17-4PH स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु पाउडर 3डी प्रिंटिंग के लिए

17-4PH (UNS S17400 या ग्रेड 630 के रूप में भी जाना जाता है) एक वर्षा-सख्त, मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील है।यह उच्च शक्ति के अपने अनूठे संयोजन के कारण एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (एएम) में सबसे महत्वपूर्ण और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले धातु पाउडर में से एक है, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध, और गर्मी उपचार के लिए उपयुक्तता।

1मुख्य विशेषताएं और रासायनिक संरचना

मिश्र धातु का प्रकार:वर्षा-कठोर मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील

मुख्य रचना:

• क्रोमियम (Cr): ~15-17.5% (जंग प्रतिरोध प्रदान करता है)
• निकेल (Ni): ~3-5% (कठोरता प्रदान करता है और वर्षा कठोरता में सहायता करता है)
• तांबा (Cu): ~3-5% (प्रमुख तत्व जो प्रबलित अवशिष्ट बनाता है)
• नाइओबियम (एनबी) / कोलंबियम (सीबी): ~0.15-0.45% (स्थिर कार्बाइड बनाता है और ताकत में योगदान देता है)
• कार्बन (सी): अच्छी वेल्डेबिलिटी और संक्षारण प्रतिरोध सुनिश्चित करने के लिए कम (<0.07%)

परिभाषित विशेषता:इसके गुणों को "जैसा कि मुद्रित" स्थिति में पूरी तरह से महसूस नहीं किया जाता है। वे मुद्रण के बाद एक विशिष्ट गर्मी उपचार चक्र (वृद्धिकरण) के माध्यम से विकसित होते हैं।

2थ्रीडी प्रिंटिंग के लिए पाउडर विशेषताएं (एल-पीबीएफ)

लेजर पाउडर बेड फ्यूजन (एल-पीबीएफ) के लिए, पाउडर को सख्त आवश्यकताओं को पूरा करना होगा:

• आकृति विज्ञान:यह चिकनी, पतली पाउडर परतें बनाने के लिए उत्कृष्ट प्रवाहशीलता सुनिश्चित करने के लिए गैर-वार्तालाप योग्य है।
• कण आकार वितरण (PSD):विशिष्ट सीमा 15-45 μm या 20-53 μm है। यह ठीक, कसकर नियंत्रित वितरण उच्च-रिज़ॉल्यूशन प्रिंटिंग और घने भागों के लिए अनुमति देता है।
• प्रवाह क्षमताःउत्कृष्ट (उदाहरण के लिए, हॉल प्रवाह < 30 s/50g) निरंतर पुनः कोटिंग और प्रक्रिया स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण है।
• कम ऑक्सीजन सामग्रीःआम तौर पर < 500 ppm। भंगुरता को रोकने और अच्छे यांत्रिक गुणों को सुनिश्चित करने के लिए गैस परमाणुकरण (अक्सर VIGA या EIGA) के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

3थ्रीडी प्रिंटिंग और हीट ट्रीटमेंट वर्कफ़्लो

17-4PH का वास्तविक लाभ अनलॉक पोस्ट-प्रोसेसिंग हैः

• मुद्रण (एल-पीबीएफ):भाग को परत-दर-परत बनाया जाता है। तेजी से कठोरता से अपेक्षाकृत नरम, लचीला और अतिसंतृप्त मार्टेनसाइटिक सूक्ष्म संरचना (स्थिति ए) बनती है।
• तनाव से राहत (वैकल्पिक लेकिन अनुशंसित):मुद्रण प्रक्रिया से आंतरिक तनाव को कम करने के लिए।
• समाधान उपचार (स्थिति ए):भाग को उच्च तापमान (~ 1038°C / 1900°F) तक गर्म किया जाता है और फिर तेजी से ठंडा किया जाता है। इससे एक नरम, कम कार्बन मार्टेंसिटिक संरचना उत्पन्न होती है, जो मशीनिंग के लिए आदर्श है।
• वर्षा कठोरता (वृद्धावस्था):यह महत्वपूर्ण चरण है। भाग को एक विशिष्ट तापमान पर बुढ़ाया जाता है (उदाहरण के लिए, एच 900: 482 ° C / 900 ° F 1 घंटे के लिए) । इस दौरान, तांबा और अन्य तत्व मैट्रिक्स से बाहर निकलते हैं,विशाल आंतरिक तनाव पैदा करने और नाटकीय रूप से बढ़ रही ताकत और कठोरता.
  • H900 स्थिति: उच्चतम शक्ति प्राप्त करता है।
  • H1025, H1150 शर्तें: उच्च तापमान पर उम्र बढ़ने से कम ताकत लेकिन अधिक कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध होता है।

4मैकेनिकल गुणः मुद्रित बनाम गर्मी से इलाज

परिवर्तन नाटकीय है:

मुख्य बात:3 डी मुद्रित और ठीक से गर्मी-उपचारित 17-4PH यांत्रिक गुणों को प्राप्त कर सकता है जो इसके फोर्ज (पारंपरिक रूप से निर्मित) समकक्ष के बराबर हैं, और कभी-कभी उससे अधिक हैं।

5. योज्य विनिर्माण के लिए लाभ

• उच्च शक्ति-से-वजन अनुपातःहल्के, संरचनात्मक रूप से मांग वाले घटकों के लिए आदर्श।
• समाधान-उपचारित अवस्था में उत्कृष्ट मशीनीकरणःअंतिम उम्र बढ़ने से पहले तंग सहिष्णुता के लिए आसान पोस्ट-प्रिंट मशीनिंग की अनुमति देता है।
• अच्छी संक्षारण प्रतिरोधकताःयद्यपि सभी वातावरणों में 316L जितना संक्षारण प्रतिरोधी नहीं है, यह समुद्री वातावरण जैसे हल्के संक्षारक सेटिंग्स में अच्छा प्रदर्शन करता है, विशेष रूप से अति-वृद्ध परिस्थितियों में (एच 1150) ।
• उम्र बढ़ने के दौरान आयामी स्थिरता:अन्य स्टील्स के शमन और टेम्परिंग की तुलना में हीट ट्रीटमेंट से न्यूनतम विकृति होती है, जो जटिल एएम ज्यामिति के लिए महत्वपूर्ण है।

6आवेदन

17-4PH उद्योगों में उच्च शक्ति, कार्यात्मक घटकों के लिए पसंद की सामग्री हैः

• एयरोस्पेस: ब्रैकेट, इंजन माउंट, ड्रोन घटक और उड़ान हार्डवेयर।
• रक्षा: बंदूक के घटक (रिसीवर, ट्रिगर), मिसाइल मार्गदर्शन भाग।
• औद्योगिक: इम्पेलर, टरबाइन ब्लेड, उच्च दबाव वाले वाल्व और पंप घटक।
• चिकित्सा: सर्जिकल उपकरण जबड़े, दंत ड्रिल बिट्स और गैर-इम्प्लांटेबल उपकरण जिन्हें उच्च शक्ति और नसबंदी प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
• ऑटोमोटिव: उच्च प्रदर्शन वाले रेसिंग घटक।

तुलनाः 17-4PH बनाम 316L 3D प्रिंटिंग के लिए

निष्कर्ष

17-4PH गोलाकार मिश्र धातु पाउडर औद्योगिक 3 डी प्रिंटिंग के लिए एक आधारशिला सामग्री है। यह डिजाइनरों को जटिल बनाने के लिए एएम की ज्यामितीय स्वतंत्रता का लाभ उठाने की अनुमति देता है,हल्के भाग जो उच्च शक्ति वाले स्टील्स के मुकाबले ताकत के स्तर तक पहुंचने के लिए गर्मी से इलाज किया जा सकता हैपोस्ट-प्रोसेसिंग के लिए इसकी अनुमानित प्रतिक्रिया इसे एयरोस्पेस, रक्षा और ऑटोमोटिव क्षेत्रों में मांग वाले इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए एक विश्वसनीय और शक्तिशाली विकल्प बनाती है।