Нержавеющий порошок для аддитивных технологий и металлургии
Нержавеющий порошок гранулированный металлический материал на основе легированных сталей с содержанием хрома от 12 до 18 %, предназначенный для технологий порошковой металлургии, аддитивного производства и напыления защитных покрытий. Частицы сферической формы получают методом атомизации расплава инертным газом (аргоном или азотом), что обеспечивает плотность упаковки от 4,8 до 5,1 г/см и стабильную текучесть в системах дозирования.
Марки и химический состав
Промышленность использует порошки аустенитного, ферритного и мартенситного классов. Для агрессивных сред применяют молибденсодержащие составы, для высокотемпературных узлов стабилизированные титаном и ниобием. Основные марки:
- 12Х18Н10Т базовый коррозионностойкий состав для пищевого и химического машиностроения;
- 08Х17Н13М2Т молибденовая модификация для работы в сернокислых и фосфорнокислых средах;
- 20Х13 мартенситный класс для упрочняющих покрытий и режущего инструмента;
- Х18Н10 аустенитная структура для слабоагрессивных сред и декоративных элементов;
- 316L и 304L импортные аналоги с низким содержанием углерода для сварных конструкций.
Гранулометрический состав и технологические параметры
Фракционирование методом виброситового анализа разделяет материал на диапазоны от 10 до 150 мкм. Для селективного лазерного спекания применяют узкие фракции от 20 до 53 мкм, для прямого лазерного наплавления от 45 до 106 мкм. Насыпная плотность варьируется от 3,9 до 4,4 г/см, текучесть по Холлу составляет от 14 до 18 с на 50 г материала.
| Фракция, мкм | Насыпная плотность, г/см | Текучесть, с/50 г | Сфера применения | Метод нанесения |
|---|---|---|---|---|
| от 10 до 45 | от 3,9 до 4,2 | от 16 до 18 | Микро-СЛС, стоматология | Селективное лазерное спекание |
| от 20 до 53 | от 4,0 до 4,3 | от 15 до 17 | Аддитивное производство | Лазерное спекание |
| от 45 до 106 | от 4,1 до 4,4 | от 14 до 16 | Наплавка, ремонт валов | Прямое лазерное наплавление |
Применение в промышленности
В аддитивном производстве порошок нержавеющей стали используют для изготовления деталей газотурбинных двигателей, имплантатов, оснастки литьевых форм. В порошковой металлургии материал прессуют при давлении от 600 до 800 МПа с последующим спеканием в вакууме при температуре от 1250 до 1350 C. Газотермическое напыление формирует износостойкие покрытия толщиной от 0,2 до 2,5 мм на валах насосов, шнеках экструдеров, лопатках компрессоров.
Методом MIM (литье металла под давлением) изготавливают корпуса датчиков давления, хирургический инструмент, крепеж для нефтегазового оборудования. Фильтрующие элементы из спеченного порошка с пористостью от 30 до 60 % применяют в системах очистки агрессивных жидкостей при температуре до 400 C и перепаде давления до 10 бар.
Требования к хранению и контролю качества
Материал поставляется в герметичных контейнерах с инертным газом. Влажность окружающей среды при хранении не должна превышать 60 %, температура от 5 до 35 C. Контроль каждой партии включает определение химического состава методом оптико-эмиссионной спектрометрии, гранулометрию лазерным дифрактометром, оценку сферичности по микрофотографиям растрового электронного микроскопа. Содержание кислорода в порошке не превышает 0,08 %, углерода 0,03 %.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какая фракция подходит для 3D-печати?
Для селективного лазерного спекания оптимальна фракция от 20 до 53 мкм. Более крупные частицы от 45 до 106 мкм используют для прямого лазерного наплавления, где требуется высокая производительность осаждения.
Чем отличается порошок 316L от 12Х18Н10Т?
316L содержит молибден от 2 до 3 %, что повышает стойкость к точечной коррозии в хлоридсодержащих средах. 12Х18Н10Т стабилизирован титаном и сохраняет механические свойства при сварке.
Какой метод получения обеспечивает максимальную сферичность?
Газовая атомизация аргоном дает коэффициент сферичности от 0,92 до 0,98. Плазменная атомизация достигает значений до 0,99, но увеличивает стоимость материала на 3040 %.
Допустимо ли повторное использование порошка в SLM-установках?
Да, при условии просеивания через сито 63 мкм и смешивания со свежим материалом в пропорции не более 30 % отработанного. После 10 циклов использования порошок подлежит замене.
