Ikhtisar
bubuk baja tahan karat 17-4ph adalah baja tahan karat martensitik pengerasan presipitasi yang dapat diproses melalui teknik metalurgi serbuk untuk aplikasi berkinerja tinggi yang membutuhkan sifat mekanik yang baik, ketahanan terhadap korosi, dan kemudahan fabrikasi.
Panduan ini mencakup berbagai jenis bubuk 17-4PH, karakteristiknya, data properti, metode pemrosesan, aplikasi, spesifikasi, pemasok, prosedur pemasangan dan penanganan, persyaratan perawatan, kriteria pemilihan vendor bubuk, pro dan kontra penggunaan bubuk 17-4PH, dan jawaban atas pertanyaan yang sering diajukan.
Jenis Bubuk 17-4PH
bubuk stainless steel 17-4ph tersedia dalam berbagai bentuk yang cocok untuk berbagai proses konsolidasi bubuk:
| Jenis | Karakteristik |
|---|---|
| Gas dikabutkan | Morfologi bulat, kemampuan mengalir yang baik |
| Air dikabutkan | Morfologi tidak beraturan, distribusi ukuran yang luas |
| Plasma yang dikabutkan | Serbuk bulat yang sangat halus |
| Hidrida-dehidrida | Morfologi kenyal dan berpori |
| Besi karbonil | Bubuk dengan kemurnian tinggi (+99% Fe) |
Serbuk yang dikabutkan gas dengan partikel bulat halus memungkinkan kepadatan kemasan yang sangat baik dan sifat sinter tetapi relatif mahal. Atomisasi air lebih ekonomis tetapi bentuknya kurang ideal. Serbuk yang dikabutkan plasma yang sangat halus lebih disukai untuk cetakan injeksi logam. Serbuk besi HDH dan karbonil digunakan untuk pencampuran untuk mencapai kemurnian yang lebih tinggi dan sifat yang lebih baik.
Komposisi dan Properti
Komposisi dan sifat 17-4PH:
Komposisi
- Fe - Keseimbangan
- Cr - 15 hingga 17,5%
- Ni - 3 hingga 5%
- Cu - 3 hingga 5%
- Nb / Ta - 0,15 hingga 0,45%
- Mn - 1% maks
- Si - 1% maks
- C - 0,07% maks
- P - 0,04% maks
- S - 0,03% maks
Properti
- Kepadatan - 7,7 g/cc
- Kekuatan - 1240 MPa
- Kekerasan - 40 HRC
- Perpanjangan - 8%
- Ketangguhan Benturan - 16 ft-lb
- Ketahanan Korosi - Baik
- Permeabilitas Magnetik - Rendah
Jumlah Cr, Ni, Cu, Nb/Ta dapat divariasikan untuk menyesuaikan sifat-sifat seperti kekerasan, kekuatan, dan ketahanan korosi sesuai aplikasi tertentu. Kemurnian yang lebih tinggi meningkatkan kinerja.
Aplikasi dari bubuk baja tahan karat 17-4ph
Aplikasi umum dari bubuk 17-4PH meliputi:
Dirgantara
- Bagian struktural
- Komponen mesin
- Perlengkapan pendaratan
Minyak dan gas
- Komponen kepala sumur
- Katup, bagian pompa
Otomotif
- Komponen sasis
- Roda gigi
- Wadah kantung udara
Medis/Gigi
- Instrumen bedah
- Implan
- Kabel ortodontik
Pengolahan makanan
- Pisau
- Nozel
- Bagian ekstruder
Alat berat
- Silinder hidrolik
- Pin
- Poros
Kombinasi kekuatan, kekerasan, ketahanan terhadap korosi, dan kemampuan manufaktur membuat 17-4PH cocok untuk aplikasi yang menuntut di seluruh industri.
Spesifikasi
Spesifikasi umum untuk bubuk baja tahan karat 17-4PH meliputi:
| Parameter | Spesifikasi |
|---|---|
| Ukuran partikel | 10 - 45 μm |
| Kepadatan yang tampak | 2,5 - 4 g/cc |
| Kerapatan ketukan | 4 - 6 g/cc |
| Laju aliran aula | <30 s/50g |
| Komposisi | Per ASTM A564 |
| Kotoran | Oksigen rendah, nitrogen |
| Bentuk | Bulat/tidak beraturan |
| Luas permukaan | 0,1 - 1 m2 / g |
Serbuk yang lebih halus lebih disukai untuk pembuatan aditif sementara ukuran yang lebih kasar digunakan untuk press dan sinter. Kepadatan yang lebih tinggi meningkatkan pemadatan serbuk sementara aliran yang baik membantu pengisian cetakan. Kemurnian mengurangi inklusi dan meningkatkan ketahanan korosi dan mekanik.
Pertimbangan Desain
Faktor desain utama untuk bagian bubuk 17-4PH:
- Sifat mekanik - Mencapai kekuatan, kekerasan, ketahanan aus, kekuatan fatik yang dibutuhkan melalui komposisi, pemrosesan, perlakuan panas.
- Ketahanan korosi - Kandungan kromium dan molibdenum yang cukup, pengotor yang rendah, struktur mikro yang terkontrol.
- Toleransi dimensi - Memperhitungkan penyusutan sintering. Meminimalkan operasi sekunder.
- Target biaya - Menyeimbangkan kinerja dengan metode produksi bubuk yang ekonomis dan proses konsolidasi.
- Fitur bagian - Desain untuk kemampuan manufaktur berdasarkan batasan pemrosesan. Hindari bagian yang tipis/tinggi.
- Kepatuhan terhadap standar - ASTM A564, ASTM B925, AMS 5643, AMS 5644, AWS C5.4, dll.
Berkonsultasi dengan produsen serbuk membantu menciptakan desain komponen optimal yang disesuaikan untuk kemampuan serbuk 17-4PH.
Metode Pengolahan
bubuk stainless steel 17-4ph dapat dikonsolidasikan menjadi bagian yang sepenuhnya padat menggunakan:
| Metode | Detail |
|---|---|
| Cetakan injeksi logam (MIM) | Mengikat bubuk menjadi bahan baku untuk injeksi ke dalam cetakan yang kompleks |
| Manufaktur aditif | Menggunakan laser/e-beam untuk melelehkan lapisan bubuk secara selektif menjadi bentuk 3D |
| Forging bubuk | Memadatkan dan mengubah bentuk bubuk yang panas menjadi bagian dengan kepadatan tinggi |
| Penekanan isostatik panas | Menerapkan panas dan tekanan isostatik untuk mengkonsolidasikan bubuk |
| Tekan dan sinter | Menekan bubuk ke dalam cetakan, lalu menyinter untuk kepadatan penuh |
MIM memberikan presisi tertinggi dan ideal untuk komponen kecil yang kompleks. AM menawarkan kebebasan desain yang maksimal. Penempaan menghasilkan mekanik yang sangat baik. HIP menghindari porositas sintering. Press-sinter menggabungkan presisi dan sifat yang baik dengan biaya lebih rendah.
Kontrol suhu, tekanan, atmosfer, dan parameter lain yang tepat selama pemrosesan sangat penting untuk mencapai struktur dan sifat mikro yang diinginkan.
Pemasok dan Harga
Beberapa pemasok terkemuka bubuk baja tahan karat 17-4ph meliputi:
| Pemasok | Kisaran Harga |
|---|---|
| Aditif Tukang Kayu | $50 - $120 per kg |
| Sandvik Osprey | $45 - $100 per kg |
| Praxair | $40 - $90 per kg |
| Höganäs | $60 - $140 per kg |
| Bubuk CNPC | $30 - $70 per kg |
Harga bervariasi berdasarkan kemurnian, karakteristik bubuk, metode produksi, dan volume pembelian. Jumlah kecil untuk R&D lebih mahal, sementara pesanan massal untuk produksi massal memiliki biaya per kg yang lebih rendah.
Instalasi dan Penanganan
Panduan untuk memasang peralatan dan menangani bubuk 17-4PH:
- Pasang sistem ventilasi dan pengumpulan debu yang tepat untuk mengendalikan paparan partikulat
- Gunakan peralatan listrik dengan daya ledak yang sesuai untuk atmosfer serbuk logam yang mudah terbakar
- Giling semua peralatan penanganan dan penyimpanan bubuk untuk mencegah penumpukan muatan statis
- Hindari percikan api, api, dan sumber penyulut di dekat area penanganan bubuk
- Simpan bubuk yang disegel dalam wadah aslinya di tempat yang sejuk dan kering
- Memastikan peralatan pelindung seperti respirator, sarung tangan, kacamata, dan pakaian tersedia dan digunakan oleh operator
- Pindahkan bubuk dengan hati-hati antara area penyimpanan dan pemrosesan untuk mencegah tumpahan
- Bersihkan peralatan dan area kerja sesering mungkin untuk meminimalkan penumpukan serbuk
Pemasangan dan penanganan yang tepat meminimalkan risiko keselamatan serta mencegah kontaminasi atau perubahan karakteristik bubuk yang dapat berdampak buruk pada sifat komponen akhir.
Operasi dan Pemeliharaan
Praktik operasi dan pemeliharaan utama untuk pemrosesan bubuk 17-4PH:
Wadah penyimpanan
- Periksa penyegelan secara berkala dan segera perbaiki kebocoran apa pun
- Bersihkan eksterior secara teratur untuk menghilangkan penumpukan bubuk
- Putar stok untuk menggunakan bubuk yang lebih tua terlebih dahulu
Peralatan pencampuran dan pencampuran
- Pengkondisian jadwal untuk menjaga integritas bilah dan intensif untuk pencampuran yang seragam
- Memantau pemuatan, waktu, dan kecepatan untuk mencegah pencampuran berlebih
Alat-alat penggilingan dan penggilingan
- Ganti atau ganti alat yang sudah aus secara teratur untuk menghindari masuknya kontaminan
- Gunakan pendinginan yang tepat dan penggilingan yang lembut untuk membatasi fraktur partikel
Perkakas tekan dan sinter
- Lumasi die dan punch sesuai jadwal untuk memastikan pelepasan komponen hijau dengan mudah
- Periksa keausan atau keretakan dan ganti sebagai perawatan preventif
Mesin manufaktur aditif
- Melakukan kalibrasi dan pemeliharaan terjadwal sesuai pedoman OEM
- Memantau dan mengganti bahan habis pakai yang sudah aus seperti recoater dan saringan
Operasi dan pemeliharaan yang proaktif menghasilkan produktivitas yang tinggi dan waktu henti yang tidak terencana.
Memilih bubuk baja tahan karat 17-4ph Pemasok
Faktor-faktor utama dalam memilih pemasok bubuk 17-4PH:
- Keahlian teknis dalam bahan, proses manufaktur, dan desain suku cadang untuk mendukung pelanggan
- Kemampuan produksi termasuk varian paduan, ukuran dan morfologi bubuk, kapasitas dan waktu tunggu
- Jaminan kualitas yang ketat meliputi analisis kimia, pengujian bubuk, dan kontrol proses
- Pengalaman industri dan reputasi yang diperoleh dari bertahun-tahun memasok bubuk dengan kualitas yang konsisten
- Berbagai layanan seperti pengambilan sampel, pembuatan prototipe, kustomisasi, dll. untuk memungkinkan kesuksesan pelanggan
- Jangkauan dan logistik global untuk pengiriman yang responsif dengan waktu tunggu minimum
- Harga yang kompetitif dan transparan dikombinasikan dengan layanan bernilai tambah seperti pengujian dan analisis
- Sertifikasi kualitas seperti ISO 9001, ISO 13485, dll. yang menunjukkan komitmen terhadap keunggulan
Pemasok bubuk yang tepat bertindak sebagai mitra yang berharga, menyediakan produk berkualitas dan keahlian teknis untuk hasil yang optimal.
Keuntungan dan Keterbatasan Serbuk 17-4PH
Keuntungan
- Kekuatan dan kekerasan tinggi yang dikombinasikan dengan keuletan yang baik setelah penuaan
- Ketahanan korosi yang sangat baik yang sebanding dengan baja tahan karat austenitik
- Ketangguhan dan kekuatan kelelahan yang baik
- Mudah dibuat dalam bagian yang kompleks menggunakan MIM atau AM
- Berkinerja baik dalam aplikasi yang menuntut di seluruh industri
Keterbatasan
- Relatif lebih mahal dari baja karbon
- Rentan terhadap penggetasan jika tidak diproses atau berumur dengan benar
- Temperatur servis maksimum yang lebih rendah dibandingkan dengan paduan nikel pengerasan presipitasi
- Membutuhkan penanganan yang hati-hati untuk menghindari kontaminasi komposisi
- Mencapai kombinasi properti yang optimal membutuhkan kontrol proses yang ketat
Pertanyaan Umum
Apa saja aplikasi umum untuk bubuk baja tahan karat 17-4PH?
17-4PH umumnya digunakan dalam kedirgantaraan, minyak dan gas, otomotif, medis, pengolahan makanan, dan aplikasi lain yang menuntut kekuatan, kekerasan, dan ketahanan korosi yang tinggi.
Karakteristik bubuk apa yang direkomendasikan untuk cetakan injeksi logam dengan 17-4PH?
Untuk MIM, serbuk bulat dengan d50 8 - 15 mikron dan sifat aliran yang baik (laju aliran Hall sekitar 20 detik / 50g) lebih disukai untuk memungkinkan pemuatan serbuk yang tinggi dalam bahan baku dan pengisian cetakan yang baik.
Bagaimana ketahanan korosi dimaksimalkan saat menggunakan bubuk 17-4PH?
Ketahanan korosi ditingkatkan dengan memiliki kandungan kromium yang cukup (>15%), tingkat pengotor yang rendah, dan struktur mikro yang homogen yang bebas dari endapan. Solusi anil yang diikuti dengan pendinginan cepat membantu melarutkan karbida dan memberikan ketahanan korosi terbaik.
Bagaimana prosedur perlakuan panas 17-4PH yang umum dan tujuan setiap langkahnya?
17-4PH adalah larutan yang dianil pada suhu 1900 ° F, air yang dipadamkan untuk melarutkan endapan, dikondisikan pada suhu 350 ° F, kemudian berumur 850 ° F untuk menghasilkan endapan yang terdispersi dengan baik untuk kombinasi kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan yang optimal.
Tindakan pencegahan apa yang diperlukan selama penyimpanan dan penanganan bubuk 17-4PH?
Sebagai bubuk logam yang mudah terbakar, 17-4PH memerlukan penyimpanan di tempat yang sejuk, kering, atmosfer lembam, jauh dari oksigen dan sumber api. Pengardean, ventilasi, dan APD yang tepat harus digunakan saat menangani bubuk untuk mencegah kebakaran, percikan api, dan penghirupan.
Kesimpulan
Dengan keseimbangan sifat yang sangat baik, bubuk baja tahan karat 17-4PH memungkinkan pembuatan komponen penting di seluruh aplikasi industri yang menuntut melalui metode pemrosesan metalurgi serbuk yang efisien. Pemilihan dan pemrosesan bubuk 17-4PH yang tepat dikombinasikan dengan perlakuan panas yang disesuaikan dengan persyaratan penggunaan akhir menghasilkan kinerja yang dioptimalkan. Seiring dengan meningkatnya pengetahuan dan ketersediaan pemrosesan, 17-4PH akan melihat penggunaan yang lebih luas menggantikan bahan tempa dan cor tradisional.