Maraging-stål 250 pulver

Översikt

Maråldrat stål 250 pulver är ett utskiljningshärdbart stålpulver som kan användas för 3D-printing eller additiv tillverkning. Det har utmärkt hållfasthet och seghet i kombination med god svetsbarhet och duktilitet.

Några viktiga egenskaper och kännetecken för maråldrat stål 250 pulver är bl.a:

Sammansättning: Järn-nickellegering med 18-19% nickel, 7-9% kobolt, 3-5% molybden, 0,6-1,2% titan och mindre än 0,1% kol

Densitet: 8,1 g/cc

Smältpunkt: 1480-1525°C

Slutlig draghållfasthet: >250 ksi (>1723 MPa) i åldrat skick

Töjning: 10-15% i äldre skick

Hårdhet: 50 HRC i åldrat skick

Maråldrat stål har fått sitt namn från de kombinerade effekterna av martensitisk omvandling och åldrande. Den låga kolhalten gör att mjuk martensit bildas vid snabb kylning. Efterföljande åldring vid 480-510°C möjliggör fin utfällning av intermetalliska faser, vilket ger betydande hållfasthet och seghet.

Kombinationen av egenskaper gör maråldrat stål lämpligt för produkter som kräver hög hållfasthet i kombination med seghet och svetsbarhet. Den pulverbäddsbaserade tryckprocessen gör det möjligt att tillverka komplexa delar.

Maraging Steel 250 Pulversammansättning

Maråldringsstål har låga kolkoncentrationer, vanligtvis mindre än 0,1%. Detta förhindrar att karbider bildas under åldringen, vilket kan göra stålet sprött.

Sammansättningen av pulver av maråldrat stål av klass 250 är:

Tabell 1: Kemisk sammansättning av pulver av maråldrat stål 250

Element	Vikt %
Nickel	18-19
Kobolt	7-9
Molybden	3-5
Titan	0.6-1.2
Kol	<0.1
Järn	Balans

Små tillsatser av titan och aluminium görs för att förbättra härdningen. Kolhalten hålls låg, under 0,1%, för att förhindra oönskad karbidutfällning.

Den låga kolhalten tillsammans med en balanserad nickel- och kobolthalt ger en utmärkt kombination av styrka och seghet efter åldringsbehandling.

Produktionsmetod för Maraging Steel 250-pulver

Maraging-stål smälts dubbelt i en vakuuminduktionssmältugn för att säkerställa kontroll av sammansättningen. Smältan stelnar sedan snabbt till pulver med hjälp av gasatomiseringsprocessen.

Tabell 2: Typisk produktionsmetod för maråldrat stål 250 pulver

Steg	Detaljer
Smältande	Induktionssmältning i vakuum
Snabb stelning	Atomisering med inert gas till fint pulver
Siktning	Klassificering av partikelstorlek
Sfäriskisering	För högre flödesförmåga hos pulver

Gasatomisering möjliggör kontroll över pulverstorleksfördelningen och morfologin. Pulverpartiklarna är i allmänhet sfäriskt formade, med vissa satelliter.

Det typiska storleksintervallet är 15-45 mikron, men mindre eller större storlekar kan också produceras baserat på applikationskrav.

Egenskaper för Maraging-stål 250 pulver

Maråldringsstål kombinerar god bearbetbarhet i glödgat tillstånd med mycket hög hållfasthet i åldrat tillstånd. Det har också utmärkt seghet för ett stål i den här hållfasthetsklassen.

Tabell 3: Översikt över egenskaperna hos pulver av maråldrat stål 250 under olika förhållanden

Fastighet	Som konsoliderad	Äldre
Utbyteshållfasthet	~100 ksi	>250 ksi
Draghållfasthet	120-140 ksi	>260 ksi
Töjning	20-25%	8-15%
Hårdhet	30 HRC	50 HRC
Tålighet	Utmärkt	Bra

Egenskaperna gör den väl lämpad för användning både i tryckt och värmebehandlat tillstånd. Delarna kan enkelt bearbetas efter tryckning och sedan åldras för att få betydande styrka.

Värmebehandling av Maraging Steel 250 pulver

För att uppnå maximal hållfasthet behöver maråldrat stål lämplig värmebehandling. Standardförfarandet är:

• Lösning: Värm upp till 820-840°C, håll i 1-2 timmar, kyl snabbt
• Åldrande: Värm till 480-510°C, håll 3-6 timmar, luftkyl

Lösningsglödgning bildar martensit genom upphettning i austenitfasfältet följt av snabb kylning. Detta ger en mjuk fas som är redo för omvandlingar under åldringen.

Åldring leder till att intermetalliska utfällningar bildas i martensitmatrisen. Detta ger en avsevärd ökning av hållfastheten. Rätt åldringstid och temperatur är avgörande.

Viktiga användningsområden för Maraging Steel 250 Powder

Kombinationen av egenskaper gör maråldrat stål lämpligt för olika krävande applikationer:

Tabell 4: Översikt över viktiga användningsområden för maråldrat stål 250 pulver

Industri	Tillämpningar	Fördelar
Flyg- och rymdindustrin	Turbinblad, motorkomponenter	Hög hållfasthet, brottseghet
Fordon	Chassi, komponenter för drivlina	Hållfasthet, svetsbarhet
Verktyg	Formsprutningsverktyg, formverktyg	Hög hållfasthet, dimensionsstabilitet
Allmän verkstadsindustri	Axlar, höljen, fixturer	Styrka, seghet

• Den extremt höga hållfasthet som kan uppnås gör den lämplig för kritiska statiska och dynamiska lastbärande delar.
• Utmärkt seghet minskar risken för plötsliga sprickor.
• God maskinbearbetbarhet i glödgat tillstånd. Komplexa former kan bearbetas efter tryckning.
• Kan svetsas för att montera stora komponenter.
• Låg termisk expansion ger utmärkt dimensionskontroll för verktygstillämpningar.

Specifikationer och standarder

Maråldrat stål klass 250 överensstämmer med följande specifikationer:

Tabell 5: Specifikationer och standarder för maråldersstål klass 250 pulver

Standard	Beteckning	Land
ASTM	A743	USA
SV	1.2709	Europa

Motsvarande standardbetyg från andra länder:

• Japan: JIS G4805-SUH850
• Kina: GB 8162-99
• Ryssland: EP741N

Eftersom maråldringsstål är ett relativt nytt material utvecklas specifikationerna fortfarande. Kundanpassade kvaliteter tillverkas ofta för specifika tillämpningar.

Leverantörer och prissättning

Maraging steel 250 pulver kan köpas från följande ledande leverantörer:

Tabell 6: Översikt över några leverantörer av maråldrat stål 250 pulver och ungefärliga priser

Företag	Varumärken	Priser
Sandvik	Osprey 250	$100+/kg
EOS	MaragingSteel MS1	$90+/kg
Snickare	Anpassad 450	$110+/kg
Praxair	Mara 250	$120+/kg

• Priserna varierar från $90-120+ per kg beroende på ordervolym och exakt kemi.
• Speciallegeringar anpassade till applikationskrav finns också tillgängliga.
• Små prover kan köpas online från företag som tillverkar 3D-printingmaterial.

Jämförelse med alternativ

Tabell 7: Jämförelse av maråldersstål 250 med alternativa material

Fastighet	Maraging-stål 250	17-4PH rostfritt stål	Inconel 718	Titan Ti64
Täthet	8,1 g/cc	7,8 g/cc	8,2 g/cc	4,4 g/cc
Draghållfasthet	>260 ksi	190 ksi	190 ksi	130 ksi
Töjning	8-15%	12-20%	19-29%	10-25%
Motståndskraft mot korrosion	Måttlig	Mycket bra	Utmärkt	Utmärkt
Termiska egenskaper	Genomsnitt	Dålig	Bra	Genomsnitt
Kostnad	Hög	Måttlig	Mycket hög	Måttlig

Fördelar med maråldrat stål 250:

• Högsta hållfasthet som tryckt
• Utmärkt brottseghet
• God bearbetbarhet och svetsbarhet
• Dimensionsstabilitet vid värmebehandling

Nackdelar:

• Lägre korrosionsbeständighet än rostfritt eller superlegeringar
• Högre kostnad än stål som 17-4PH
• Lägre temperaturbeständighet än nickellegeringar

Totalt sett ger maråldringsstål 250 den bästa kombinationen av ultrahög hållfasthet och medelhög kostnad jämfört med andra alternativ.

Slutsats

• Maråldrat stål 250 pulver kan uppnå exceptionella draghållfastheter på över 260 ksi efter åldring.
• Den används ofta för kritiska komponenter inom flyg- och bilindustrin, verktygsindustrin och allmän verkstadsindustri.
• Den balanserade nickel- och koboltsammansättningen ger en optimerad kombination av styrka och seghet.
• Utmärkt dimensionsstabilitet under upplösning och åldring gör den idealisk för verktygstillämpningar.
• Pulverbäddsbaserad 3D-printing gör det nu möjligt att tillverka mycket komplexa delar med hjälp av detta höghållfasta stålpulver.

VANLIGA FRÅGOR

Vad är Maraging Steel 250 Powder?

Maraging Steel 250 Powder är en typ av metallpulver som används i additiva tillverkningsprocesser som 3D-printing. Det består av maraging steel, som är känt för sin exceptionella styrka och seghet.

Vilka är de viktigaste egenskaperna hos Maraging Steel 250 Powder?

Maraging Steel 250 Powder är känt för sin höga hållfasthet, utmärkta brottseghet och korrosionsbeständighet. Det kännetecknas också av sin förmåga att värmebehandlas för att uppnå ännu större hårdhet.

Vad är användningsområdet för Maraging Steel 250 Powder?

Pulvret används inom olika branscher, t.ex. flyg-, fordons- och medicinindustrin, för att tillverka delar och komponenter som kräver hög hållfasthet och hållbarhet. Vanliga användningsområden är komponenter till flyg- och rymdindustrin, verktyg och medicinska implantat.

Hur bearbetas Maraging Steel 250 Powder vid 3D-utskrift?

Maraging Steel 250 Powder används vanligtvis i pulverbäddsfusionsprocesser som selektiv lasersmältning (SLM) eller elektronstrålesmältning (EBM). I dessa processer används en högenergetisk laser- eller elektronstråle för att selektivt smälta och smälta samman pulverpartiklarna lager för lager för att skapa ett 3D-objekt.

Vilka är fördelarna med att använda Maraging Steel 250 Powder i 3D-utskrifter?

Fördelarna är bland annat det höga förhållandet mellan styrka och vikt, de utmärkta mekaniska egenskaperna och möjligheten att tillverka komplexa geometrier. Det är också lämpligt för tillverkning av delar med komplicerade detaljer.

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser