Maraging stål C250 pulver

Maraging Steel C250 Powder är en 18% nickel- och koboltförstärkt stållegering (C250) som är känd för sin ultrahöga hållfasthet och seghet utan att förlora formbarheten. Maraging-stål ger hållfasthet 2 till 5 gånger högre än austenitiska eller martensitiska standardkvaliteter genom utskiljningsförstärkning av intermetalliska föreningar.

Maraging-stål C250 levereras i pulverform för additiv tillverkningsteknik som laserpulverbäddfusion (LPBF) som gör det möjligt att skriva ut komplexa geometrier direkt från digitala CAD-modeller. Detta möjliggör snabb prototyptillverkning och produktion av lätta, högpresterande komponenter för flyg-, fordons-, medicin- och verktygstillämpningar.

Översikt över Maraging stål C250 pulver

Maråldrat stål C250 pulver har följande egenskaper:

Tabell 1: Översikt över Maraging Steel C250 pulver

Några viktiga fördelar med maråldrat stål C250 pulver är

• Ultrahög draghållfasthet upp till 2500 MPa efter åldring
• Högre töjning än vanliga rostfria stål
• God brottseghet jämfört med höghållfasta legeringar
• Mjukare än utskiljningshärdande rostfria kvaliteter i lösgjort tillstånd för maskinbearbetning
• Lägre distorsion jämfört med martensitiska stål under värmebehandling
• Utmärkt dimensionsstabilitet under åldring
• Lätt att svetsa i åldrat eller lösningsbehandlat skick

Maråldrat stål C250 har också vissa begränsningar:

• Kräver åldringsbehandling för att utveckla full styrka
• Relativt högt legeringsinnehåll ökar kostnaden
• Känslig för försprödning vid höga temperaturer
• Lägre hårdhet än martensitiska rostfria kvaliteter

tabell 2: Sammansättning av pulver av Maraging Steel C250

Denna sammansättning skapar en metastabil martensitisk matris efter lösningsglödgning som möjliggör betydande sekundär härdning genom homogen utfällning av intermetalliska faser under åldringsbehandlingen.

tabell 3: Viktiga egenskaper hos Maraging Steel C250 pulver

Tillämpningar av Maraging stål C250 pulver

Maraging-stål C250-pulver har använts i olika branscher i följande applikationer på grund av dess ultrahöga hållfasthet, brottseghet och termiska stabilitet:

Tillämpningar inom flyg- och rymdindustrin

• Turbinmotorkomponenter som skivor, axlar, fästelement
• Strukturella komponenter i flygplansskrovet
• Höljen till raketmotorer
• Fästelement, ventiler och beslag för flyg- och rymdindustrin

Tillämpningar inom fordonsindustrin

• Motorsportdelar till drivlinan som vevstakar, axlar
• Högpresterande fjädring och chassi
• Matriser, verktyg

Industriella tillämpningar

• Formsprutningsverktyg för plast
• Strängpressningsverktyg för rör
• Blåsformar
• Smide, stansverktyg
• Gripare, endeffektorer för robotar

tabell 4: Specifikationer, kvaliteter och standarder för maråldringsstål C250

Tabell 5: Leverantörer och priser på Maraging Steel C250 Pulver

Värmebehandling av maråldringsstål C250

Maråldringsstål levereras i glödgat och avkalkat tillstånd. En specifik värmebehandlingsprocedur som består av lösningsglödgning följt av åldring gör att maråldringsstål C250 uppnår sin extremt höga hållfasthet:

Glödgning av lösning

Det första steget är en homogeniserande lösningsglödgning som vanligtvis sker vid 820°C ± 15°C i 1-3 timmar följt av omedelbar kylning till rumstemperatur. Detta gör materialet mjukt men omvandlar mikrostrukturen till en metastabil martensitisk matris genom långsam kylning för att förhindra att andra jämviktsfaser som ferrit eller cementit bildas.

Åldrande

Det lösningsbehandlade maråldringsstålet åldras sedan vid en temperatur mellan 400°C och 500°C i 3-6 timmar beroende på sektionens tjocklek. Detta underlättar diffusionskontrollerad utfällning av intermetalliska föreningar som Ni₃Ti och Fe₂Mo som hindrar dislokationsrörelse vilket leder till betydande förstärkning.

Långvarig exponering vid högre åldringstemperaturer kan försämra egenskaperna medan otillräcklig temperatur eller tid förhindrar fullständig härdning.

Tabell 6: Typisk värmebehandlingsprocess för maråldrat stål C250

De egenskaper som uppnås efter åldringsbehandling anges nedan:

Tabell 7: Mekaniska egenskaper efter åldringsbehandling

Induktionshärdning: För vissa komponenter som axlar, kugghjul och fästelement som kräver ökad slitstyrka kan ytterligare ythärdning genom induktionsvärmebehandling utföras efter åldring för att uppnå en hårdhet över 50 HRC upp till ett djup av 2 mm utan att kärnans egenskaper påverkas.

Mikrostruktur hos maråldrat stål C250

Mikrostrukturen hos maråldrat stål C250 består av:

Martensitisk matris: Matrisen består huvudsakligen av martensit med finkornig lamellmorfologi som uppstår genom kylning efter lösningsglödgning. Denna metastabila struktur ger tillräckligt med kol och legeringselement i fast lösning för utfällning under åldring.

Intermetalliska utfällningar: Sfäriska utfällningar i nanoskala av faserna Ni₃Mo och Ni₃Ti fördelade sig jämnt genom matrisen och nådde högsta volymfraktioner efter fullständig åldringsbehandling. Dessa sammanhängande utfällningar förhindrar dislokationsrörelser vilket leder till drastisk förstärkning.

Karbider och nitrider: Små kubiska partiklar rika på titan, molybden och järnkarbider/nitrider kan också förekomma men utgör < 5% volymfraktion.

Kombinationen av härdad martensitmatris och fin spridning av intermetalliska utfällningar möjliggör den enastående styrka och seghet som maråldersstål uppvisar.

Tryckparametrar för Maraging stål C250 pulver