لمحة عامة عن تصنيفات الفولاذ المقاوم للصدأ لتغطية الليزر و AM
الصفوف التي قمت بإدراجها يمكن تصنيفها إلى ثلاث عائلات رئيسية، والتي تملي خصائصها واستخداماتها.
| عائلة الدرجة |
الخصائص الرئيسية |
التطبيق الرئيسي في التصميم بالليزر |
| الأستينيت (304، 316) |
غير مغناطيسية، مقاومة ممتازة للتآكل، صلابة جيدة ومرونة. |
طبقات مقاومة للتآكل إصلاح المكونات المقاومة للتآكل |
| الحديد (430L، 430) |
مغناطيسية، مقاومة معتدلة للتآكل، مقاومة جيدة للتآكل. |
طلاء فعال من حيث التكلفة لتطبيقات التآكل والآكل غير الحرجة. |
| مارتنسيتيك (420، 410، 410L) |
مغناطيسي، يمكن معالجته الحرارية إلى صلابة عالية، مقاومة معتدلة للتآكل. |
التغطية المقاومة للاستعمال، إصلاح أدوات القطع والقوالب ومكونات الآلات. |
تقسيم مفصل لكل درجة
1الدرجات الاستينيتية (بطل التآكل)
304 / 304L الفولاذ المقاوم للصدأ
التكوين:18٪ كربون، 8٪ ني، منخفض الكربون.
الخصائص:الفولاذ المقاوم للصدأ الأكثر شيوعًا مقاومة ممتازة للتآكل في معظم البيئات
التطبيقات:
- التغطية بالليزر: إصلاح أو إضافة مقاومة للتآكل للمكونات في صناعات معالجة الأغذية والكيماويات والهندسة المعمارية. التغطية على رصيف من الفولاذ الكربوني الرخيص.
- الطباعة ثلاثية الأبعاد (L-PBF): أجزاء للأغراض العامة حيث مقاومة التآكل الممتازة ليست المحرك الرئيسي (316L غالبا ما يفضل للأجزاء الحرجة).
316 / 316L الفولاذ المقاوم للصدأ
التكوين:16٪ كربون، 10٪ ني، 2٪ مو، منخفض الكربون.
الخصائص:إضافة الموليبدينوم تحسن بشكل كبير مقاومة التآكل من الكلوريدات.
التطبيقات:
- التغطية بالليزر: الاختيار المتميز لمكونات التغطية في البيئات القاسية: المعدات البحرية / البحرية ، ومصانع المعالجة الكيميائية ، ومعدات صناعة الخضار / الورق.
- الطباعة ثلاثية الأبعاد (L-PBF): المادة المفضلة للأجزاء عالية الأداء المقاومة للتآكل في التطبيقات الجوية والفضاءية والطبية والبحرية.
2الدرجات الفيرريتية (المغناطيسية والاقتصادية)
430 / 430L الفولاذ المقاوم للصدأ
التكوين:~ 17% Cr، نيكل منخفض جداً (<0.5%).
الخصائص:مغناطيسية، مقاومة جيدة لحمض النيتريك والحمضات العضوية، مقاومة ممتازة للكسر التآكل الإجهاد. أقل دقة من الصفوف الأوستنيتية. 430L لديها كربون أقل لتحسين قابلية اللحام.
التطبيقات:
- التغطية بالليزر: تستخدم لتغطية فعالة من حيث التكلفة حيث تكون مقاومة التآكل المحددة من 430 مطلوبة ، أو حيث تكون هناك حاجة إلى المغناطيسية. شائعة في تطبيقات السيارات والأجهزة.
- طلاء حقن المعادن (MIM): شائع جداً في الأجزاء المغناطيسية ذات الحجم الكبير مثل مكونات حقن وقود السيارات.
3الدرجات المارتنسيتيكية (أبطال الارتداء والصلابة)
410 / 410L الفولاذ المقاوم للصدأ
التكوين:~ 12٪ Cr ، منخفض الكربون (وخاصة في 410L).
الخصائص:فولاذ مارتنسيتيك للأغراض العامة. يمكن معالجته الحرارية لتطوير مجموعة واسعة من الخصائص. يصعب عند تبريد الهواء من درجة حرارة عالية. 410L لديه قابلية لحام أفضل بسبب انخفاض الكربون.
التطبيقات:
- التغطية بالليزر: تستخدم لبناء مكونات ملبوسة تتطلب مزيجا من مقاومة تآكل معتدلة ومقاومة جيدة للارتداء بعد المعالجة الحرارية (على سبيل المثال ، أكمام المضخة ، الصمامات).
- الطباعة ثلاثية الأبعاد: أقل شيوعًا من 420 لـ AM ، ولكنها تستخدم للأدوات والمكونات التي تتطلب صلابة.
420 الفولاذ المقاوم للصدأ
التكوين:~ 13% Cr، كربون أعلى (~ 0.3%) من 410.
الخصائص:يمكن معالجة الحرارة لتحقيق صلابة وقوة أعلى بكثير من 410. إنه الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي "درجة المائدة". مقاومة التآكل أقل من الصفوف الأوستنيتية.
التطبيقات:
- التغطية بالليزر: ممتازة لتطبيق طبقات عالية الارتداء عالية الصلابة على المكونات مثل مسامير التطويق وأدوات التشكيل وشفرات القطع.
- الطباعة ثلاثية الأبعاد (L-PBF): تستخدم لتصنيع أدوات صلبة ومقاومة للارتداء والقوالب والأدوات الجراحية مباشرة.
التطبيق الصحيح: التغطية بالليزر مع مسحوق كروي
بالنسبة لتغطية الليزر (ترسب الطاقة الموجهة) ، يتم استخدام جميع هذه الدرجات في شكل مسحوق غاز ذرة كروي. المتطلبات هي:
- شكل الجسيمات:كروي، يضمن تدفق متسق من مدخن البودرة
- حجم الجسيمات:أكثر ضخامة من الاندماج في سرير المسحوق، عادةً 45-150 ميكرو متراً. وهذا يمنع الغبار من أن ينفخ من قبل غاز الدرع ويضمن توصيل فعال إلى بركة الذوبان.
- العملية:يتم نفخ المسحوق في بركة ذوبان تم إنشاؤها بواسطة ليزر عالي الطاقة ، ويتم دمجها مع الركيزة لإنشاء طبقة من المادة المرغوبة.
توضيح: "طلاء مسحوق" مقابل مسحوق المعدن
من المهم التمييز بين هذين المصطلحين:
- طلاء مسحوق (بوليمر):عملية التشطيب السطحي حيث يتم تطبيق مسحوق بوليمر جاف يتدفق بحرية على سطح وبالتالي يتم تشجيهه تحت الحرارة لتشكيل طبقة صلبة ومزخرفة وحامية.هذه العملية لا تستخدم مسحوق المعدن.
- الرش الحراري / التغطية (المعدنية):العمليات التي تستخدم المساحيق المعدنية لإنشاء طبقة طلاء.
- التغطية بالليزر: كما هو موضح أعلاه.
- HVOF (High-Velocity Oxy-Fuel): عملية لتطبيق طلاءات مقاومة للاستعمال.
- رذاذ البلازما: لتطبيق طبقات الحاجز الحراري أو طبقات مقاومة للتآكل.
ملخص ودليل الاختيار
- للحصول على أقصى قدر من مقاومة التآكل (وخاصة مقابل المياه المالحة) ، اختر 316 / L.
- لمقاومة التآكل العامة على الميزانية، اختر 304 / لتر.
- بالنسبة للسطح الصلب المقاوم للاستعمال (مثل الأداة أو القالب) ، اختر 420.
- بالنسبة لطلاء مغناطيسي فعال من حيث التكلفة مع مقاومة معتدلة للتآكل ، اختر 430 / لتر.
- للحصول على طبقة متعددة الاستخدامات وقوية مع قوة جيدة ، اختر 410 / لتر.
