Descrição geral dos tipos de aço inoxidável para revestimento a laser e AM
As notas que listaste podem ser categorizadas em três famílias principais, que ditam as suas propriedades e usos.
| Família de graus |
Características essenciais |
Aplicação primária em revestimento a laser e AM |
| Austenítico (304, 316) |
Não magnético, excelente resistência à corrosão, boa dureza e ductilidade. |
Superposição resistente à corrosão, reparação de componentes resistentes à corrosão. |
| Ferrítico (430L, 430) |
Magnético, moderada resistência à corrosão, boa resistência à corrosião por tensão. |
Revestimento rentável para aplicações não críticas de desgaste e corrosão. |
| Martensítico (420, 410, 410L) |
Magnético, pode ser tratado termicamente para alta dureza, resistência moderada à corrosão. |
Superposição resistente ao desgaste, reparação de ferramentas de corte, moldes e componentes de máquinas. |
Desagregação pormenorizada de cada grau
1. Graus austeníticos (campeões de corrosão)
304 / 304L aço inoxidável
Composição:18% Cr, 8% Ni, baixo carbono.
Propriedades:O aço inoxidável mais comum, excelente resistência à corrosão em todos os ambientes, boa formabilidade e resistência.
Aplicações:
- Revestimento a laser: Reparação ou adição de resistência à corrosão de componentes em indústrias de processamento de alimentos, químicas e arquitetônicas. Revestimento em um substrato de aço carbono mais barato.
- Impressão 3D (L-PBF): peças de uso geral em que a excelente resistência à corrosão não é o principal fator (316L é frequentemente preferido para peças críticas).
316 / 316L aço inoxidável
Composição:16% Cr, 10% Ni, 2% Mo, baixo carbono.
Propriedades:A adição de molibdênio melhora drasticamente a resistência à corrosão por cloretos.
Aplicações:
- Revestimento a laser: A escolha de primeira linha para componentes de revestimento em ambientes adversos: equipamentos marítimos/offshore, plantas de processamento químico e equipamentos da indústria de celulose/papel.
- Impressão 3D (L-PBF): O material de uso para peças resistentes à corrosão de alto desempenho em aplicações aeroespaciais, médicas e marítimas.
2. Graus ferríticos (magnéticos e económicos)
430 / 430L de aço inoxidável
Composição:~17% Cr, Nível muito baixo de níquel (< 0,5%).
Propriedades:Magnético, boa resistência ao ácido nítrico e ácidos orgânicos, excelente resistência à cracagem por corrosão por estresse.
Aplicações:
- Revestimento a laser: Usado para revestimentos econômicos onde a resistência à corrosão específica de 430 é necessária, ou onde o magnetismo é necessário.
- Moldagem por injeção de metal (MIM): muito comum para peças magnéticas de alto volume, como componentes de injetores de combustível automotivos.
3. Graus Martensíticos (Campeões de Desgaste e Dureza)
410 / 410L aço inoxidável
Composição:~ 12% Cr, baixo teor de carbono (especialmente em 410L).
Propriedades:É um aço martensítico de uso geral, que pode ser tratado termicamente para desenvolver uma ampla gama de propriedades.
Aplicações:
- Revestimento a laser: Usado para construir componentes desgastados que exigem uma combinação de resistência à corrosão moderada e boa resistência ao desgaste após tratamento térmico (por exemplo, mangas de bomba, válvulas).
- Impressão 3D: menos comum do que 420 para AM, mas usado para ferramentas e componentes que exigem dureza.
420 Aço inoxidável
Composição:~13% Cr, Carbono mais elevado (~0,3%) do que 410.
Propriedades:Pode ser tratado termicamente para alcançar uma dureza e resistência muito maiores do que o 410.
Aplicações:
- Revestimento a laser: Excelente para aplicar revestimentos de alto desgaste e alta dureza em componentes como parafusos de extrusão, ferramentas de moldagem e lâminas de corte.
- Impressão 3D (L-PBF): Usada para fabricar ferramentas duras e resistentes ao desgaste, moldes e instrumentos cirúrgicos diretamente.
Aplicação correta: revestimento a laser com pó esférico
Para o revestimento a laser (deposição de energia direccionada), todas estas qualidades são utilizadas na forma de pó esférico atomizado a gás.
- Forma da partícula:Esférica, garante fluxo constante do alimentador de pólvora.
- Tamanho das partículas:Mais grosso do que na Fusão de Leito de Pó, tipicamente 45-150 μm. Isso impede que o pó seja soprado pelo gás de blindagem e garante uma entrega eficiente na piscina de fusão.
- Processo:O pó é soprado em uma piscina de fusão criada por um laser de alta potência, fundindo-se com o substrato para formar uma camada do material desejado.
Clarificação: "Revestimento em pó" versus pó metálico
É crucial distinguir estes dois termos:
- Revestimento em pó (polímero):Processo de acabamento de superfície em que um pó de polímero seco e de fluxo livre é aplicado eletrostaticamente numa superfície e depois curado sob calor para formar um revestimento duro, decorativo e protetor.Este processo não utiliza pós metálicos.
- Spray térmico / revestimento (metal):Processos que utilizam pó metálico para criar um revestimento.
- Revestimento a laser: tal como descrito acima.
- HVOF (High-Velocity Oxy-Fuel): Processo de aplicação de revestimentos resistentes ao desgaste.
- Spray de plasma: Para aplicação de revestimentos de barreira térmica ou camadas resistentes à corrosão.
Resumo e guia de selecção
- Para obter a máxima resistência à corrosão (especialmente em relação à água salgada), escolha 316/L.
- Para uma resistência geral à corrosão de orçamento, escolha 304/L.
- Para uma superfície dura e resistente ao desgaste (como para uma ferramenta ou molde), escolha 420.
- Para um revestimento magnético e rentável com resistência à corrosão moderada, opte por 430/L.
- Para um revestimento versátil e endurecedor com boa resistência, escolha 410/L.