Порошок из нержавеющей стали 316L

Оглавление

Порошок из нержавеющей стали 316L является популярным материалом для многих применений благодаря своей превосходной коррозионной стойкости, механическим свойствам и биосовместимости. В данном руководстве представлен подробный обзор порошка 316L, включая его свойства, методы производства, области применения, поставщиков и многое другое.

Обзор порошка из нержавеющей стали 316L

Порошок из нержавеющей стали 316L - это тип сплава нержавеющей стали, содержащий молибден для повышения коррозионной стойкости. Буква "L" означает низкое содержание углерода, что улучшает свариваемость.

К основным свойствам и характеристикам порошка 316L относятся:

  • Отличная коррозионная стойкость, особенно против точечной и щелевой коррозии
  • Высокая прочность и хорошая пластичность
  • Выдающаяся биосовместимость и пригодность для использования в медицинских имплантатах
  • Немагнитная аустенитная структура
  • Высокая стойкость к окислению и ползучести при повышенных температурах
  • Доступны частицы различных размеров и морфологии

Порошок 316L может быть получен методом газового распыления, распыления водой и другими способами. Процесс производства порошка влияет на такие его характеристики, как форма частиц, распределение по размерам, текучесть и др.

Ниже приводится сравнение различных типов порошка 316L и их типичных применений:

Тип порошкаРазмер частицМорфологияПриложения
Распыление газа15-150 мкмСферическаяАддитивное производство, MIM
Распыление воды10-300 мкмНерегулярные, дендритныеЛитье металлов под давлением
Распыление плазмы<100 мкмСферическаяАддитивное производство
Электролитический<150 мкмДендритные, шиповидныеАддитивное производство, прессование
Карбонил<10 мкмСферическаяПорошковая металлургия, прессование

Порошок 316L ценится за сочетание прочности, коррозионной стойкости и биосовместимости. К числу основных областей применения относятся:

  • Аддитивное производство - селективное лазерное плавление, прямое лазерное спекание металлов, струйное нанесение связующего
  • Литье металлов под давлением - небольшие сложные детали, такие как ортопедические имплантаты
  • Прессование и агломерация - Фильтры, пористые структуры, самосмазывающиеся подшипники
  • Покрытие поверхности - для повышения износостойкости и коррозионной стойкости
  • Пайка и сварка - в качестве присадочного материала

Ниже приведен обзор применения порошка 316L в различных производственных процессах:

Производственный процессКак используется порошок 316L
Аддитивное производствоПорошковый слой избирательно расплавляется лазером для создания 3D-деталей
Литье металлов под давлениемПорошок смешивается со связующим, формуется, затем спекается
Прессование и спеканиеПорошок прессуется в форме, а затем спекается
Покрытие поверхностиНапыление или наплавление на поверхность методом термического напыления, лазерной наплавки и т.д.
Пайка и сваркаИспользуется в качестве наполнителя при соединении

Ультрамелкая зернистая структура и однородная консистенция, получаемая из порошков, делают 316L идеальным материалом для ответственных применений в аэрокосмической, медицинской, химической промышленности и т.д.

порошок из нержавеющей стали 316l

Свойства порошка из нержавеющей стали 316L

НедвижимостьОписаниеВлияние на удобство использования
Химический составВ основном состоит из железа (Fe), хрома (Cr) (16-18%), никеля (Ni) (10-12%), молибдена (Mo) (2-3%), с небольшими добавками кремния (Si), марганца (Mn). ), фосфор (P), сера (S), азот (N). Низкое содержание углерода (менее 0,03%)Высокое содержание хрома обеспечивает превосходную коррозионную стойкость, особенно против точечной и щелевой коррозии. Никель повышает прочность и пластичность, а молибден повышает устойчивость к локальным воздействиям, особенно хлоридам. Низкое содержание углерода сводит к минимуму риск выделения карбидов во время сварки или высокотемпературных процессов.
Размер и распределение частицИзмеряется в микрометрах (мкм), типичный диапазон 15–50 мкм. Распределение размеров частиц в этом диапазоне имеет решающее значение.Размер и распределение частиц существенно влияют на сыпучесть, плотность упаковки и механические свойства конечного продукта. Более мелкие частицы обычно обеспечивают лучшее качество поверхности, но с ними может быть сложно обращаться из-за плохой текучести. Хорошо контролируемое распределение с использованием различных размеров частиц оптимизирует упаковку и сводит к минимуму пустоты в конечном продукте.
Кажущаяся плотность и плотность по крануКажущаяся плотность относится к плотности порошка в свободном состоянии. Плотность утряски измеряется после постукивания контейнера с порошком для достижения более плотной упаковки. Единицы измерения обычно г/см³.Разница между кажущейся плотностью и плотностью после утряски отражает сыпучесть порошка. Более высокая плотность выпуска по сравнению с кажущейся плотностью указывает на лучшие характеристики текучести, необходимые для эффективного создания слоя порошка в процессах аддитивного производства.
ТекучестьЛегкость, с которой порошок растекается под собственным весом. Измеряется с использованием таких методов, как расходомер Холла или индекс Карра.Хорошая сыпучесть обеспечивает равномерное распределение порошка и сводит к минимуму сегрегацию (разделение частиц разного размера) во время обработки и осаждения. Это приводит к постоянной плотности и свойствам конечного продукта.
Сферичность и морфологияСферичность показывает, насколько частица похожа на идеальную сферу. Морфология описывает общую форму частиц (сферическую, угловатую, неправильную).Сферические частицы обычно текут лучше и упаковываются более плотно по сравнению с частицами неправильной формы. Однако в некоторых приложениях может быть полезна конкретная морфология частиц для достижения желаемой текстуры поверхности или сцепления частиц.
Точка плавления и диапазонОколо 1400°C (2552°F). Диапазон плавления может незначительно меняться в зависимости от конкретного состава порошка.Точка плавления имеет решающее значение для определения соответствующих температур обработки в таких методах, как спекание или аддитивное производство.
ТеплопроводностьПримерно 16 Вт/мК.Теплопроводность влияет на теплообмен внутри слоя порошка во время обработки. Это может повлиять на такие факторы, как скорость охлаждения, остаточные напряжения и образование нежелательных фаз в конечном продукте.
Поведение при спеканииСпособность частиц порошка соединяться друг с другом в процессе высокотемпературного нагрева (спекания) с образованием твердого объекта.Поведение при спекании зависит от таких факторов, как распределение частиц по размерам, химический состав поверхности порошка и параметры спекания. Хорошо контролируемое спекание позволяет уплотнить слой порошка, достигая желаемых механических свойств конечного продукта.
Коррозионная стойкостьУнаследовал превосходную коррозионную стойкость от своего объемного аналога — нержавеющей стали 316L. Обеспечивает устойчивость к широкому спектру сред, включая окисляющие кислоты, восстанавливающие кислоты и солевой туман.Содержание молибдена в порошке 316L обеспечивает превосходную стойкость к точечной коррозии, особенно в хлоридсодержащих средах, по сравнению с порошком нержавеющей стали 304L. Это делает его пригодным для применений, требующих высокой коррозионной стойкости.

Методы производства порошка 316L

МетодОписаниеХарактеристики частицПреимуществаНедостаткиПриложения
Газовая атомизацияРасплавленная сталь 316L впрыскивается в высокоскоростной поток инертного газа, разбивая его на мелкие капли, которые быстро затвердевают в сферические частицы.– Сферическая форма – Плотное распределение по размерам (15-45 микрон) – Отличная сыпучесть – Высокая плотность упаковки– Стабильное качество – Подходит для процессов аддитивного производства (AM), таких как лазерная плавка (LBM) и электронно-лучевая плавка (EBM)– Высокое энергопотребление – Возможность поглощения кислорода и азота– Компоненты аэрокосмической отрасли (лопатки турбин, теплообменники) – Медицинские имплантаты (благодаря биосовместимости) – Высокопроизводительные автомобильные детали
Распыление водыАналогично газовому распылению, но для разрушения расплавленного металла используется струя воды под высоким давлением.– Неправильная форма с некоторыми сателлитами (сплавленными частицами) – Более широкое распределение по размерам (10-100 микрон) – Более низкая текучесть по сравнению с газовым распылением– Более экономично, чем газовое распыление – Подходит для применений, где сферическая форма менее критична– Более высокое содержание кислорода из-за взаимодействия с водой – Может потребоваться дополнительная постобработка для АМ– Реакторы с псевдоожиженным слоем (носители катализаторов) – Сырье для литья металлов под давлением (MIM)
Плазменное распылениеИспользует высокотемпературную высокоскоростную плазменную горелку для плавления и распыления сырья из стали 316L.– Очень сферическая форма – Плотное распределение размеров с возможностью более мелких частиц (до 5 микрон) – Отличная сыпучесть– Превосходное качество для требовательных применений AM – Возможность получения более мелких порошков для сложных функций– Самое высокое энергопотребление среди трех методов – Требуется специализированное оборудование– Высокопроизводительные турбинные лопатки – Микрофлюидные компоненты – Биомедицинские имплантаты, требующие высокой чистоты поверхности
Механическое легированиеТвердые элементарные или предварительно легированные порошки смешиваются и измельчаются в высокоэнергетической шаровой мельнице для получения однородного состава 316L.– Неправильная форма с угловатыми гранями – Широкое распределение по размерам – Низкая текучесть– Широкие возможности настройки для создания уникальных составов сплавов, недоступных другими методами.– Более длительное время обработки по сравнению с методами распыления – Могут потребоваться дополнительные шаги для улучшения сыпучести АМ– Специализированные компоненты, требующие особых свойств материала – Разработка новых сплавов для АД
ЭлектролизВодный процесс, при котором анод из 316L растворяется в растворе электролита, а ионы металла осаждаются в виде порошка на катоде.– Сферической или дендритной формы – Широкий спектр размеров – Может быть пористым– Возможность получения порошков высокой чистоты – Возможность изготовления практически готовых форм– Ограниченные производственные мощности – Относительно медленный процесс– Биомедицинские имплантаты, требующие высокой чистоты – Подложки для катализаторов – Специализированные применения, требующие особых свойств порошка

Области применения порошка из нержавеющей стали 316L

ПромышленностьПриложениеЗадействованная недвижимостьДополнительные заметки
Медицина и стоматология* Имплантаты (коленные, тазобедренные, зубные) * Хирургические инструменты * Протезирование* Биосовместимость (безопасна при контакте с телом) * Отличная коррозионная стойкость * Высокая прочность * Формируемость для сложных конструкций* 316L сводит к минимуму риск отторжения и заражения. * Порошок позволяет создавать пористые структуры для врастания кости. * Можно стерилизовать для безопасного хирургического использования.
Пищевая промышленность* Сосуды * Трубопроводы * Клапаны * Фитинги * Крепежные детали* Превосходная коррозионная стойкость к пищевым кислотам и рассолам * Легко чистить и обслуживать * Соответствует стандартам гигиены и безопасности* 316L обеспечивает качество пищевых продуктов и предотвращает загрязнение. * Гладкие поверхности сводят к минимуму места накопления бактерий. * Выдерживает многократные циклы очистки.
Морской* Гребные валы * Детали дизельных двигателей * Палубное оборудование* Исключительная устойчивость к коррозии в соленой воде * Высокая механическая прочность * Долговечность в суровых условиях эксплуатации* 316L продлевает срок службы критически важных морских компонентов. * Сохраняет структурную целостность при стрессах и тяжелых нагрузках. * Надежно работает при различных температурах.
Химическая и нефтехимическая промышленность* Реакционные сосуды * Системы трубопроводов * Клапаны * Насосы* Невосприимчивость к широкому спектру химикатов * Устойчивость к высоким температурам * Устойчивость к давлению* 316L может работать с агрессивными химическими веществами без разрушения. * Выдерживает высокие температуры обработки для эффективных реакций. * Подходит для сред высокого давления на нефтеперерабатывающих заводах и заводах.
Аэрокосмическая промышленность* Компоненты авиационных двигателей * Системы управления жидкостью * Детали конструкции* Высокое соотношение прочности и веса * Отличные механические свойства при повышенных температурах * Коррозионная стойкость в сложных условиях.* 316L снижает вес и повышает топливную экономичность. * Сохраняет производительность при экстремальных температурах и давлениях. * Устойчив к коррозии от реактивного топлива и других аэрокосмических жидкостей.
Автомобильная промышленность* Компоненты выхлопной системы * Детали двигателя * Отделка салона и декоративные элементы* Устойчивость к высоким температурам * Возможность формования сложных форм * Устойчивость к коррозии для увеличения срока службы* 316L выдерживает горячие выхлопные газы без деформации. * Могут быть сформированы в сложные выпускные коллекторы и трубы. * Устойчив к коррозии от дорожных солей и суровых погодных условий.
Потребительские товары* Часы * Ювелирные изделия * Столовые приборы * Бытовая техника* Эстетическая привлекательность благодаря полированной поверхности * Высокая прочность и износостойкость * Коррозионная стойкость для легкой чистки и гигиены* 316L придает изящный и роскошный вид товарам высокого класса. * Посуда и приборы сохраняют остроту и долговечность. * Легко поддерживать чистоту и гигиеничность поверхности.
Строительство* Архитектурная облицовка * Крепеж * Перила * Фурнитура* Коррозионная стойкость для наружного применения * Высокая прочность и устойчивость к атмосферным воздействиям * Эстетическая привлекательность для современного дизайна* 316L выдерживает суровые погодные условия, не ржавея. * Сохраняет структурную целостность и функциональность с течением времени. * Предлагает изящный, современный вид архитектурных элементов.

Спецификации и стандарты

Состав, качество и свойства порошка 316L регламентируются различными международными спецификациями и стандартами.

Стандарты ASTM

  • ASTM A240 - Стандарт на листовую, листовую и полосовую хромистую и хромоникелевую нержавеющую сталь для сосудов высокого давления и общего применения. Определяет пределы состава и механические свойства для сплава 316L.
  • ASTM B822 - Стандартный метод испытания распределения частиц по размерам металлических порошков и родственных соединений методом светорассеяния. Используется для определения гранулометрического состава порошка.
  • ASTM F3055 - Стандартная спецификация на порошок никелевого сплава для аддитивного производства, предназначенный для использования в технологиях порошкового наплавления. Определяет жесткие требования к порошку никелевого сплава для АМ, включая 316L.
  • ASTM F3049 - Руководство по определению характеристик металлических порошков, используемых в процессах аддитивного производства. Содержит рекомендации по измерению таких характеристик, как текучесть, плотность, морфология и т.д.

Другие стандарты

  • ISO 9001 - Управление качеством при производстве металлических порошков
  • ISO 13485 - Управление качеством металлических порошков для медицинского применения
  • ASME Boiler and Pressure Vessel Code - Требования к материалам для сосудов, работающих под давлением

Надежные поставщики порошка 316L имеют системы качества, сертифицированные по стандартам ISO и ASTM. Для обеспечения соответствия стандартам поддерживается прослеживаемость партий продукции и проводятся всесторонние испытания.

Поставщики порошка 316L

К числу ведущих мировых поставщиков порошка из нержавеющей стали 316L относятся:

КомпанияМетоды производстваВиды порошковРазмер частиц
SandvikРаспыление газаOsprey® 316L15-45 мкм
Технология LPWРаспыление газаLPW 316L15-63 мкм
ПлотникРаспыление газаCarpenter 316L15-150 мкм
HöganäsРаспыление воды316L10-45 мкм
CNPCРаспыление газа, воды316L10-150 мкм
PometonРаспыление газа, воды316L10-150 мкм
ATIРаспыление газа316L10-63 мкм

Цена на порошок 316L зависит от таких факторов, как:

  • Качество порошка, его состав, размер и морфология частиц
  • Метод производства
  • Количество заказов и размер партии
  • Уровень контроля качества и тестирования
  • Требования к упаковке и доставке

Ориентировочные цены на порошок 316L, распыляемый газом, находятся в диапазоне $50-100 за кг для стандартных заказов. Нестандартные заказы с особыми требованиями могут стоить дороже.

При выборе поставщика порошка 316L следует обратить внимание на следующие ключевые моменты:

  • Характеристики порошка - гранулометрический состав, морфология, текучесть и т.д. должны соответствовать потребностям применения
  • Постоянное качество и состав в соответствии с техническими условиями
  • Надежная цепочка поставок и логистика
  • Соответствие международным стандартам и сертификации
  • Техническая экспертиза и обслуживание клиентов
  • Ценообразование и минимальный объем заказа

Ведущие производители порошков 316L имеют десятилетний опыт производства порошков для AM, MIM и других применений с жестким контролем качества.

Конструктивные соображения для порошка 316L

Особенности проектирования порошка нержавеющей стали 316L

АспектРассмотрениеВоздействие на печатную детальРекомендации
Толщина стенкиМинимальная толщина должна составлять 0,8-1 мм.Детали с более тонкими стенками могут оказаться слабыми и склонными к растрескиванию.* Для обеспечения оптимальной прочности проектируйте стены толщиной не менее 1 мм. * Рассмотрите возможность использования внутренних ребер или решеток для усиления тонких сечений. * Для деталей, требующих минимальной толщины стенок, изучите альтернативные процессы AM с более высоким разрешением.
Свесы и углыОстрые углы и выступы без опоры могут привести к короблению и расслоению.* Минимизируйте острые углы, используя скругления и кривые. * Спроектируйте свесы под углом 30–45 градусов для лучшей поддержки. * Во время печати используйте стратегически расположенные опорные конструкции, чтобы предотвратить провисание.
Обработка поверхности и ориентацияХарактеристики порошка и ориентация слоев могут влиять на текстуру поверхности.* Понять, как размер и морфология порошка влияют на шероховатость поверхности. * Учитывайте ориентацию детали, чтобы минимизировать видимость слоев на критических поверхностях. * Методы последующей обработки, такие как полировка или дробеструйная обработка, могут улучшить качество поверхности.
ПористостьВоздушные карманы, попавшие внутрь детали, могут ухудшить механические свойства.* Оптимизируйте параметры печати, такие как мощность лазера и скорость сканирования, для достижения высокой плотности. * Изучите такие методы, как горячее изостатическое прессование (HIP), чтобы еще больше минимизировать пористость. * Спроектируйте внутренние каналы или вентиляционные отверстия для облегчения удаления порошка во время печати.
Стресс-менеджментОстаточные напряжения в процессе печати могут привести к короблению или растрескиванию.* Стратегически используйте структуры поддержки, чтобы минимизировать точки концентрации стресса. * Конструктивные особенности, такие как скругления и постепенные переходы, для уменьшения накопления напряжения. * Рассмотрите возможность термообработки после печати для снятия напряжений.
Точность размеровРаспределение порошка по размерам и усадка во время спекания могут повлиять на конечные размеры.* При проектировании модели учитывайте степень усадки (обычно около 20%). * Используйте принципы аддитивного производства (DfAM) для оптимизации возможностей печати и минимизации отклонений размеров. * Распечатайте тестовые детали для калибровки параметров печати и обеспечения точности размеров.
Вспомогательные структурыВременные конструкции, необходимые для сложной геометрии, могут оставлять следы.* Спроектируйте опорные конструкции с минимальной площадью контакта, чтобы свести к минимуму следы от удаления. * Изучите растворимые вспомогательные материалы для облегчения последующей обработки. * Оптимизация конструкции опорной конструкции для эффективного использования материала и легкого удаления.
Удаление порошкаНеудаленный порошок, попавший в полости, может повлиять на функциональность.* Спроектируйте внутренние каналы или дренажные отверстия для облегчения удаления порошка. * Используйте наклонные элементы и стратегии вентиляции, чтобы предотвратить захват порошка. * Оптимизируйте параметры печати, чтобы минимизировать прилипание порошка и улучшить сыпучесть.

Постобработка деталей из 316L

Постобработка деталей из нержавеющей стали 316L

ПроцессОписаниеПреимуществаСоображения
Удаление опорыУдаление временных конструкций, используемых при печати.* Необходим для достижения окончательной геометрии детали. * Обеспечивает доступ к внутренним функциям.* Выбор метода удаления зависит от типа материала носителя (ручное, механическое, химическое растворение). * Требуется осторожное обращение, чтобы не повредить деталь.
Термообработка* Отжиг для снятия напряжения: Снижает остаточные напряжения от печати, улучшая стабильность размеров и предотвращая растрескивание. * Отжиг раствора: Улучшает микроструктуру для улучшения механических свойств и коррозионной стойкости.* Оптимизирует производительность и долговечность детали. * Обеспечивает соответствие конкретным спецификациям материалов.* Требует точного контроля температуры и времени в зависимости от геометрии детали и желаемого результата. * Для отжига на раствор могут потребоваться методы быстрого охлаждения, такие как закалка.
Дробеструйная обработкаБомбардировка поверхности небольшими металлическими сферами для создания слоя сжимающего напряжения.* Повышает усталостную прочность и износостойкость. * Повышает устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением.* Выбор дроби и параметров струйной обработки зависит от желаемого качества поверхности и глубины воздействия. * Чрезмерная обработка может привести к шероховатости поверхности.
Травление и пассивацияПроцесс химической очистки для удаления поверхностных загрязнений и повышения коррозионной стойкости.* Необходим для деталей, подвергающихся воздействию агрессивных сред. * Создает пассивный оксидный слой для улучшенной защиты от коррозии.* Выбор травильных и пассивирующих растворов зависит от марки материала и состояния поверхности. * Неправильное обращение с химикатами требует соответствующих мер предосторожности.
Обработка и отделкаТрадиционные субтрактивные методы для достижения точных размеров, допусков и качества поверхности.* Позволяет создавать функции, недоступные с помощью AM. * Улучшает эстетику и функциональность поверхности.* Требуются дополнительные знания и оборудование в области механической обработки. * Может привести к перегреву и стрессу, которые потребуют дальнейшей постобработки.
ПолировкаМеханические или химические методы достижения гладкой отражающей поверхности.* Усиливает эстетическую привлекательность при декоративном применении. * Улучшает гигиену поверхностей медицинских устройств. * Уменьшает шероховатость поверхности для повышения износостойкости.* Выбор метода полировки зависит от желаемого уровня отделки. * Чрезмерная полировка может привести к удалению материала и изменению размеров детали.
Гальваническое покрытиеНанесение на поверхность тонкого слоя другого металла для улучшения свойств.* Улучшает электропроводность, износостойкость и коррозионную стойкость. * Предлагает декоративную отделку, такую как хромирование или позолота.* Требуется специальное оборудование и опыт работы с гальваническими ваннами. * Толщину покрытия необходимо тщательно контролировать во избежание расслоения.

Распространенные дефекты деталей из 316L

ДефектОписаниеПричинаВоздействиеСтратегии смягчения последствий
ПористостьВоздушные карманы, попавшие внутрь детали во время печати.* Неоптимальная мощность лазера или скорость сканирования. * Недостаточная сыпучесть порошка. * Неправильная продувка газа.* Снижение механической прочности, усталостной долговечности и коррозионной стойкости. * Может создавать пути утечки в жидкостных средах.* Оптимизируйте параметры печати для правильного плавления и плотности. * Предварительно нагрейте слой порошка, чтобы улучшить текучесть. * Используйте продувку инертным газом, чтобы свести к минимуму количество захваченного воздуха. * Рассмотрите возможность использования методов последующей обработки, таких как горячее изостатическое прессование (HIP), для дальнейшего уплотнения.
Отсутствие слиянияНеполное плавление соседних слоев порошка.* Недостаточная плотность мощности лазера. * Непостоянная толщина слоя порошка. * Загрязнения на поверхности порошка.* Слабое межслойное соединение, приводящее к потенциальному растрескиванию и выходу детали из строя.* Откалибруйте мощность лазера и скорость сканирования для обеспечения правильной глубины плавления. * Обеспечьте постоянную толщину порошкового слоя с помощью правильных механизмов нанесения повторного покрытия. * Поддерживайте чистоту порошкового слоя, не допуская попадания влаги и загрязнений.
БаллонированиеРасплавленный металл скапливается в виде чрезмерных капель на верхней поверхности.* Чрезмерная плотность мощности лазера. * Неправильная скорость сканирования. * Неправильное распределение порошка по размерам.* Грубая поверхность с плохой эстетикой. * Возможность разбрызгивания и нестабильности процесса.* Уменьшите мощность лазера или увеличьте скорость сканирования, чтобы предотвратить перегрев. * Оптимизируйте шаблоны сканирования, чтобы избежать чрезмерного времени ожидания на одной области. * Используйте более равномерное распределение порошка по размерам для обеспечения стабильного плавления.
ТрещиныРазрушение детали из-за остаточных напряжений или термического удара.* Быстрое охлаждение во время печати. * Недостаточная постобработка для снятия стресса. * Острые углы или конструктивные особенности, концентрирующие нагрузку.* Нарушение структурной целостности и вероятность выхода из строя деталей.* Внедрите более медленную скорость охлаждения во время печати, чтобы минимизировать температурные градиенты. * Выполните отжиг для снятия напряжений, чтобы уменьшить остаточные напряжения. * Особенности дизайна с плавными переходами и отсутствием острых углов.
ДеформацияИскажение детали от намеченной геометрии.* Неравномерное тепловое расширение и сжатие во время печати. * Неадекватные опорные конструкции для сложной геометрии. * Остаточные напряжения зафиксированы в детали.* Неточности размеров и вероятность неисправности детали.* Оптимизируйте параметры печати, чтобы минимизировать температурные градиенты. * Используйте стратегически расположенные опорные конструкции для надлежащей поддержки во время печати. * Внедрить отжиг для снятия напряжений, чтобы уменьшить склонность к деформации.
РасслаиваниеРазделение слоев внутри детали.* Слабое межслойное соединение из-за непровара. * Чрезмерное содержание влаги в порошке. * Загрязнение порошкового слоя.* Потеря структурной целостности и возможность расслоения деталей.* Обеспечьте правильное слияние слоев за счет оптимизации параметров печати. * Поддерживайте низкое содержание влаги в порошке за счет правильного хранения и обращения. * Используйте чистый слой порошка, свободный от загрязнений.
порошок из нержавеющей стали 316l

Как выбрать поставщика порошка 316L

Ниже приводится пошаговое руководство по выбору поставщика порошка из нержавеющей стали 316L:

Шаг 1: Определение требований к приложению

  • Рассмотрим, какой технологический процесс будет использоваться - AM, MIM и т.д.
  • Определить необходимые критические свойства порошка, такие как размер частиц, форма, чистота и т.д.
  • Рассмотрим технические характеристики детали - механические свойства, точность, качество обработки поверхности и т.д.

Шаг 2: Исследование потенциальных поставщиков

  • Поиск ведущих производителей порошка 316L с большим опытом работы
  • Проверить возможности - методы производства, сорта порошков, контроль качества и т.д.
  • Изучение конкретных примеров и отзывов клиентов, относящихся к вашей области применения

Шаг 3: Оценка технических возможностей

  • Могут ли они изготовить порошок 316L в соответствии с вашими требованиями?
  • Есть ли у них опыт в области AM, MIM или других порошковых технологий?
  • Каков уровень вертикальной интеграции и контроля качества?

Шаг 4: Оценка сервисных предложений

  • Техническая поддержка при выборе порошка, разработке приложений
  • Услуги по тестированию образцов, испытаниям
  • Реакция на запросы, гибкость в отношении сроков выполнения работ

Шаг 5: Проверка сертификатов и соответствия требованиям

  • Международные сертификаты качества - ISO 9001, ISO 13485 и др.
  • Соответствие стандартам на состав порошка, таким как ASTM
  • Прослеживаемость партий, всестороннее тестирование и документирование

Шаг 6: Сравнение цен

  • Цена за кг для требуемого размера частиц, уровня качества, количества
  • Требования к минимальному количеству заказа и размеру партии
  • Транспортно-логистические расходы

Шаг 7: Проверка доступности и надежности

  • Стабильность поставок на склад и способность удовлетворять колебания спроса
  • Отслеживание и мониторинг заказов, прозрачные сроки выполнения
  • Доказанный опыт своевременных поставок

Выбор поставщика, обладающего опытом применения, стабильным качеством продукции и оперативным обслуживанием, обеспечивает бесперебойную работу по закупкам.

Как оптимизировать порошок 316L для AM

Соответствие размера частиц процессу АМ

  • Использование частиц размером 10-45 мкм для порошкового наплавления, например, DMLS, SLM
  • Оптимизация распределения по размерам - слишком широкое распределение может привести к проблемам с упаковкой
  • Более мелкие частицы размером 1-10 мкм лучше подходят для струйного нанесения связующего

Достижение высокой сферичности и текучести

  • Текучесть напрямую влияет на распределение порошка и равномерность слоя
  • Газовое распыление позволяет получать сферические, свободно сыплющиеся порошки
  • Испытание текучести порошка в соответствии со стандартом ASTM B213

Минимизация количества спутниковых частиц

  • Просеивание, классификация для удаления спутников и мелких частиц
  • Спутники могут стать причиной агломерации и дефектов

Допуск на состав средств управления

  • Жесткий контроль элементного состава в пределах диапазона, установленного ASTM
  • Ограничение примесей, таких как O, N, C, влияющих на свойства

Снижение пористости

  • Оптимизация параметров процесса и схем сканирования
  • Использование горячего изостатического прессования для минимизации пористости
  • Поддерживать плотность >99% для обеспечения высокой производительности

Минимизация остаточных напряжений

  • Оптимизация тепловых градиентов в процессе сборки
  • Использование соответствующей термической обработки для снятия напряжений

Достижение заданных механических свойств

  • Растворный отжиг и старение повышают прочность
  • Поддерживать однородные свойства во всех направлениях сборки

Тщательная характеризация порошка, оптимизация параметров и последующая обработка являются ключевыми факторами для получения бездефектных деталей из 316L методом AM.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Вопрос: Для чего обычно используется порошок из нержавеющей стали 316L?

О: Порошок 316L наиболее широко используется для аддитивного производства, литья металлов под давлением, прессования и спекания благодаря своей отличной коррозионной стойкости в сочетании с хорошими механическими свойствами и биосовместимостью. К числу распространенных областей применения относятся имплантаты, аэрокосмические компоненты, автомобильные детали, биомедицинские устройства и оснастка.

Вопрос: Какой размер частиц рекомендуется для лазерных процессов AM?

Ответ: Обычно для процессов лазерного наплавления в порошковом слое, таких как DMLS и SLM, рекомендуется диапазон размеров частиц 10-45 мкм. Более мелкие частицы размером менее 10 мкм могут вызвать проблемы с текучестью и растеканием. Распределение частиц по размерам также должно хорошо контролироваться.

Вопрос: Как морфология порошка влияет на его свойства?

О: Для AM-технологий желательно использовать порошок с высокой сферичностью и свободной текучестью. Порошок неправильной формы с шипами подходит для методов прессования и спекания. Спутниковые частицы и мелкие частицы негативно влияют на текучесть порошка и могут приводить к образованию дефектов. Контроль морфологии порошка является ключевым фактором для достижения оптимальных характеристик.

Вопрос: Каковы основные различия между порошком 316L, распыляемым газом, и порошком 316L, распыляемым водой?

О: Порошок 316L, распыляемый газом, имеет более сферическую морфологию и лучшую текучесть. Порошок, распыляемый водой, имеет более неправильную форму, но обеспечивает более высокую сжимаемость, необходимую для прессования и спекания. Порошок, распыляемый газом, имеет более низкое содержание кислорода.

Вопрос: Какие методы постобработки используются при изготовлении деталей из 316L AM?

О: Обычная последующая обработка включает термообработку, горячее изостатическое прессование, обработку поверхности шлифованием/обработкой, нанесение покрытий и контроль качества. Это позволяет достичь заданных свойств, точности размеров, эстетики и выявить дефекты.

Вопрос: Каковы некоторые распространенные дефекты порошка 316L и как их можно избежать?

О: Возможными дефектами являются пористость, растрескивание, плохое качество поверхности, отсутствие сплавления и остаточные напряжения. Тщательная оптимизация параметров процесса, контроль качества порошка, ориентация сборки и последующая обработка позволяют минимизировать эти дефекты в деталях из 316L.

Вопрос: Какие стандарты применяются к порошку 316L для АМ и других применений?

О: Ключевыми стандартами являются ASTM F3055 для порошков для АМ, ASTM B822 для определения характеристик порошка, ASTM A240 для определения состава сплава, а также стандарты ISO для управления качеством. Ведущие поставщики порошка 316L сертифицированы по этим стандартам.

Вопрос: Какие факторы определяют цену на порошок 316L?

A: Основными факторами, влияющими на цену порошка 316L, являются уровень качества, размер и распределение частиц, способ производства, объем заказа, требования покупателя к испытаниям/контролю качества, упаковке и доставке. Более жесткие требования повышают цену.

Вопрос: Как можно оптимизировать коррозионную стойкость деталей из 316L AM?

О: Решения включают контроль содержания примесей за счет жестких допусков на химический состав, использование горячего изостатического прессования для повышения плотности и уменьшения пористости, пассивирующие обработки и отжиг растворов для повышения коррозионной стойкости.

узнать больше о процессах 3D-печати

Поделиться

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта

MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.

Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!

Похожие статьи

Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции

Получить последние продукты и прайс-лист