AerMet100 Pulver av rostfritt stål

AerMet100 rostfritt stålpulver är ett högpresterande legeringspulver som är utformat för additiv tillverkning som kräver hög hållfasthet och utmattningsbeständighet. Några viktiga egenskaper hos detta material inkluderar:

• Hög hållfasthet och hårdhet - AerMet100 har utmärkt hållfasthet med en draghållfasthet på över 200 ksi och en hårdhet på 30-36 HRC.
• God duktilitet - Trots den höga hållfastheten har AerMet100 fortfarande en god duktilitet och slagtålighet. Töjningsvärdena är över 10%.
• Utmärkt utmattningshållfasthet - utmattningsgränsen för AerMet100 är mycket hög, ca 50% av draghållfastheten. Detta möjliggör hållbara komponenter som utsätts för cykliska påfrestningar.
• Motståndskraft mot krypning - AerMet100 motstår deformation under belastning vid höga temperaturer upp till 700°C, vilket gör den lämplig för användning vid förhöjda temperaturer.
• Korrosionsbeständighet - Det rostfria stålets sammansättning ger korrosions- och oxidationsbeständighet för användning i tuffa miljöer.
• Svetsbarhet - Den låga kolhalten ger god svetsbarhet med standardmetoder för smältsvetsning.
• Kostnadseffektivitet - AerMet100 är mer prisvärd än andra exotiska legeringar med liknande egenskaper.

Denna exceptionella balans av egenskaper gör AerMet100 lämpligt för krävande applikationer inom flyg, olja och gas, fordons- och industrisektorerna. Delar tillverkade av AerMet100-pulver uppvisar hög hållfasthet i förhållande till vikt, hållbarhet och tillförlitlighet under driftsbelastning.

AerMet100 rostfritt stål pulver sammansättning

AerMet100 har en martensitisk rostfri stålsammansättning med tillsatser av kobolt, nickel och molybden för styrka och hårdhet. Den nominella sammansättningen anges nedan:

Element	Vikt %
Järn (Fe)	Balans
Krom (Cr)	15.0 – 17.0
Nickel (Ni)	7.0 – 10.0
Kobolt (Co)	8.0 – 10.0
Molybden (Mo)	4.0 – 5.0
Mangan (Mn)	< 1.0
Kisel (Si)	< 1.0
Kol (C)	< 0.03

De viktigaste legeringselementen och deras effekter är

• Krom - Ger korrosions- och oxidationsbeständighet
• Nickel - Ökar seghet och duktilitet
• Kobolt - Stärkande medel i fast lösning, ökar styrkan
• Molybden - Solid solution-styrkemedel, ökar hållfastheten och krypmotståndet
• Mangan & kisel - Avoxideringsmedel för att förbättra pulvertillverkningen
• Kol - Hålls låg för bättre svetsbarhet

Kombinationen av dessa element ger AerMet100 rostfritt stål dess unika egenskaper.

AerMet100 Egenskaper för pulver av rostfritt stål

AerMet100 uppvisar följande fysiska och mekaniska egenskaper i AM- och värmebehandlat skick:

Fastighet	Som byggd	Värmebehandlad
Täthet	7,9 g/cc	7,9 g/cc
Porositet	< 1%	< 1%
Ytjämnhet (Ra)	15-25 μm	15-25 μm
Hårdhet	30-35 HRC	34-38 HRC
Draghållfasthet	170-190 ksi	190-220 ksi
Utbyteshållfasthet (0,2% förskjutning)	160-180 ksi	180-210 ksi
Töjning	8-13%	10-15%
Minskning av yta	15-25%	15-25%
Elasticitetsmodul	27-30 Msi	29-32 Msi
CTE (70-400°C)	11-12 μm/m°C	11-12 μm/m°C
Konduktivitet	25-30% IACS	25-30% IACS

Egenskaperna gör AerMet100 lämplig för höghållfasta strukturella komponenter, fästelement för flyg- och rymdindustrin, borrhålsverktyg, ventiler och pumpar samt andra kritiska delar där utmattningshållfasthet är av största vikt.

AerMet100 Pulverapplikationer för rostfritt stål

De unika egenskaperna hos AerMet100 gör det till ett utmärkt val för följande applikationer:

Flyg- och rymdindustrin

• Strukturella fästen, stag, flygplanskroppskomponenter
• Delar till landningsställ, vingkomponenter, empennage
• Motorfästen, avgaskomponenter
• Turbinblad, impellrar, kompressordelar
• Fästelement med hög hållfasthet, bultar, muttrar, nitar

Olja & Gas

• Verktyg och komponenter för borrning i borrhål
• Delar till borrhål, ventiler, pumpar
• Tryckkärl, rördelar
• Strukturdelar för undervattens-/offshorebranschen

Fordon

• Komponenter för kraftgenerering
• Delar till drivsystem som kugghjul, axlar
• Strukturella stag, chassikomponenter
• Högpresterande racingkomponenter

Industriell

• Robotikdelar som utsätts för slitage och stötar
• Matriser, formar, verktyg
• Delar för vätskehantering som ventiler och pumpar
• Andra komponenter som belastas med hög cykelhastighet

Den utmärkta utmattningshållfastheten hos AerMet100 gör den till en idealisk ersättning för komponenter som traditionellt tillverkas av titan- eller nickellegeringar. Den höga hårdheten ger också god slitstyrka.

AerMet100 rostfritt stålpulver Specifikationer

AerMet100 pulverprodukter uppfyller följande specifikationer:

Specifikation	Kvalitet/Legering
AMS 7245	AerMet100
ASTM F3056	AlloySpec 23A
DIN 17224	X3NiCoMoAl 15-7-3

Typiska storleksfördelningar för AM-bearbetning är

Partikelstorlek	Distribution
15-53 μm	98%
<106 μm	99%

Den kemiska sammansättningen måste överensstämma med de tillåtna intervallen för element som Cr, Ni, Co, Mo, C, etc. som anges i AMS 7245-specifikationen för AerMet100-legeringen.

Mekaniska egenskaper ska uppfylla eller överskrida de minimivärden för hårdhet, draghållfasthet, sträckgräns, töjning och areareduktion som anges i AMS 7245.

Icke-förstörande provning som färgpenetrant- eller magnetpulverinspektion ska inte visa några kritiska fel eller defekter. Pulvret ska ha god flytbarhet och får inte klumpa ihop sig.

AerMet100 Rostfritt stålpulver - leverantörer och priser

AerMet100-pulver finns tillgängligt från följande stora leverantörer:

Leverantör	Produktbeteckning	Prisintervall per kg
Snickare Tillsats	CarTech AerMet100	$85-110
Höganäs	Digital metall DM100	$90-120
Praxair	TRU100	$80-100
Sandvik Osprey	Osprey Met 100	$75-95

Priserna varierar beroende på ordervolym, partistorlek, regional distributör och andra rabatter. Mindre forskningskvantiteter kan kosta mer än volymer för bulkproduktion.

Förvaring och hantering

För att bibehålla kvaliteten på AerMet100-pulvret för AM-användning gäller följande riktlinjer för lagring och hantering:

• Förvara förslutna behållare på en sval, torr plats, skyddad från fukt och kontamineringskällor
• Undvik att utsätta pulvret för hög luftfuktighet (>60% RH) under längre tid
• Låt pulvret uppnå rumstemperatur innan behållaren öppnas för att förhindra kondens
• Häll och överför pulver i inerta miljöer med låg syrehalt om möjligt
• Använd pulverhanteringsutrustning och tillbehör som är tillverkade av kompatibla material för att förhindra kontaminering
• Begränsa återanvändningen av pulver till högst 2-3 cykler för att förhindra försämring av egenskaperna
• Genomföra tester av använt pulver för att säkerställa att det fortfarande uppfyller alla specifikationer för återanvändning

Korrekt förvaring och noggrann hantering är avgörande för att förhindra att pulvret oxiderar, kontamineras eller får förändrad flytbarhet.

Säkerhetsinformation

• Använd personlig skyddsutrustning vid hantering av pulver - handskar, andningsmask, skyddsglasögon
• Undvik hudkontakt för att förhindra eventuella allergiska reaktioner
• Förhindrar inandning av fina pulver under långa perioder
• Säkerställ tillräcklig ventilation och dammuppsamling vid bearbetning
• Använd gnistfria verktyg för att dosera och hantera pulver
• Inertgasfiltrering rekommenderas för pulverhantering
• Följ alla tillämpliga riktlinjer för säkerhetsdatablad (SDS)
• Bortskaffa enligt lokala bestämmelser och säkerställ inneslutning

AerMet100-legeringspulver är i allmänhet inte farliga material, men grundläggande säkerhetsrutiner bör följas vid förvaring, hantering och bearbetning.

Inspektion och provning

För att säkerställa att AerMet100-pulvret uppfyller specifikationerna kan följande inspektions- och testprocedurer användas:

Testmetod	Fastighet validerad
Visuell inspektion	Pulverflödesförmåga, kontaminering
Skannande elektronmikroskopi	Partikelstorleksfördelning och morfologi
Energidispersiv röntgenspektroskopi	Legeringskemi, kontaminering
Röntgendiffraktion	Förekommande faser, kontaminering
Hall-flödesmätare	Flödeshastighet för pulver
Skenbar densitet	Packningsdensitet för pulver
Tappdensitetstest	Flödbarhet för pulver
Analys av siktar	Fördelning av partikelstorlek enligt ASTM B214
Kemisk analys	Sammansättning enligt AMS 7245, oxider
Mätning av densitet	Pulverdensitet jämfört med AMS 7245

Mekanisk provning av tryckta provkroppar enligt AMS 7245 validerar att den slutliga detaljens egenskaper uppfyller kraven. Provningsmetoderna omfattar hårdhet, draghållfasthet, charpyslag, högcykelutmattning, lågcykelutmattning, krypbrott, brottseghet, korrosion etc.

AerMet100 rostfritt stålpulver jämfört med liknande material

AerMet100 kan jämföras med andra martensitiska rostfria stål med hög hållfasthet enligt följande:

Legering	Styrka	Duktilitet	Svetsbarhet	Kostnad
AerMet100	Mycket hög	Måttlig	Rättvist	Måttlig
17-4PH	Hög	Låg	Dålig	Låg
Anpassad 465	Mycket hög	Låg	Dålig	Hög
316L	Måttlig	Hög	Utmärkt	Låg
Inconel 718	Hög	Hög	Måttlig	Mycket hög

Fördelar med AerMet100:

• Högre hållfasthet än 17-4PH och 316L
• Bättre duktilitet än Custom 465 för högre slagtålighet
• Mer svetsbara än utskiljningshärdande legeringar
• Lägre kostnad än Inconel 718

Begränsningar av AerMet100:

• Lägre duktilitet/brottseghet än austenitisk 316L
• Sämre svetsbarhet jämfört med 316L
• Högre kostnad än 17-4PH eller 316L
• Lägre hållfasthet än Custom 465 i toppåldrat skick

Sammantaget ger AerMet100 en optimal kombination av styrka, duktilitet, svetsbarhet och kostnad för högpresterande detaljer som tillverkas med AM-processer.

VANLIGA FRÅGOR

F: Vilka är de viktigaste fördelarna med AerMet100-legeringen?

A: De främsta fördelarna med AerMet100 är dess höga hållfasthet och hårdhet i kombination med god duktilitet, utmärkt utmattningshållfasthet, kryphållfasthet, korrosionsbeständighet och måttliga kostnad. Detta gör det väl lämpat för kritiska AM-applikationer.

F: Vilken värmebehandling används för AerMet100?

S: En typisk värmebehandling är 1-2 timmars lösningsglödgning vid 1040-1080°C följt av luft- eller ugnskylning till rumstemperatur, därefter åldringshärdning vid 480°C i 4 timmar för att uppnå optimal styrka och hårdhet.

F: Vilka svetsmetoder kan användas för att sammanfoga AerMet100-delar?

S: Smältsvetsmetoder som GTAW, GMAW och PAW rekommenderas för AerMet100 för att undvika sprickbildning och minimera distorsion. Låg värmetillförsel och peening av svetsarna rekommenderas också. Lödning kan också ge bra fogar.

Q: Hur är AerMet100 jämfört med maråldringsstål för AM?

A: AerMet100 har högre duktilitet men något lägre hållfasthet än maråldringsstål som 18Ni300 eller 18Ni350. Maråldringsstål har dålig svetsbarhet. AerMet100 är ett bra lågkostnadsalternativ till maråldring.

F: Kan AerMet100 bearbetas efter AM-bearbetning?

S: Ja, AerMet100 kan bearbetas efter AM, men man måste ta hänsyn till arbetshärdningseffekter. Låga skärkrafter, hårdmetallverktyg och tillräcklig kylvätska rekommenderas. Glödgning kan krävas efter omfattande maskinbearbetning.

F: Vilket partikelstorleksintervall för AerMet100-pulver är optimalt för AM?

S: Det rekommenderade partikelstorleksintervallet för AM är 15-45 μm. Finare pulver förbättrar upplösningen men kan påverka flytbarheten negativt. Grövre pulver över 53 μm kan orsaka tryckfel. Den typiska "sweet spot" är 25-35 μm.