El polvo de acero inoxidable es una forma finamente dividida de acero inoxidable, generalmente compuesta de hierro, níquel y un mínimo de 10.5 % de cromo. La presencia de cromo le confiere propiedades excepcionales, como resistencia al desgaste y a la corrosión. Por ello, se utiliza ampliamente en la fabricación de diversos componentes en diversas industrias, desde la fabricación aditiva y la pulvimetalurgia hasta aplicaciones automotrices, aeroespaciales y médicas.
Métodos de producción de polvo de acero inoxidable
Los siguientes son métodos comunes de producción de polvo de acero inoxidable: atomización de gas, atomización de agua y atomización de plasma.
La atomización de gas
El polvo de acero inoxidable atomizado por gas es altamente esférico y se fabrica y produce atomizando metal fundido con gas inerte a alta presión. El tamaño de partícula del polvo suele oscilar entre 15 y 45 micras y posee las siguientes propiedades:
- Distribución ajustada del tamaño de partículas
- Excelente fluidez
- Capacidad de extensión superior
Todas estas propiedades combinadas del polvo lo hacen ideal para su uso en fabricación aditiva, como en SLM y EBM.
Atomización de agua
Este polvo de acero inoxidable se produce mediante la pulverización de acero fundido con chorros de agua a alta presión. El polvo metálico producido con este método presenta formas de partícula irregulares. En este método, la distribución del tamaño de partícula suele ser más amplia, con tamaños de hasta 100 micras. El polvo de acero inoxidable presenta menor fluidez y densidad de empaquetamiento en comparación con el polvo producido en el autómata de gas. Los polvos atomizados con agua se utilizan ampliamente en aplicaciones de prensado y sinterización para la fabricación de componentes en las industrias automotriz y aeroespacial.
Atomización de plasma
En la atomización por plasma, un alambre o varilla de acero inoxidable se funde mediante un arco de plasma y se atomiza hasta convertirse en polvo. Esta técnica produce polvo metálico con las siguientes características:
- Partículas altamente esféricas
- Rango de tamaño de 15 a 45 micras
- Fluidez excepcional
- La alta esfericidad permite
- Altas densidades de empaquetamiento
El polvo atomizado por plasma se utiliza cuando se requiere la producción de piezas con características finas y acabados superficiales más lisos. Se aplica comúnmente en técnicas de fabricación aditiva de alta gama.
Diferentes grados de polvo de acero inoxidable
Polvo de acero inoxidable austenítico:
Los polvos de acero inoxidable austenítico tienen la mayor resistencia a la corrosión, buena soldabilidad y no son magnéticos. Los polvos de acero inoxidable de grado 304 y 316 son adecuados para aplicaciones altamente corrosivas. El polvo de acero inoxidable 303 es fácil de procesar y el grado 310 se utiliza como material refractario.
Esta categoría generalmente incluye grados como 3.3L, 304L y 316L.
Composición del polvo de acero inoxidable austenítico
| Grado | Cr (%) | Ni (%) | Mes (%) | Manganeso (%) | Si (%) | S (%) | PAG (%) | C (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Polvo de acero inoxidable 303L | 17 - 19 | 8 - 13 | – | 0 - 2.0 | 0 - 1.0 | 0.15 - 0.3 | 0 - 0.20 | 0 - 0.03 |
| Polvo de acero inoxidable 304L | 18 - 20 | 8 - 12 | – | 0 - 2.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
| Polvo de acero inoxidable 316L | 16 - 18 | 10 - 14 | 2 - 3 | 0 - 2.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
Polvo de acero inoxidable ferrítico
El acero inoxidable ferrítico es conocido por su magnetismo y su alta resistencia a la corrosión y al agrietamiento bajo tensión. Estos polvos metálicos, como el 404, el 410L y el 434L, se utilizan principalmente en la fabricación de componentes automotrices y equipos industriales.
Composición del polvo de acero inoxidable ferrítico:
| Grado | Cr (%) | Mes (%) | Manganeso (%) | Si (%) | S (%) | PAG (%) | C (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| acero inoxidable 410L | 11.5 - 13.5 | – | 0 - 1.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
| acero inoxidable 430L | 16.0 - 18.0 | – | 0 - 1.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
| Acero inoxidable 434L/CB | 16.0 - 18.0 | 0.75 - 1.25 | 0 - 1.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
Polvo de acero inoxidable dúplex
Los aceros inoxidables dúplex presentan las propiedades de los aceros inoxidables austeníticos y ferríticos. Gracias a su notable resistencia a la corrosión, alta resistencia mecánica y rendimiento superior, se consideran ideales para entornos agresivos. Estos polvos se utilizan en la industria del petróleo y el gas, aplicaciones marinas y equipos de procesamiento químico.
Propiedades del polvo de acero inoxidable
El polvo de acero inoxidable presenta excelentes propiedades en comparación con el acero al carbono tradicional gracias a la presencia de níquel y cromo. Estas son sus propiedades más destacadas:
Propiedades de resistencia a la corrosión:
Propiedades de resistencia a la corrosión y al desgaste del polvo de acero inoxidable
Resistencia a las picaduras
Los polvos de acero inoxidable ofrecen una fuerte resistencia a la corrosión por picaduras, lo que los hace adecuados para aplicaciones donde pequeños defectos superficiales podrían provocar una falla rápida del material.
Resistencia a las grietas
Los polvos también muestran una buena resistencia a la corrosión por grietas, lo que permite que los componentes funcionen bien incluso en áreas estrechas y estancadas donde el oxígeno puede ser limitado.
Resistencia al agrietamiento por tensión
Los polvos de acero inoxidable presentan una excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC). Esto es fundamental para piezas estructurales y que soportan presión.
Resistencia al desgaste y la erosión
Gracias a su alta dureza y microestructura resistente, los polvos de acero inoxidable también son resistentes al desgaste y la erosión. Esta propiedad los hace ideales para aplicaciones que implican abrasión, impacto o flujo de fluidos a alta velocidad.
Resistencia a la oxidación
Los polvos de acero inoxidable de alta calidad pueden soportar condiciones oxidantes a temperaturas elevadas de hasta alrededor de 900 °C.
Propiedades mecánicas
| Propiedad | Propiedad | ||
|---|---|---|---|
| Fuerza de rendimiento | 100–350 MPa | Dureza (Brinell) | 160-240 |
| Ductilidad (elongación) | 10-50% | Tenacidad de fractura | 20–200 MPa |
| Resistencia al impacto | Bueno | Comportamiento magnético | Grados no magnéticos disponibles |
Propiedades termales
| Propiedad | Propiedad | ||
|---|---|---|---|
| Tap Density | 5.0 g / cm³ | Conductividad Térmica | 12–30 W/m·K |
| punto de fusión | 1300–1500 °C | Temperatura de Curie | –150 °C a 315 °C |
Proveedor de polvo de acero inoxidable
Hoganas
Höganäs es reconocido mundialmente como uno de los mejores proveedores de polvos metálicos. Con más de 3000 clientes en 75 países desde 1797, ha brindado excelencia. Höganäs ofrece una amplia gama de polvos metálicos, incluyendo polvos de acero inoxidable de alto rendimiento. Su polvo metálico se utiliza para aplicaciones en fabricación aditiva, recubrimiento de superficies y pulvimetalurgia tradicional.
Polvos metálicos Rio Tinto
Fundada en 1968 como Quebec Metal Powders, se ha convertido en un líder mundial en la producción de polvos ferrosos limpios y de alta calidad. La empresa utiliza hierro de alta pureza de Rio Tinto Iron and Titanium (RTIT) para producir polvo de una sola fuente. Estos polvos son ideales para aplicaciones de prensado y sinterización, fabricación aditiva y almacenamiento de energía.
Factores que afectan el costo del polvo de acero inoxidable
Costos de materias primas
El principal elemento de aleación influye en el precio del polvo de acero inoxidable. La presencia de níquel es un factor determinante del precio.
Método de producción
El método utilizado para producir el polvo afecta significativamente el costo, ya que el polvo atomizado con gas generalmente es más caro que el polvo atomizado con agua.
Tamaño y distribución de partículas
Los polvos más finos con distribuciones de tamaño estrechas cuestan más debido a procesos adicionales de clasificación, tamizado y control de calidad.
Volumen y tamaño de lote
La producción en lotes pequeños generalmente implica costos más elevados por kilogramo, mientras que la compra al por mayor generalmente reduce el precio unitario debido a las economías de escala.
Fluctuaciones de la oferta y la demanda del mercado
La dinámica de la cadena de suministro global, la demanda de industrias como la aeroespacial, la automotriz y la energética y los factores geopolíticos pueden provocar volatilidad en el precio del polvo de acero inoxidable.
Usos del polvo de acero inoxidable
Metalurgia de polvos (PM)
En el estilo de Metalurgia de polvos En la industria, el acero inoxidable también es una materia prima común debido a su buena resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas. piezas de acero inoxidable sinterizado son: bridas, guías de válvulas, bujes de cadena, cerraduras, accesorios de plomería, engranajes, levas, bielas
Moldeo por inyección de metal (MIM)
El polvo metálico de acero inoxidable también se utiliza en el moldeo por inyección de metal. En este proceso, el polvo metálico se mezcla con un aglutinante polimérico para crear componentes de alta precisión.
Impresión 3D
Los polvos de acero inoxidable son esenciales para tecnologías de impresión 3D como SLM, DMLS y la inyección de aglutinante. Estos polvos permiten la producción de geometrías altamente complejas y estructuras ligeras.
Recubrimiento de superficies y pulverización térmica
Los recubrimientos en polvo de acero inoxidable fino se utilizan en recubrimientos por pulverización térmica para proporcionar superficies resistentes a la corrosión.
Preguntas Frecuentes
1. ¿Cómo elegir el polvo de acero inoxidable?
Seleccione según los requisitos de su aplicación, las propiedades mecánicas necesarias, el tamaño de partícula requerido, la forma, la pureza y el método de producción.
2. ¿Qué posprocesamiento es necesario después de la impresión 3D con polvo de acero inoxidable 316L?
Tras la impresión, se suele realizar un tratamiento térmico para reducir la tensión interna. Esto también contribuye a mejorar la estabilidad estructural. Además, en ocasiones también se realiza un prensado isostático en caliente, según la densidad y la resistencia mecánica requeridas.