304L rostfritt stålpulver för MIM

Översikt över 304L-pulver för MIM

304L är ett austenitiskt rostfritt stål som innehåller krom, nickel och låg kolhalt. "L" står för lägre kolhalt för att undvika karbidutfällning vid svetsning. 304L erbjuder utmärkt korrosionsbeständighet jämförbar med 316L men till en lägre kostnad.

Viktiga egenskaper som gör 304L lämplig för MIM är bl.a:

• Utmärkt korrosionsbeständighet i en rad olika miljöer
• God duktilitet, seghet och mekaniska egenskaper
• Hög sintrad densitet kan uppnås
• Utmärkt formbarhet tack vare sfärisk pulverformning
• Kostnadseffektivt jämfört med 316L-pulver
• Tillgänglig i en mängd olika pulverspecifikationer

Den här artikeln ger en detaljerad översikt över egenskaper, bearbetning, sintring, applikationer och andra detaljer för 304L-pulver när det används i formsprutning av metall.

Typisk sammansättning av 304L-pulver för MIM

Sammansättningen av 304L pulver för MIM är:

Nickel förbättrar korrosionsbeständigheten medan krom ger oxidationsbeständighet. Låg kolhalt minimerar karbidutfällning under sintring.

Egenskaper för 304L pulver för MIM

304L pulver uppvisar följande egenskaper:

Dessa egenskaper gör 304L lämplig för tillverkning av högpresterande MIM-delar som behöver korrosionsbeständighet.

304L Pulver Specifikationer för MIM

304L pulver för MIM har följande specifikationer:

• Partikelstorlek - Vanligtvis 10-20 mikrometer med smal fördelning. Kritisk för hög sintrad densitet.
• Flödeshastighet - Minsta flödeshastighet 25 s/50 g. Säkerställer smidig formsprutning utan blockeringar.
• Morfologi - Övervägande sfäriskt pulver för utmärkt formbarhet och densitet.
• Syrehalt - Låga syrgasnivåer (<2000 ppm) för att minimera oxidation.
• Skenbar densitet - Högre skenbar densitet förbättrar pulverbelastningen under gjutning.
• Tappdensitet - Högre densitet än 4 g/cm3 önskas för god packning.

Bearbetning av 304L-pulver i MIM

304L-pulver genomgår följande bearbetningssteg under MIM:

1. Blandning - Pulvret blandas med ett lämpligt bindemedel, smörjmedel och mjukgörare för att bilda råmaterialet.

2. Granulering - Råmaterialet granuleras till sfäriska pellets för att förbättra flödet in i injektionsröret.

3. Formsprutning - Råmaterialpelletsen formas till komplexa nätformade delar med hjälp av formsprutning.

4. Avbindning - Bindemedlet avlägsnas från de gjutna delarna genom lösningsmedels- och/eller termiska avbindningsprocesser.

5. Sintring - De avsmalnade delarna (bruna delar) sintras vid 1300-1400°C i vätgas för att producera täta komponenter.

Sintringsrespons hos 304L-pulver

• 304L-pulver kan uppnå >95% teoretisk densitet vid sintring med minimal distorsion.
• Utmärkt sintringsbarhet tack vare fint sfäriskt pulver, god ytrenhet och renhet.
• Låg kolhalt minimerar utfällningen av kromkarbider under sintringen.
• Kontrollerad temperatur och atmosfär krävs för att uppnå hög förtätning och goda egenskaper.
• Värmebehandling efter sintring kan förbättra egenskaperna ytterligare.

Användningsområden för sintrade 304L delar från MIM

MIM som använder 304L-pulver är perfekt för:

• Kirurgiska instrument som skalpellblad, klämmor, sårhakar, tänger.
• Tand- och ortodontikomponenter som implantat och tandställning.
• Klockkomponenter som fingrar, kugghjul och fjädrar.
• Elektriska kontakter och anslutningar.
• Katetrar, kanyler och mikrofluidiska anordningar för medicinskt bruk.
• Korrosionsbeständiga beslag, fästanordningar och annan hårdvara.
• Dekorativa smycken och kostymsmycken.

Fördelar med att använda 304L-pulver för MIM

Förmåner inkluderar:

• Utmärkt korrosionsbeständighet jämförbar med gjutet eller smidesbehandlat 304L rostfritt stål.
• Hög måttnoggrannhet och utmärkt ytfinish för MIM-detaljer.
• Komplexa geometrier är möjliga endast genom MIM.
• Nära full densitet och goda mekaniska egenskaper.
• Skalbar process med kapacitet för ekonomisk produktion av medelstora och stora volymer.
• Lägre komponentvikt och materialutnyttjande jämfört med maskinbearbetning.

Globala leverantörer av 304L-pulver för MIM

Några ledande globala leverantörer av gasatomiserat 304L rostfritt stålpulver skräddarsytt för MIM inkluderar

• Sandvik Osprey (Storbritannien)
• Carpenter Powder Products (USA)
• AMETEK (USA)
• Rio Tinto Metal Powders (Kanada)
• Höganäs (Sverige)
• Guangdong Huijin Powder Material (Kina)

Dessa företag erbjuder olika kvaliteter av 304L-pulver som uppfyller de stränga kraven från MIM.

304L Pulverpriser för MIM-industrin

De ultrafina sfäriska gasatomiserade pulvren som används i MIM är dyrare än standardkvaliteterna. Inköp av mindre kvantiteter kan vara 50% dyrare.

Förvaring och hantering av 304L-pulver

304L-pulver ska förvaras i förseglade behållare under kontrollerad luftfuktighet och inert gasrening för att förhindra:

• Oxidation/reaktion med omgivningen
• Fuktabsorption som leder till dålig sintring
• Säkerhetsföreskrifterna i leverantörens säkerhetsdatablad ska följas

Försiktiga pulverhanteringstekniker bör användas under MIM-bearbetning.

Testning av kvalitetskontroll för 304L pulver

Viktiga tester inkluderar:

• Fördelning av partikelstorlek (laserdiffraktion)
• Morfologi (SEM)
• Flödeshastighet (Hall-flödesmätare)
• Skenbar densitet
• Tappdensitet
• Kemisk sammansättning

Korrekt testning säkerställer att pulvret uppfyller de kritiska kraven för högkvalitativ MIM-råvara.

Jämförelse mellan 304L och 316L för MIM

304L- och 316L-pulver jämförs för MIM-användning:

• 304L ger bättre värde till lägre kostnad.
• 316L ger högre korrosionsbeständighet i tuffa miljöer.
• Båda har utmärkt sintringsförmåga.
• 304L har något bättre draghållfasthet medan 316L har högre sträckgräns.
• 304L är tillräckligt för de flesta applikationer medan 316L är att föredra för mer krävande förhållanden.

Vanliga frågor

F: Vilken är den typiska pulverstorleken 304L som används för MIM-råmaterial?

A: 10-20 mikron med smal partikelstorleksfördelning används vanligtvis för optimal pulverbelastning, formbarhet och sintrad densitet.

F: Hur mycket kostar 304L-pulver med hög renhet för MIM?

S: Sfäriskt gasatomiserat 304L-pulver med hög renhet kostar $25-50 per kg baserat på ordervolym. Små kvantiteter är betydligt dyrare.

F: Vilken sintrad densitet kan uppnås med 304L MIM-delar?

A: Med optimerad bearbetning kan sintrad densitet över 95% teoretisk densitet (ca 7,6-7,8 g/cm3) uppnås för 304L MIM-delar.

F: Används någon post-sinter värmebehandling för 304L delar från MIM?

S: Ja, lösningsglödgning följt av luftkylning kan utföras på sintrade 304L MIM-delar för att förbättra mekaniska egenskaper.

F: Var kan jag köpa 304L pulver som är lämpligt för medicinska MIM-applikationer?

A: 304L-pulver som uppfyller strikta specifikationer för den medicinska sektorn kan köpas från ledande leverantörer som Sandvik Osprey, Carpenter Powder Products, AMETEK, Rio Tinto Metal Powders.