Сравнительный обзор: три вида порошка из нержавеющей стали
| Особенность |
Атомный сферический порошок |
Ультратонкий порошок |
Общий порошок (атомный в воде) |
| Первичный процесс |
Газовая атомизация (или VIGA, EIGA) |
Специализированная атомизация газов (с тонкой классификацией) или химические процессы |
Атомизация воды |
| Форма частиц |
Сферный |
Сферные или субсферные |
Неравномерный, раздраженный |
| Размер частиц |
15 - 150 мкм (зависит от процесса) |
Обычно < 10 мкм (нанопорошки < 1 мкм) |
5-250 мкм (в зависимости от процесса) |
| Пропускная способность |
Отлично. |
Очень бедный (сплоченный) |
От чистого до хорошего (механическая блокировка) |
| Плотность упаковки |
Очень высокий |
Низкий |
Умеренный |
| Содержание кислорода |
Низкий |
Может быть высоким (из-за большой площади поверхности) |
Высокий |
| Стоимость |
Высокий |
Очень высокий |
Самый низкий |
| Основные применения |
Аддитивное производство, MIM, HIP |
Специализированные МИМ, проводящие чернила, катализаторы, синтезаторы |
Пресс и синтер (P/M), электроды для сварки, поверхностное покрытие |
1Атомизированный сферический порошок из нержавеющей стали
Это высокопроизводительный порошок высокого качества, используемый в передовой промышленности.
Способ производства:
Расплавленная нержавеющая сталь распадается высокоскоростным потоком инертного газа (аргона или азота), образуя сферические капли, которые затвердевают при падении.
Ключевые характеристики:
- Морфология:Идеально сферическая гладкая поверхность.
- Диапазон размеров:Строго контролируемое распределение. Общее для лазерного порошкового расплава (3D-печати) составляет 15-45 мкм или 20-53 мкм. Для MIM оно более тонкое, обычно 5-25 мкм.
- Проницаемость:Отличное решение для автоматизированного слоирования в 3D-принтерах и однородной формы заполнения в MIM.
- Чистота:Очень низкое содержание кислорода из-за инертной газовой атмосферы.
Почему сферичность критична:
- Для AM:Обеспечивает гладкое, последовательное порошковое полость для надежного лазерного плавления и высокой плотности деталей.
- Для MIM:Позволяет иметь большую нагрузку порошка в связующем, что приводит к меньшему сжатию и лучшим конечным свойствам.
Общие классы:
316L, 304L, 17-4PH, 316, 420.
Применение:
- Дополнительное производство металлов (3D-печать)
- Металлическая инжекционная литья (MIM)
- Горячее изостатическое прессование (HIP)
- Покрытие с помощью плазменного спрея
2Ультратонкий порошок из нержавеющей стали
Это относится к порошкам с размерами частиц, как правило, в диапазоне от субмикрон до ~ 10 микрон. Они характеризуются чрезвычайно большой площадью поверхности.
Способ производства:
- Специализированная атомизация газа:Стандартная атомизация газа с последующей расширенной классификацией воздуха для выделения мельчайшей фракции.
- Химические методы:Например, уменьшение порошков оксидов или электролиз.
Ключевые характеристики:
- Морфология:Может быть сферическим, но часто менее совершенным, чем стандартный газовый атомизированный порошок.
- Диапазон размеров:Обычно < 10 мкм. Истинные нанопорошки < 1 мкм (1000 нм).
- Проницаемость:Эти порошки обладают высокой сплоченностью и ведут себя больше как жидкость или паста из-за сильных межчастичных сил (силы Ван-дер-Ваальса).
- Реактивность:Очень высокая площадь поверхности делает их очень реактивными (в некоторых случаях пирофорными) и восприимчивыми к быстрой окислению.
Основные применения (нишевые и высококачественные):
- Специальный MIM: для производства микро-MIM-частей с ультратонкими характеристиками.
- Активатор сфинтера: добавляется в более грубые порошки для повышения кинетики сфинтера и снижения температуры сфинтера.
- Проводящие чернила и пасты: для печатной электроники.
- Катализаторы: в химической обработке.
- Энергетические материалы: как компонент топлива в пиротехнике и топливе.
3. Общий порошок из нержавеющей стали (водопробиваемый)
Это наиболее распространенный и экономичный тип порошка из нержавеющей стали, на который приходится основная часть потребления промышленности порошковой металлургии (П/М).
Способ производства:
Расплавленная сталь расщепляется струями воды под высоким давлением.
Ключевые характеристики:
- Морфология:Неравномерная, чешуйчатая и малинообразная форма, непосредственный результат быстрого охлаждения водой.
- Диапазон размеров:Широкое распределение, от нескольких микронов до 250 мкм.
- Проницаемость:Неравномерные частицы механически блокируются друг с другом, что полезно для достижения "зеленой прочности" в сжатых частях до сфинтерации.
- Содержание кислорода:Выше, чем у газообразного порошка из-за окисления при атомизации воды.
Почему неправильная форма является преимуществом для ее применения:
- Для прессов и синтеров:Скрещенные частицы сварят вместе под высоким давлением, образуя сильную "зеленую" часть, с которой можно обращаться, прежде чем она попадает в печь для сфинтерации.
Общие классы:
304L, 316L, 430, 409, 17-4PH.
Применение:
- Традиционные пресс-и-синтер (P/M) части: такие как автомобильные компоненты (сенсорные кольца, выхлопные фланцы), части приборов и части промышленных машин.
- Электроды сварки и струны с потоковым питанием.
- Металлические добавки для покрытий.
- Пористые фильтры (неравномерная форма создает взаимосвязанные поры).
Резюме и руководство по выбору
- Выбирайте атомизированный сферический порошок, когда ваш процесс требует отличной пропускной способности и высокой плотности упаковки.сложные части.
- Выбирайте ультратонкий порошок для высокоспециализированных приложений, где требуется экстремальная площадь поверхности или очень тонкие особенности, такие как микро-MIM, катализа или в качестве функционального наполнителя.Стоимость и сложность обработки являются важными факторами.
- Выберите General Water-Atomized Powder для экономически эффективного, большого объема производства структурных компонентов с помощью прессы и синтера,или для таких применений, как сварка и покрытия, где форма частиц менее важна, чем стоимость.