Нержавеющий порошок ПР-Х18Н15 в Минске


Нержавеющий порошок ПР-Х18Н15: состав, фракции и применение в порошковой металлургии

Нержавеющий порошок ПР-Х18Н15 — распыленный металлический порошок на основе хромоникелевой стали аустенитного класса, получаемый газовой или водной атомизацией расплава. Марка относится к порошкам коррозионностойкого назначения и по химическому составу близка к стали 12Х18Н10Т, однако отличается повышенным содержанием никеля — до 15 %, что расширяет область аустенитной структуры и снижает склонность к ферритизации после спекания. Порошок предназначен для прессования, шликерного литья, наплавки и аддитивных технологий.

Химический состав и гранулометрия

Материал поставляется в виде частиц сферической или оскольчатой формы в зависимости от метода распыления. Содержание кислорода в газоатомизированных партиях не превышает 0,15 %, насыпная плотность составляет 3,8–4,6 г/см, текучесть — 18–25 с по стандартной воронке Холла. Гранулометрический состав подбирается под конкретный процесс: для прессования — 40–160 мкм, для селективного лазерного плавления — 15–53 мкм, для наплавки — 63–200 мкм.

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на процессПримечание
Никель, Ni14,0–16,0 %ГОСТ 18895Стабилизация аустенитаСнижает магнитную проницаемость
Хром, Cr17,0–19,0 %ГОСТ 18895Пассивация поверхностиКоррозионная стойкость
Кислород, O 0,15 %ГОСТ 17745Качество спеканияВосстановление в H
Насыпная плотность3,8–4,6 г/смГОСТ 19440Заполнение пресс-формыЗависит от фракции
Текучесть18–25 сГОСТ 20899Производительность насыпкиВоронка Холла

Технологические режимы переработки

Спекание изделий из ПР-Х18Н15 проводится в вакуумных печах или в среде диссоциированного аммиака при температуре 1250–1320 C. Аустенитная матрица с повышенным содержанием никеля позволяет достигать остаточной пористости 2–5 % без применения пропитки. Для горячего изостатического прессования (HIP) заготовок применяется давление 100–150 МПа при 1150–1200 C, что обеспечивает плотность выше 99,5 % теоретической.

  • Холодное прессование — давление 600–800 МПа, связующее на основе парафина или ПВС.
  • Шликерное литье — содержание твердой фазы 55–65 % в водной или спиртовой суспензии.
  • Селективное лазерное плавление (SLM) — мощность лазера 200–400 Вт, скорость сканирования 700–1200 мм/с.
  • Плазменная наплавка — дистанция 8–12 мм, ток 120–180 А, защитный газ — аргон.
  • Горячее изостатическое прессование — капсулирование в стеклянных или стальных оболочках.

Области применения

Порошок востребован в производстве фильтрующих элементов для агрессивных сред, деталей арматуры высокого давления, распылительных форсунок и пористых подшипников скольжения. В нефтегазовой отрасли из него изготавливают уплотнительные кольца и седла клапанов, работающие в средах с сероводородом. В пищевой промышленности — элементы насосного оборудования и фильтры для молочных линий. В аддитивном производстве — камеры сгорания, теплообменники и детали газотурбинных установок.

Вопросы и ответы

Чем ПР-Х18Н15 отличается от ПР-Х18Н10?

Повышенное содержание никеля (до 16 %) обеспечивает более стабильную аустенитную структуру, снижает магнитную проницаемость и уменьшает риск образования сигма-фазы при длительной эксплуатации при 600–800 C.

Какая фракция подходит для SLM-печати?

Для селективного лазерного плавления применяется фракция 15–53 мкм с содержанием кислорода не более 0,1 %. Более крупные частицы не успевают расплавиться в ванне, более мелкие — ухудшают сыпучесть.

Требуется ли восстановительная среда при спекании?

Да, спекание проводится в вакууме (10–10 мм рт. ст.) или в среде водорода/диссоциированного аммиака. Это предотвращает окисление хрома и обеспечивает межчастичное схватывание.

Какой максимальный размер заготовки при HIP?

Размер ограничен объемом камеры газостата. Типовые промышленные установки позволяют получать заготовки диаметром до 1000 мм и высотой до 2000 мм при массе до 3000 кг.