17-4PH 不锈钢粉末

17-4PH 是一种沉淀硬化不锈钢粉末,广泛应用于航空航天、医疗、汽车和通用工程领域的增材制造。它集高强度、良好的耐腐蚀性和可焊性于一身。

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目录

17-4PH 不锈钢粉概述

17-4PH 是一种沉淀硬化不锈钢粉末,广泛应用于航空航天、医疗、汽车和通用工程领域的增材制造。它集高强度、良好的耐腐蚀性和可焊性于一身。

本文详细介绍了 17-4PH 粉末的成分、特性、AM 工艺参数、应用、规格、供应商、处理、检查、比较、优缺点和常见问题。关键信息以易于参考的表格形式呈现。

17-4PH 不锈钢粉的成分

17-4PH 粉末的成分为

要素 重量 % 目的
平衡 主矩阵元素
15 – 17.5 抗氧化性
3 – 5 沉淀硬化
3 – 5 奥氏体稳定剂
0.15 – 0.45 硬质合金成形器
1 最大值 脱氧剂
1 最大值 脱氧剂
0.07 最大值 强化剂和硬质合金成形剂

铜可实现沉淀硬化,而铬则具有耐腐蚀性。

17-4PH 不锈钢粉末

17-4PH 不锈钢粉末的特性

17-4PH 粉末的主要特性包括

物业 说明
高强度 老化后抗拉强度高达 1310 兆帕
硬度 老化状态下硬度可达 40 HRC
耐腐蚀性 在许多环境中可与 316L 不锈钢媲美
韧性 优于马氏体不锈钢
耐磨性 优于 300 系列不锈钢
高温稳定性 强度可保持至 300°C

这些特性使 17-4PH 适用于从航空航天部件到注塑模具的各种应用。

17-4PH 粉末的 AM 工艺参数

印刷 17-4PH 粉末的典型参数包括

参数 典型值 目的
层高 20-100 μm 平衡速度和分辨率
激光功率 150-400 W 充分熔化而不蒸发
扫描速度 400-1000 毫米/秒 密度与生产率
舱口间距 100-200 μm 密度和机械性能
支持结构 最低限度 轻松移除
热等静压 1120°C, 100 兆帕,3 小时 消除气孔

根据密度、生产率、特性和后处理需求量身定制参数。

3D 打印 17-4PH 零件的应用

添加制造的 17-4PH 元件可用于以下领域

行业 应用
航空航天 结构支架、固定装置、致动器
医疗 牙科植入物、手术器械
汽车 高强度紧固件、齿轮
消费品 表壳、运动器材
工业 最终使用的金属工具、夹具和固定装置

与机加工的 17-4PH 零件相比,它的优点包括复杂的几何形状、缩短交货时间和减少加工余量。

用于 AM 的 17-4PH 粉末的规格

17-4PH 粉末必须符合严格的规格要求:

参数 规格
粒度范围 15-45 μm 典型值
粒子形状 球形形态
表观密度 > 4 克/立方厘米
水龙头密度 > 6 克/立方厘米
霍尔流量 > 23 秒(50 克
纯净 >99.9%
氧气含量 <100 ppm

可定制尺寸分布和控制水分含量。

17-4PH 不锈钢粉供应商

信誉良好的 17-4PH 粉末供应商包括

供应商 地点
山特维克鹗 英国
木匠添加剂 美国
LPW 技术 英国
Erasteel 瑞典
关键材料 美国
普莱克斯 美国

根据纯度、粒度分布和订单量,价格从 $50/kg 到 $120/kg 不等。

17-4PH 粉末的处理和储存

作为一种活性材料,必须小心处理 17-4PH 粉末:

  • 将密封容器存放在远离湿气、酸性物质和火源的地方
  • 在转移和储存过程中使用惰性气体衬垫
  • 将设备接地以消除静电
  • 通过抽排和通风避免灰尘积聚
  • 遵守适用的安全准则

正确的技术可确保最佳的粉末状态。

17-4PH 粉末的检查和测试

质量检测方法包括

方法 测试参数
筛分分析 粒径分布
扫描电子显微镜成像 颗粒形态
EDX 化学和成分
XRD 存在的阶段
Pycnometry 密度
霍尔流量 粉末流动性

根据 ASTM 标准进行的测试可验证粉末质量和批次一致性。

17-4PH 与其他合金粉的比较

17-4PH 与其他合金的比较如下:

合金 实力 耐腐蚀性 费用 可印刷性
17-4PH 优秀 良好 中型 良好
316L 中型 优秀 中型 优秀
IN718 非常高 良好 公平
钴铬钼合金 中型 公平 中型 良好

17-4PH 具有均衡的特性,在许多需要耐腐蚀性的高强度 AM 应用中,17-4PH 比其他替代品更胜一筹。

用于 AM 的 17-4PH 粉末的优缺点

优点 缺点
高强度重量比 抗氧化性低于奥氏体不锈钢
强度和耐腐蚀性的良好结合 所需的后处理,如 HIP 和热处理
成本低于异种合金 需要可控气氛存储
在 AM 领域的公认资质 难以焊接和加工
与锻造材料相匹配的特性 易受点蚀和缝隙腐蚀

17-4PH 可在各种应用中实现高性能印刷部件,但不适合极端环境。

有关 17-4PH 粉末的常见问题

问:印刷 17-4PH 合金的最佳粒度范围是什么?

答:典型范围为 15-45 微米。它能提供最佳的粉末流动性,同时具有高分辨率和高密度零件。

问:17-4PH AM 零件的后处理方法有哪些?

答:通常采用热等静压、固溶退火、时效处理和机加工等方法来实现充分致密化、消除应力和改善表面光洁度。

问:哪种金属 3D 打印工艺适合 17-4PH 合金?

答:选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光烧结(DMLS)和电子束熔化(EBM)都能有效加工 17-4PH 粉末。

问:哪些行业使用添加式制造的 17-4PH 元件?

答:航空航天、医疗、汽车、消费品、工业工具以及石油和天然气行业都受益于 3D 打印 17-4PH 零件。

问:17-4PH 印刷时需要支撑结构吗?

答:是的,悬垂部分和桥接部分需要最低限度的支撑,以防止变形,并便于印刷后拆除。

问:印刷 17-4PH 粉末时会出现哪些缺陷?

答:潜在缺陷包括开裂、气孔、变形、不完全融合和表面粗糙。大多数缺陷都可以通过优化参数来避免。

问:17-4PH AM 零件的硬度如何?

答:固溶退火后的 17-4PH 硬度为 25-30 HRC,时效处理后硬度提高到 35-40 HRC,从而增强了耐磨性。

问:17-4PH 印刷部件的精度和表面光洁度如何?

答:经过后处理的 17-4PH 零件可以达到与 CNC 机加工零件相当的尺寸公差和表面光洁度。

问:17-4 和 17-4PH 等级的主要区别是什么?

答:与基本的 17-4 牌号相比,17-4PH 具有更严格的化学控制、更低的杂质和更少的硫,从而具有更好的延展性和冲击性能。

问:所有 17-4PH AM 应用都需要 HIP 吗?

答:虽然建议使用 HIP,但对于非关键应用而言,HIP 并非强制性的。在某些情况下,仅热处理就足够了。