стабильностью размеров при спекании.

Основные свойства и характеристики стального порошка 15n20 включают:

Состав

• Баланс железа (Fe)
• Хром (Cr) 3-5 wt%
• Никель (Ni) 1%
• Молибден (Mo) 0,3-0,6%
• Углерод (C) 0,2% макс.

Свойства

• Плотность: 7,7-7,9 г/см3
• Сжимаемость: Хорошо
• Зеленая прочность: высокая
• Прочность спекания: Очень высокая
• Твердость: Высокая
• Износостойкость: Отлично
• Устойчивость к коррозии: Очень хорошо
• Максимальная температура эксплуатации: ~500°C

Характеристики

• Форма: Неправильная, угловатая
• Диапазон размеров: 10-150 мкм
• Текучесть: Средняя
• Компактность: высокая
• Спекаемость: Хорошая спекаемость до 1350°C
• Обрабатываемость: Умеренная

Сталь 15н20 ценится за способность достигать высоких уровней прочности до и более 1 000 МПа, сохраняя при этом приемлемую пластичность после спекания. Детали могут подвергаться термической обработке для улучшения механических характеристик.

Добавка никеля повышает прокаливаемость и ударные свойства, а хром и молибден увеличивают прочность за счет упрочнения твердым раствором и осадком. Состав разработан специально для применения в порошковой металлургии методом прессования и спекания, где требуется прочный материал.

Методы производства Стальной порошок 15n20

Стальной порошок 15n20 может быть произведен следующими способами:

Распыление воды

Расплавленный стальной сплав разбивается струями воды под высоким давлением на мелкие капли, которые застывают в порошки неправильной формы с большой площадью поверхности, идеальной для быстрого спекания. Это наиболее распространенный и экономичный способ производства. Порошки, распыляемые водой, отличаются хорошей текучестью и уплотняющими свойствами, предпочтительными для автоматического прессования.

Газовая атомизация

Струи инертного газа разбивают расплавленный поток на мелкие частицы со сферической морфологией и очень высокой степенью чистоты. Этот процесс медленнее и дороже, но он необходим для более совершенных деталей из ПМ. Порошки, распыляемые газом, имеют отличные характеристики текучести и упаковки, необходимые для изготовления деталей сложной формы и тонких профилей.

Электролиз

Композиция наносится электроосаждением на катодную подложку и удаляется механическими методами для получения хлопьевидных порошков. Несмотря на то, что химический состав точно контролируется, электролитические порошки могут страдать от высокого содержания кислорода, что требует отжига перед прессованием. Неправильная форма влияет на плотность, но позволяет прессовать без связующего.

Механическое легирование

Порошки элементарных металлов смешиваются и подвергаются интенсивному механическому воздействию в шаровой мельнице с управляющим агентом. Механическое легирование позволяет получить однородные композиционные смеси, недоступные при традиционной металлургии слитков. Однако композитные частицы могут потребовать термической обработки перед использованием в ПМ.

Применение и использование стального порошка 15n20

Стальной порошок 15н20 специально разработан для производства конструкционных деталей методом порошковой металлургии путем прессования и спекания.

Типичные области применения компонентов из спеченной стали 15n20 включают:

• Автомобильная промышленность - шестерни, звездочки, шатуны, штифты, коромысла
• Потребитель - Ножи, ножницы, бритвенные лезвия, навесные замки
• Промышленность - Подшипники, втулки, уплотнительные кольца, седла клапанов, износостойкие ленты
• Военные - компоненты оружия, детали ракет и снарядов
• Нефть и газ - инструменты для заканчивания скважин, перфораторы, скважинные клапаны

Материал обладает превосходным сочетанием свойств - прочности, твердости, износостойкости, термостойкости, - необходимых в этом диапазоне ответственных применений. Хром, молибден и никель, содержащиеся в стали 15n20, также обеспечивают значительную коррозионную стойкость в различных средах.

Многие детали после спекания подвергаются термообработке (науглероживание, карбонитрирование, индукционная закалка) для локальной оптимизации твердости в зависимости от нагрузок и требований конечного использования. Высокая производительность при более низкой стоимости по сравнению с литыми или коваными аналогами делает сплав 15н20 популярным сплавом порошковой металлургии.

Технические характеристики стального порошка 15n20

Стальной порошок 15н20 соответствует различным классификациям, а его химический состав регламентируется международными спецификациями:

Классификации

• Быстрорежущая сталь
• Конструкционная сталь P/M
• Хромоникелевая молибденовая сталь

Стандарты

• ISO 4491 15n20
• JIS SUS 15n20
• ASTM A331 15n20
• DIN 1.2702

Характеристики состава

Диапазон размеров

Порошки для прессования обычно мельче 45 микрон. Более крупные частицы 125+ мкм могут использоваться для литья спеченных компонентов под давлением. Более плотное распределение по размерам обеспечивает лучшую плотность прессования.

Поставщики Стальной порошок 15n20

Многие ведущие мировые производители порошков и поставщики металлических порошков производят стальной порошок 15n20, в том числе:

• Хёганас (Швеция)
• Rio Tinto Metal Powders (США)
• JFE Steel (Япония)
• CNPC Powder (Китай)
• Sandvik Osprey (Великобритания)
• AMETEK (США)
• Carpenter Powder Products (США)

Ценообразование

Стальной порошок 15н20 продается поштучно, обычно в мешках или барабанах по 25-500 кг. Цены варьируются в зависимости от:

• Уровень чистоты
• Метод производства
• Размерный ряд и распределение
• Скидки на количество закупок и оптовые заказы

Цены сильно зависят от динамики рынка между спросом и предложением и стоимости исходного сырья. Свяжитесь с поставщиками напрямую, чтобы получить актуальное предложение, исходя из вашего годового объема и требований к чистоте.

Сравнение изделий из стального порошка 15н20

Ключевые переменные при выборе поставщиков порошка 15n20:

Метод производства

• Распыление воды обеспечивает оптимальное соотношение стоимости и свойств
• Порошки, распыляемые газом и электролитические порошки, используемые там, где чистота имеет решающее значение
• Механические легированные порошки предлагают индивидуальные составы

Морфология порошка

• Порошки с неровной, угловатой поверхностью повышают прочность зеленого цвета
• Округлые, сферические порошки улучшают текучесть и упаковку

Диапазон размеров порошка

• Сверхтонкие <20 микрон для микрокомпонентов
• Стандарт для прессования менее 45 микрон
• Более крупные частицы >100 микрон подходят для литья металлов под давлением

Стандарты чистоты

• Предпочтение отдается меньшему количеству кислорода
• Низкие значения N и S для высокой производительности
• Строгий контроль над световыми элементами

Перед покупкой всегда оценивайте сертификацию состава, стандарты контроля производства, протоколы испытаний и процедуры контроля качества.

Преимущества и недостатки порошка из стали 15н20

Преимущества

• Высокая прочность после спекания - до 1200 МПа
• Отличные износостойкие свойства и износостойкость
• Очень хорошая прочность
• Устойчивость к коррозии, особенно в горячих рабочих средах
• Стабильные размеры при жидкофазном спекании
• Более низкая стоимость по сравнению со многими инструментальными и нержавеющими сталями
• Спекание при более низких температурах для сохранения мелких карбидов

Ограничения

• Более низкая прочность после термообработки в условиях полной плотности по сравнению с коваными аналогами
• Не рекомендуется для применения в условиях низких нагрузок - малая прокаливаемость
• Подвержен огрубению при температуре выше 1250°C
• Сложность обработки сложных деталей из-за твердости
• Крупные детали медленнее уплотняются - разница в усадке
• Дорогие газовые распылители и электролитические порошки

Для получения максимальных преимуществ инженеры должны проектировать детали с учетом эксплуатационных параметров стали P/M 15n20, принимая во внимание как возможности, так и ограничения.

Вопросы и ответы

Что такое сталь 15n20?

Сталь 15н20 - это хромоникельмолибденовая низколегированная сталь порошковой металлургии, обладающая высокой прочностью, твердостью, износостойкостью и умеренной коррозионной стойкостью после спекания и/или вторичной термообработки.

Что такое Порошковая сталь 15N20?

15N20 - это высокоуглеродистая никельсодержащая сталь, часто используемая для производства дамасских и узорчато-сварных клинков. Стальной порошок 15N20 - это тонко измельченная форма этой стали, которая обычно используется в процессах порошковой металлургии для производства клинков и других металлических изделий.

Каковы основные свойства стали 15N20?

Сталь 15N20 известна высоким содержанием углерода (около 0,75-0,85%), легированием никелем и хорошим сохранением кромки. Она также известна своей способностью создавать замысловатые узоры при ковке в сочетании с другими сталями.

Как производится стальной порошок 15N20?

Стальной порошок 15N20 обычно производится с помощью процесса, называемого распылением или газовым распылением. В этом процессе расплавленная сталь 15N20 распыляется через сопло и быстро охлаждается газом под высоким давлением, в результате чего образуются мелкие частицы порошка.

Каковы области применения стального порошка 15N20?

Стальной порошок 15N20 используется в основном для производства дамасских и узорчато-сварных клинков. Она также может применяться в других областях, где требуется высокое содержание углерода и хорошая сохранность кромки, например, при изготовлении ножей, мечей и в кузнечном деле.

узнать больше о процессах 3D-печати