La polvere di acciaio inossidabile è un tipo di acciaio inossidabile finemente suddiviso, solitamente composto da ferro, nichel e almeno il 10.5% di cromo. La presenza di cromo conferisce a questa polvere proprietà eccezionali, come la resistenza all'usura e alla corrosione. Di conseguenza, è ampiamente utilizzata per la produzione di diversi componenti in vari settori, dalla produzione additiva e dalla metallurgia delle polveri alle applicazioni automobilistiche, aerospaziali e mediche.
Metodi di produzione di polvere di acciaio inossidabile
I metodi più comuni per la produzione di polvere di acciaio inossidabile sono: atomizzazione a gas, atomizzazione ad acqua e atomizzazione al plasma.
Atomizzazione a gas
La polvere di acciaio inossidabile atomizzata a gas è altamente sferica e viene prodotta atomizzando il metallo fuso con gas inerte ad alta pressione. La granulometria della polvere varia tipicamente da 15 a 45 micron e possiede le seguenti proprietà:
- Distribuzione granulometrica stretta
- Ottima fluidità
- Spalmabilità superiore
Tutte queste proprietà combinate rendono la polvere ideale per l'impiego nella produzione additiva, ad esempio in SLM ed EBM.
Atomizzazione dell'acqua
Questa polvere di acciaio inossidabile viene prodotta spruzzando l'acciaio fuso con getti d'acqua ad alta pressione. La polvere metallica prodotta con questo metodo presenta particelle di forma irregolare. In questo caso, la distribuzione granulometrica è generalmente più ampia, con dimensioni che raggiungono fino a 100 micron. La polvere di acciaio inossidabile mostra una scorrevolezza e una densità di compattazione inferiori rispetto alla polvere prodotta con l'automa a gas. Le polveri atomizzate ad acqua sono ampiamente utilizzate nelle applicazioni di pressatura e sinterizzazione per la produzione di componenti nell'industria automobilistica e aerospaziale.
Atomizzazione al plasma
Nell'atomizzazione al plasma, un filo o una barra di acciaio inossidabile viene fuso da un arco al plasma e atomizzato in polvere. Questa tecnica produce polvere metallica con le seguenti caratteristiche:
- Particelle altamente sferiche
- Intervallo dimensionale da 15 a 45 micron
- Eccezionale fluidità
- L'elevata sfericità consente
- Elevate densità di imballaggio
La polvere atomizzata al plasma viene utilizzata laddove è richiesta la produzione di componenti con dettagli raffinati e finiture superficiali più lisce. Viene comunemente applicata nelle tecniche di produzione additiva di fascia alta.
Diversi gradi di polvere di acciaio inossidabile
Polvere di acciaio inossidabile austenitico:
Le polveri di acciaio inossidabile austenitico presentano la massima resistenza alla corrosione, una buona saldabilità e sono amagnetiche. Le polveri di acciaio inossidabile di grado 304 e 316 sono adatte ad applicazioni altamente corrosive. La polvere di acciaio inossidabile di grado 303 è facile da lavorare e il grado 310 è utilizzato come materiale refrattario.
Questa categoria include in genere gradi come 3.3L, 304L e 316L.
Composizione della polvere di acciaio inossidabile austenitico
| Classe | Cr (%) | Ni (%) | Mo (%) | milioni (%) | Sì (%) | S (%) | P (%) | C (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Polvere di acciaio inossidabile 303L | 17 - 19 | 8 - 13 | - | 0 - 2.0 | 0 - 1.0 | 0.15 - 0.3 | 0 - 0.20 | 0 - 0.03 |
| Polvere di acciaio inossidabile 304L | 18 - 20 | 8 - 12 | - | 0 - 2.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
| Polvere di acciaio inossidabile 316L | 16 - 18 | 10 - 14 | 2 - 3 | 0 - 2.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
Polvere di acciaio inossidabile ferritico
L'acciaio inossidabile ferritico è noto per la sua elevata resistenza magnetica alla corrosione e alle cricche sotto sforzo. Queste polveri metalliche, tra cui 404, 410L e 434L, sono utilizzate principalmente per la produzione di componenti automobilistici e apparecchiature industriali.
Composizione della polvere di acciaio inossidabile ferritico:
| Classe | Cr (%) | Mo (%) | milioni (%) | Sì (%) | S (%) | P (%) | C (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Acciaio inox 410L | 11.5 - 13.5 | - | 0 - 1.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
| Acciaio inox 430L | 16.0 - 18.0 | - | 0 - 1.0 | 0 - 1.0 | 0 - 0.03 | 0 - 0.04 | 0 - 0.03 |
| Acciaio inossidabile 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 |
Polvere di acciaio inossidabile duplex
Gli acciai inossidabili duplex presentano le proprietà sia degli acciai inossidabili austenitici che ferritici. Grazie alla loro notevole resistenza alla corrosione, all'elevata resistenza meccanica e alle prestazioni superiori, sono considerati ideali per ambienti aggressivi. Queste polveri sono utilizzate nell'industria petrolifera e del gas, in applicazioni marine e nelle apparecchiature di lavorazione chimica.
Proprietà della polvere di acciaio inossidabile
La polvere di acciaio inossidabile mostra proprietà eccellenti rispetto al tradizionale acciaio al carbonio grazie alla presenza di nichel e cromo. Ecco le sue straordinarie proprietà:
Proprietà di resistenza alla corrosione:
Proprietà di resistenza alla corrosione e all'usura della polvere di acciaio inossidabile
Resistenza alla vaiolatura
Le polveri di acciaio inossidabile offrono un'elevata resistenza alla corrosione puntiforme, il che le rende adatte alle applicazioni in cui piccoli difetti superficiali potrebbero causare una rapida rottura del materiale.
Resistenza alle fessure
Le polveri mostrano inoltre un'ottima resistenza alla corrosione interstiziale, che consente ai componenti di funzionare bene anche in aree ristrette e stagnanti, dove l'ossigeno può essere limitato.
Resistenza alla rottura da stress
Le polveri di acciaio inossidabile presentano un'eccellente resistenza alla corrosione sotto sforzo (SCC). È fondamentale per i componenti strutturali e sottoposti a pressione.
Resistenza all'usura/erosione
Grazie alla loro elevata durezza e alla tenace microstruttura, le polveri di acciaio inossidabile sono anche resistenti all'usura e all'erosione. Questa proprietà le rende ideali per applicazioni che comportano abrasione, urti o flussi di fluidi ad alta velocità.
Resistenza all'ossidazione
Le polveri di acciaio inossidabile di alta qualità possono resistere a condizioni ossidanti a temperature elevate fino a circa 900 °C.
Proprietà meccaniche
| Immobili | Immobili | ||
|---|---|---|---|
| carico di snervamento | 100–350 MPa | Durezza (Brinell) | 160-240 |
| Duttilità (allungamento) | 10-50% | Resistenza alla frattura | 20–200 MPa |
| Resistenza agli urti | Buone | Comportamento magnetico | Disponibili gradi non magnetici |
Proprietà termali
| Immobili | Immobili | ||
|---|---|---|---|
| Tocca Densità | 5.0 g / cm³ | Conduttività termica | 12–30 W/m·K |
| punto di fusione | Temperatura: 1300–1500 °C | Temperatura del Curie | da –150 °C a 315 °C |
Fornitore di polvere di acciaio inossidabile
Hoganas
Höganäs è conosciuta a livello mondiale come uno dei migliori fornitori di polveri metalliche, con oltre 3000 clienti in 75 paesi dal 1797. Höganäs offre un'ampia gamma di polveri metalliche, tra cui polveri di acciaio inossidabile ad alte prestazioni. Le sue polveri metalliche vengono utilizzate per applicazioni nella produzione additiva, nei rivestimenti superficiali e nei settori tradizionali della metallurgia delle polveri.
Rio Tinto Polveri Metalliche
Fondata nel 1968 come Quebec Metal Powders, si è evoluta fino a diventare leader mondiale nella produzione di polveri ferrose pulite e di alta qualità. L'azienda utilizza ferro ad alta purezza proveniente da Rio Tinto Iron and Titanium (RTIT) per produrre polveri da un unico fornitore. Queste polveri sono ideali per applicazioni di pressatura e sinterizzazione, produzione additiva e accumulo di energia.
Fattori che influenzano il costo della polvere di acciaio inossidabile
Costi delle materie prime
L'elemento principale di lega influenza il prezzo della polvere di acciaio inossidabile. La presenza di nichel è un fattore di costo importante.
Metodo di produzione
Il metodo utilizzato per produrre la polvere ha un impatto significativo sui costi: la polvere atomizzata a gas è generalmente più costosa della polvere atomizzata ad acqua.
Dimensione e distribuzione delle particelle
Le polveri più fini con distribuzioni granulometriche più strette costano di più a causa di ulteriori processi di classificazione, setacciatura e controllo qualità.
Volume e dimensioni del lotto
La produzione in piccoli lotti comporta solitamente costi più elevati al chilo, mentre l'acquisto all'ingrosso solitamente riduce il prezzo unitario grazie alle economie di scala.
Fluttuazioni della domanda e dell'offerta del mercato
Le dinamiche della catena di fornitura globale, la domanda da parte di settori quali quello aerospaziale, automobilistico ed energetico, nonché fattori geopolitici possono causare volatilità nel prezzo della polvere di acciaio inossidabile.
Utilizzi della polvere di acciaio inossidabile
Metallurgia delle polveri (PM)
Nel metallurgia delle polveri industria, l'acciaio inossidabile è anche una materia prima comune per la sua buona resistenza alla corrosione e alle alte temperature. Comune parti in acciaio inossidabile sinterizzato sono: flange, guide valvole, boccole catene, serrature, raccordi idraulici, ingranaggi, camme, bielle
Metal Injection Moulding (MIM)
La polvere metallica di acciaio inossidabile viene utilizzata anche nello stampaggio a iniezione di metalli. In questo caso, la polvere metallica viene miscelata con un legante polimerico per creare componenti ad alta precisione.
Stampa 3D
Le polveri di acciaio inossidabile sono essenziali per le tecnologie di stampa 3D come SLM, DMLS e binder jetting. Queste polveri consentono la produzione di geometrie estremamente complesse e strutture leggere.
Rivestimento superficiale e spruzzatura termica
I rivestimenti in polvere di acciaio inossidabile vengono utilizzati nei rivestimenti a spruzzo termico per conferire alle superfici resistenza alla corrosione.
FAQ
1. Come scegliere la polvere di acciaio inossidabile?
Seleziona in base ai requisiti della tua applicazione, alle proprietà meccaniche richieste, alle dimensioni delle particelle, alla forma, alla purezza e al metodo di produzione.
2. Quale post-elaborazione è necessaria dopo la stampa 3D con polvere di acciaio inossidabile 316L?
Dopo la stampa, viene in genere eseguito un trattamento termico per ridurre le tensioni interne. Contribuisce anche a migliorare la stabilità strutturale. A volte, inoltre, viene eseguita anche la pressatura isostatica a caldo, a seconda della densità e della resistenza meccanica richieste.