Geleneksel paslanmaz çelik üretim süreçlerinde genellikle döküm veya dövme kullanılır. Ancak, döküm paslanmaz çelik parçalar genellikle yüksek işleme zorluğu, düşük boyutsal doğruluk, pürüzlü yüzey, tasarım kısıtlamaları ve segregasyon, büzülme veya kum delikleri gibi iç kusurlar gibi birçok zorlukla karşı karşıyadır. Dövme paslanmaz çelik, düşük plastisiteye sahiptir ve şekillendirilmesi zordur.
Geleneksel döküm ve dövme işlemleriyle karşılaştırıldığında, sinterlenmiş paslanmaz çelik, daha düşük sinterleme sıcaklığı, neredeyse net şekil üretimi, mükemmel boyutsal doğruluk, yüksek malzeme kullanımı ve homojen ve ince mikro yapı gibi önemli avantajlara sahiptir. Bu avantajlar, makine, kimya, deniz mühendisliği, otomotiv ve enstrümantasyon gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanılmasını sağlamıştır.
İçerik
Sinterlenmiş Paslanmaz Çelik Nedir?
Sinterlenmiş paslanmaz çelik, toz metalurjisi yoluyla üretilen bir malzemedir. Bu yöntemde, ince paslanmaz çelik tozları yüksek basınç altında sıkıştırılarak hassas bir geometri oluşturulur.
Elde edilen yeşil kompakt, alaşımın erime noktasının altındaki bir sıcaklıkta, kontrollü atmosferli bir sinterleme fırınında sinterlenmeye tabi tutulur. Sinterleme işlemi sırasında, difüzyon mekanizmaları toz parçacıkları arasında metalurjik bağ oluşumunu kolaylaştırarak, istenen fiziksel ve mekanik özelliklere sahip, yoğun ve mekanik olarak dayanıklı bir bileşen elde edilir.
Paslanmaz Çelik Çeşitleri
östenitik
Tipik temsilciler, yüzey merkezli kübik matrisi koruyan, esasen manyetik olmayan ve en iyi korozyon direncini gösteren 304L ve 316L'dir. Austenitik paslanmaz çeliklerin işlenmesi ve kaynaklanması kolaydır.
Ferritik
Örneğin, 409L, 410L ve 434L, katılaştıklarında gövde merkezli kübik bir kafes yapısına sahiptir ve osteniti stabilize edecek nikel içermezler. Düşük hammadde maliyetlerine, iyi oksidasyon direncine ve yüksek sıcaklıklarda yumuşak manyetik özelliklere sahip olduklarından, ABS ses jantlarında, egzoz flanşlarında ve ev aletleri braketlerinde yaygın olarak kullanılırlar.
martensitik
Martenzitik paslanmaz çelikler, özellikle 410 ve 420 olmak üzere yüksek mekanik mukavemet ve sertliğe sahiptir. Bu paslanmaz çelik türü yüksek karbon içeriğine sahiptir ve yağda veya gazda söndürme ve temperleme sonrasında sert martenzite dönüşür. Ancak martenzitik paslanmaz çeliğin korozyon direnci, östenitik ve ferritten daha düşüktür.
Sinterlenmiş Paslanmaz Çelik Üretim Süreci
Geleneksel Toz Metalurjisi Prosesi
MKS geleneksel toz metalurjisi süreci paslanmaz çelik için ise şu şekildedir:
Karıştırma
Toz karıştırma sırasında, parçaların presleme sırasındaki performansını artırmak için paslanmaz çelik tozlarına yağlayıcılar ekliyoruz. Bu katkı maddeleri, toz parçacıkları arasındaki ve kalıp duvarlarına karşı sürtünmeyi azaltır, ejeksiyon kuvvetlerini düşürür ve daha yüksek ham yoğunluk elde edilmesine yardımcı olur. Kullandığımız yaygın yağlayıcılar arasında stearik asit, çinko stearat, lityum stearat ve parafin bulunur.
sıkıştırılması
Toz sıkıştırma işleminde, paslanmaz çelik tozu yüksek basınç altında kalıp boşluğuna preslenerek, belirli şekil, boyut, gözeneklilik ve mukavemete sahip yeşil bir kompakt üretilir.
Paslanmaz çelik, sert parçacıklara ve düşük sıkıştırılabilirliğe sahip yüksek alaşımlı bir malzeme olduğundan, genellikle 500 ila 800 MPa arasında değişen daha yüksek presleme basınçları gerekir.
Toz Metalurjisi Sinterleme
Sinterleme, sinterlenmiş paslanmaz çelik üretiminde en önemli adımlardan biridir. Sinterlenmiş paslanmaz çelik gövdenin mikro yapısı ve nihai performansında belirleyici bir rol oynar. Geleneksel toz metalurjisi sinterleme yöntemi kullanılarak, paslanmaz çeliğin sinterleme sıcaklığı 1250°C'dir. Bu işlem genellikle vakum veya inert gaz koruma atmosferinde tamamlanır.
Sıcak Sıkıştırma
Toz metalurjisinde, sıcak sıkıştırma Metal tozunu özel bir yağlayıcıyla karıştırır ve karışımı genellikle 100°C ile 180°C arasında belirli bir sıcaklığa kadar ısıtır. Önceden ısıtılmış toz daha sonra ısıtılmış bir kalıba yerleştirilir ve sıkıştırılır.
Bu yöntem, toz metalurjisi prosesinde daha yüksek yoğunluklu ve daha iyi mekanik özelliklere sahip parçalar üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Soğuk sıkıştırmaya kıyasla, sıcak sıkıştırma daha düşük presleme basınçları gerektirirken daha yüksek ham yoğunluk ve ham mukavemet sağlar. Tipik iyileştirmeler arasında ham yoğunlukta 0.15 ila 0.3 g/cm³ artış ve ham mukavemette %50 ila %100 artış yer alır.
Metal Enjeksiyon Kalıplama İşlemi
Metal Enjeksiyon Kalıplama (MIM), karmaşık geometrilere ve yüksek mekanik özelliklere sahip paslanmaz çelik parçalar üretebilen neredeyse net bir işlemdir. Geleneksel pres-sinterleme yöntemleriyle karşılaştırıldığında MIM, düşük yoğunluk ve düşük mukavemet gibi zorlukların üstesinden gelir. MIM parçalar genellikle teorik yoğunluğun %95 ila %99'una, 500 MPa'nın üzerinde çekme dayanımına ve %45'in üzerinde uzamaya ulaşabilir. Paslanmaz çelik MIM parçalar ±%0.3 ila ±%0.5 hassasiyetle üretilebilir.
Ancak MIM'de malzeme maliyeti yüksek olan ince metal tozları kullanılmaktadır.
Karıştırma
İşlem, ince paslanmaz çelik tozunun genellikle yaklaşık 60:40 oranında organik bir bağlayıcı sistemle karıştırılmasıyla başlar. Bağlayıcı, parafin bazlı, yağ bazlı veya polimer bazlı olabilir. Bu karışım (hammadde olarak adlandırılır) daha sonra ısıtılır ve yüksek basınç altında bir kalıba preslenir.
Enjeksiyon
Hammadde bir enjeksiyon kalıplama makinesine beslenir, ısıtılır ve yüksek basınç altında bir kalıba preslenir. Bu adım, nihai parçanın şekli ve boyutuyla uyumlu bir "yeşil parça" üretir.
Bağların çözülmesi
Bağlayıcı giderimi, termal ayrıştırma, solvent ekstraksiyonu, kılcal ayrıştırma veya katalitik işlemlerle gerçekleştirilebilir. Paslanmaz çelik için termal ayrıştırma en yaygın yöntemdir.
Bağlayıcı tamamen uzaklaştırılmazsa, kabarcıklanma, çatlama veya oksit, karbon veya karbür gibi kusurlar kalabilir ve bu da sinterleme aşamasını olumsuz etkiler.
MIM Sinterleme
Sinterleme, yoğunlaştırmayı tamamlayarak kırılgan yeşil parçaları katı metal parçalara dönüştürür. MIM, genellikle geleneksel toz metalurjisi işlemlerinden daha yüksek sinterleme sıcaklıkları kullanır, bu da daha yüksek yoğunluk ve mekanik mukavemet elde edilmesine yardımcı olur.
Göre Sung'un araştırması17-4PH paslanmaz çelik tozu ve bağlayıcı 60:40 oranında karıştırıldıktan sonra 300 kg/cm² basınç altında enjeksiyon kalıplama yöntemiyle kalıplanmış ve termal olarak ayrıştırılmıştır. Hidrojen atmosferinde sinterleme sıcaklığının 900°C'den 1350°C'ye çıkarılması, parçaların bağıl yoğunluğunu %61'den %99'a çıkarabilir ve çekme dayanımı da iyileştirilebilir.
İzostatik Presleme
Sinterlenmiş Paslanmaz Çelik Uygulamaları
Filtrasyon ve Akışkan Kontrolü
Sinterlenmiş paslanmaz çelik, mükemmel korozyon direncine sahiptir ve aşındırıcı kimyasallara, yüksek sıcaklıklara ve tekrarlanan temizleme döngülerine dayanıklıdır. Bu nedenle, sinterlenmiş paslanmaz çelik filtrelerin gaz ve sıvı filtrasyonu ve akış düzenlemesi için sıklıkla kullanıldığını görürsünüz.
Otomotiv parçaları
Sinterlenmiş paslanmaz çelik parçalar, yol tuzu, egzoz gazları ve yağlayıcıların neden olduğu korozyona karşı dayanıklı olup, güvenlik açısından kritik bileşenler için gereken boyut hassasiyetini korur. Yaygın sinterlenmiş paslanmaz çelik otomotiv parçaları arasında dişliler, zincir dişlileri, sensör halkaları, ABS ton jantları, burçlar ve egzoz bileşenleri bulunur.
Tıbbi Cihazlar
Mühendisler cerrahi aletler, endoskopik aletler, implant yuvaları ve ortodontik braketler üretmek için sıklıkla MIM paslanmaz çelik kullanırlar. 316L ve 17-4 PH gibi sinterlenmiş paslanmaz çelikler iyi biyouyumluluk sunar ve tıbbi uygulamalarda hassas tıbbi parçaların üretimi için uygundur.
Tüketici Ürünleri ve Elektronik
Metal enjeksiyon kalıplı paslanmaz çelik, akıllı saat kasaları, dekoratif donanımlar, cihaz bileşenleri ve küçük mekanik parçaların üretiminde kullanılır. Görünür parçalar için yüksek kaliteli bir yüzey kalitesi sağlamanın yanı sıra, pahalı işlemeler olmadan karmaşık geometriler elde etmenizi de sağlar.
Yüksek kaliteli sinterlenmiş paslanmaz çelik parçalar mı arıyorsunuz?
MAVİ sizin güvendiğiniz toz metalurjisi üreticisi Çin'de 20 yıllık uzmanlığımızla destekleniyoruz. Hem geleneksel toz metalurjisi hem de metal enjeksiyon kalıplama konusunda uzmanlaşıyor, otomotiv, motosiklet, elektrikli el aletleri ve filtrasyon uygulamaları için hassas bileşenler tedarik ediyoruz.
- 100,000'den fazla standart parça mevcuttur; takım ücreti gerekmez
- Özel toz metalurjisi çözümleri
- Güvenilir kalite, rekabetçi fiyatlandırma ve hızlı teslimat