Maraging stål 300 pulver

Maraging steel 300 pulver är ett legerat stålpulver som vanligtvis innehåller ca 18% nickel, 8,5% kobolt, 3% molybden, 0,6% titan och spårmängder av aluminium. Det kännetecknas av hög hållfasthet och seghet tillsammans med god svetsbarhet.

Översikt

Maråldringsstål 300 pulver har följande viktiga egenskaper:

• Ultrahöghållfast maråldrat stål i pulverform
• Uppnår hållfasthetsnivåer på 300 ksi (2068 MPa) och högre
• Bibehåller god brottseghet jämfört med andra höghållfasta legeringar
• Sammansättningen möjliggör värmebehandling för att uppnå optimal styrka
• Pulvermetallurgisk process möjliggör tillverkning av komplexa detaljer
• Används inom flyg- och rymdindustrin, verktygstillverkning och andra kritiska applikationer

Viktiga egenskaper:

• Mycket hög sträck- och draghållfasthet
• God brottseghet
• Utmärkt dimensionsstabilitet
• Enkel maskinbearbetning före åldringsbehandling
• God svetsbarhet i åldrat tillstånd
• Motståndskraftig mot spänningskorrosion

Sammansättning

Den nominella sammansättningen av pulver av maråldrat stål 300 är

De viktigaste legeringselementen som nickel, kobolt och molybden ger den matrisförstärkning som krävs för att nå ultrahöga hållfasthetsnivåer. Titan är ett viktigt tillskott för kontroll av kornstorleken. Aluminium förbättrar åldringsprocessen.

Fastigheter

De egenskaper som erhålls efter lämplig värmebehandling av maråldrat stål 300 pulver är

De extremt höga hållfasthetsnivåerna uppnås genom solid lösningsförstärkning och värmebehandling för att möjliggöra utskiljningshärdning. Det bibehåller också en jämförelsevis god brottseghet. Dessa egenskaper gör det väl lämpat för kritiska komponenter inom flyg- och rymdindustrin och andra krävande industrier.

Värmebehandling

Värmebehandlingsprocessen omfattar vanligtvis:

1. Lösning Behandling: Uppvärmning till 593°C (1100°F) i 1 timme, därefter luftkylning/oljebläckning. Ger ett mjukt tillstånd för enkel bearbetning.
2. Behandling av åldrande: Värm 230 - 650°C (450 - 1200°F) i 1 - 6 timmar och luftkyl sedan till rumstemperatur. Möjliggör utskiljningshärdning för att uppnå full höghållfasthet.

Åldring vid lägre temperaturer resulterar i högre draghållfasthet men lägre töjningsvärden. Värmebehandlingen kan modifieras efter önskade mekaniska egenskaper.

Tillämpningar

Typiska användningsområden för maråldrat stål 300 pulver är bl.a:

• Flyg- och rymdindustrin samt flygplanskomponenter
• Militär utrustning
• Höljen till raketmotorer
• Turbinblad
• Industriella verktyg
• Tryckkärl
• Kopplingsstavar
• Kugghjul
• Kammar
• Fästelement och fjädrar

Det ger tillförlitlig prestanda under höga dynamiska påfrestningar vid lägre vikter jämfört med andra flyg- och rymdmaterial. Komponenterna omfattar kritiska strukturdelar, motor- och transmissionselement. Den pulvermetallurgiska metoden underlättar tillverkning av komplexa eller oregelbundna former.

Leverantörer och prissättning

Några av de största leverantörerna av maraging steel 300 powder är

Priserna kan variera mellan $45 - $60 per kg beroende på ordervolym, ytterligare bearbetning, leveranstider och regionala faktorer. Säljs i allmänhet i små partier för additiv tillverkning. Priser för stora kvantiteter kan förhandlas fram med leverantörer.

Standarder

Det finns för närvarande inga formella specifikationer för sammansättningen och egenskaperna hos pulver av maraging steel 300 eftersom det främst är avsett för additiv tillverkning snarare än konventionell gjutning/smide.

Leverantörerna följer dock etablerade standarder för smidda maragingprodukter av kvalitet 300 när det gäller gränser för sammansättningen och för att uppnå avsedda hållfasthetsnivåer genom lämplig värmebehandling. Provningsstandarderna är också anpassade.

Jämförelse med alternativ

Vs. Maraging stål 250 klass:

• Maraging 300 har 12-15% högre hållfasthet
• Maraging 250 är något hårdare
• Maraging 300 är dyrare

Vs. Rostfritt stål:

• 5-7 gånger högre hållfasthet än utskiljningshärdade rostfria stål
• Bättre brottseghet än de flesta rostfria kvaliteter
• Dyrare än rostfritt stål

Vs. Stål för snickeriverktyg:

• 2-3 gånger högre hållfasthet än kallbearbetade verktygsstål
• Mycket bättre seghet, särskilt i större sektioner
• Mer dimensionsstabil under värmebehandling
• Svårt att slipa eller polera jämfört med verktygsstål

Begränsningar

• Dyrt legeringspulver
• Kräver kontrollerad värmebehandling
• Sektionsstorleken är begränsad för kritiska applikationer
• Svårt att svetsa eller sammanfoga efter åldringsbehandling
• Låg oxidations- och korrosionsbeständighet

Förbättrad korrosionsbeständighet kan uppnås genom att tillsätta 1-3% krom för att producera maråldersbeständiga rostfria typer.

Vanliga frågor

F: Vad används maråldrat stål till?

A: Maråldringsstål har mycket hög hållfasthet i kombination med god brottseghet, vilket gör dem lämpliga för kritiska statiska och dynamiska lastbärande komponenter inom flyg, försvar, motorsport, verktyg och andra krävande industrier.

F: Varför är maråldrat stål så starkt?

S: Maråldersstål har extremt hög hållfasthet på grund av utskiljningshärdning genom värmebehandling av en legeringssammansättning som innehåller nyckelelement som nickel, kobolt, molybden och titan. Detta underlättar en omvandling av molekylstrukturen så att den blir extremt hård och motståndskraftig mot dislokationsrörelser.

F: Vad är pulvermetallurgi maraging stål?

S: Det handlar om att tillverka komponenter av maråldrat stålpulver med hjälp av additiva tillverkningsmetoder som laserpulverbäddfusion, bindemedelsstrålning eller deponering med riktad energi. Detta ger större designfrihet jämfört med konventionell smidning och maskinbearbetning. Det resulterar i likvärdiga eller bättre egenskaper efter värmebehandling.

F: Är maråldrat stål sprött?

S: Nej, till skillnad från andra ultrahöghållfasta stål bibehåller maråldringsstål relativt god brottseghet och motståndskraft mot sprickutbredning. Sektionsstorleken är dock begränsad för kritiska tillämpningar. Med optimal åldringsbehandling ger de en bra balans mellan hållfasthet, duktilitet och slagseghet.

F: Kan man svetsa maråldrat stål?

S: Maråldrat stål i glödgat/upplöst tillstånd kan svetsas med konventionella metoder eller solid state-metoder. Men svetsning i härdat tillstånd är svårare och kräver specialiserade metoder. Sammansatta komponenter kan behöva återlösas och värmebehandlas för att återställa egenskaperna.

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser