لمحة عامة
AISI 31بقعة 6 لترمسحوق فولاذ أقل هو نوع من مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يحتوي على الموليبدينوم كعنصر إشابة. وهو جزء من السلسلة 300 من الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ. فيما يلي بعض التفاصيل الأساسية حول مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 316L:
- التركيبة: الحديد، والكروم (16-18%)، والنيكل (10-14%)، والمونيوم (2-3%)، والمنغنيز، والسيليكون، والفوسفور، والقصدير
- الخصائص: مقاومة ممتازة للتآكل، مقاومة جيدة للحرارة، ليونة وقوة عالية، غير مغناطيسية
- التطبيقات: الطباعة ثلاثية الأبعاد، والقولبة بالحقن، والتصنيع الإضافي، والقولبة بالحقن المعدني
- شكل الجسيمات: كروي، غير منتظم
- المقاسات: 15-45 ميكرون، 10-100 ميكرون، أخرى
- طرق الإنتاج: ترذيذ الغاز، ترذيذ الماء، ترذيذ البلازما
يوفر مسحوق AISI 316L مادة متعددة الاستخدامات لتصنيع الأجزاء المعدنية المعقدة باستخدام عمليات تصنيع متقدمة مثل التلبيد الانتقائي بالليزر والتلبيد المباشر بالليزر المعدني والنفث الغاطس. إن خصائصه الرئيسية مثل قابلية الطباعة ومقاومة التآكل والتوافق الحيوي والقوة العالية تجعله مناسبًا للتطبيقات في مجالات الطيران والسيارات والمعالجة الطبية والكيميائية وغيرها.
أنواع مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 316L
هناك بضعة أنواع رئيسية من مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 316L مصنفة حسب طريقة الإنتاج وخصائص الجسيمات:
| النوع | طريقة الإنتاج | شكل الجسيمات | حجم الجسيمات |
|---|---|---|---|
| الغاز المرذاذ | ترذيذ الغاز | كروي في الغالب | 15-45 ميكرون |
| رذاذ الماء | الانحلال المائي | جسيمات غير منتظمة، ساتلية | حتى 100 ميكرون |
| ترذيذ البلازما | التذرية بالبلازما | كروي للغاية | 15-45 ميكرون |
| مسحوق الحديد الكربوني | التحلل الحراري | كروي | أقل من 10 ميكرون |
الغاز المرذاذ ينتج المسحوق 316L الجسيمات الأكثر كروية وتوزيعًا محكمًا لحجم الجسيمات. يتميز بقابلية تدفق وقابلية انتشار ممتازة للتصنيع الإضافي.
رذاذ الماء يكون المسحوق غير منتظم الشكل ويحتوي على جسيمات ساتلية. قد يكون لها توزيع أوسع لأحجام الجسيمات.
ترذيذ البلازما يتميز المسحوق بكرويته العالية جدًا وقابليته للتدفق. وهو مثالي لطباعة الملامح الدقيقة والأسطح الملساء.
مسحوق الحديد الكربوني أصغر حجم للجسيمات يقل عن 10 ميكرون. ويستخدم في تطبيقات التلبيد.
خصائص مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 316L
فيما يلي بعض الخصائص الرئيسية لمسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 316L:
- شكل الجسيمات: تتمتع الجسيمات الكروية الخالية من الأقمار الصناعية بأفضل قابلية للتدفق. قد تتسبب الجسيمات غير المنتظمة في ضعف انتشار المسحوق أثناء الطباعة.
- حجم الجسيمات: النطاق النموذجي هو 15-45 ميكرون. يمكن أن تتسبب الأحجام الأصغر التي تقل عن 10 ميكرون في حدوث غبار. ويمكن للجسيمات الأكبر حجمًا التي تزيد عن 100 ميكرون أن تتسبب في سوء تشطيب السطح.
- توزيع حجم الجسيمات: يضمن المسحوق ذو التوزيع المحكم ذوبانًا متجانسًا وخصائص مادة متسقة.
- الانسيابية: تتمتع المساحيق الكروية بتدفق ممتاز يقاس من حيث الكثافة الظاهرية ومعدل تدفق هول. قد يكون للمساحيق غير المنتظمة قابلية تدفق أقل.
- كثافة الحنفية: تعمل كثافة الصنبور الأعلى على تحسين كثافة قاع المسحوق وكثافة الجزء النهائي. تتراوح القيم من 3.5-4.5 جم/سم مكعب.
- النقاء هناك حاجة إلى درجة نقاء عالية مع محتوى منخفض من الأكسجين والنيتروجين لتجنب المسامية والأكسدة. تتميز المساحيق الطبية بأعلى درجة نقاء.
- محتوى الرطوبة: يمكن أن يسبب امتصاص الرطوبة تكتل المسحوق ويؤثر على قابلية التدفق. يجب أن يظل محتوى الرطوبة أقل من 0.3%.
تطبيقات مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 316L
يُستخدم مسحوق AISI 316L في الاستخدامات التالية نظرًا لمقاومته الممتازة للتآكل وقوته في درجات الحرارة العالية:
| الصناعة | التطبيقات |
|---|---|
| الفضاء | مكونات الطائرات، والتوربينات، وأجزاء المحركات |
| السيارات | الصمامات والمكابس ودوارات الشاحن التوربيني |
| الطبية | الغرسات والأطراف الصناعية والأدوات الجراحية |
| البحرية | مراوح القوارب، والمنصات البحرية |
| المواد الكيميائية | المضخات والصمامات والأنابيب |
| النفط والغاز | أدوات قاع البئر، وأجزاء رأس البئر |
وتشمل الاستخدامات الأخرى معدات تجهيز الأغذية والمبادلات الحرارية والأوعية المبردة والهندسة المعمارية والمجوهرات وغيرها. إن توافق 316L&8217&8217 مع المواصفات الحيوية يجعله مناسبًا تمامًا لغرسات الأسنان والأجهزة الطبية.
تعمل الدقة الدقيقة والحرية الهندسية التي تتيحها عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد على توسيع مساحة التصميم لقطع الفولاذ المقاوم للصدأ 316L في مختلف الصناعات.
مواصفات مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 316L
يتوافق مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 316L مع المواصفات التالية:
| المواصفات | التفاصيل |
|---|---|
| معيار ASTM | A240، A240، F3056، F3301 |
| رقم نظام الأمم المتحدة | S31603 |
| الكثافة | 7.9-8.1 جم/سم مكعب |
| قوة الشد القصوى | ~حوالي 485-620 ميجا باسكال |
| قوة الخضوع | ~حوالي 170-310 ميجا باسكال |
| الاستطالة | ~40-50% |
| نطاق درجة الانصهار | 1370-1400°C |
| درجة EH (صلبة للغاية) | محتوى الأكسجين 0.1% كحد أقصى |
| درجة SH (لينة/عالية النقاء) | محتوى الأكسجين 0.03% كحد أقصى |
قد تختلف التركيبة والخواص الميكانيكية بين موردي المساحيق المختلفين. يمكن أن يؤثر ارتفاع محتوى الأكسجين سلبًا على الليونة ومقاومة التآكل. يتوفر مسحوق أكسجين منخفض للغاية للاستخدامات الحرجة.
اعتبارات التصميم لمسحوق 316L
إليك بعض نصائح التصميم عند العمل بمسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 316L:
- يجب أن يكون الحد الأدنى لسمك الجدار 0.8-1 مم لضمان قوة كافية
- يجب استخدام أسطح بزاوية 30-45 درجة بدلاً من الجدران العمودية
- تساعد الشرائح والمنحنيات السخية على تقليل الضغوطات
- يمكن تقليل المسامية إلى الحد الأدنى باستخدام معلمات عملية محسنة
- تعمل المعالجة اللاحقة مثل الكبس المتساوي الحرارة (HIP) على تحسين التكثيف
- قد تكون خطوات تشطيب السطح مطلوبة لأسباب تجميلية ووظيفية
- هناك حاجة إلى هياكل دعم أثناء الطباعة لتجنب التشوه
يساعد التصميم الدقيق للجزء وتوجيه البناء على تجنب العيوب السطحية والإجهادات المتبقية والتشويه. يمكن أيضًا ضبط معلمات العملية لتحسين خصائص المواد.
موردو مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 316L
يوجد عدد من مصنعي وموردي مساحيق الفولاذ المقاوم للصدأ 316L ذات السمعة الطيبة:
| شركة | البلد | الدرجات المتاحة | أحجام الجسيمات |
|---|---|---|---|
| ساندفيك | السويد | أوسبري 316L، EH، SH | 15-45 ميكرومتر |
| منتجات مسحوق النجار | الولايات المتحدة الأمريكية | 316L-Si، 316L-Mo | 15-45 ميكرومتر |
| براكسير | الولايات المتحدة الأمريكية | 316L، 316L-SH | 10-45 ميكرومتر |
| هوغاناس | السويد | 316 لتر | 20-65 ميكرومتر |
| تقنية LPW | المملكة المتحدة | 316L-تفريغ الهواء الذائب | 15-53 ميكرومتر |
| مجموعة CNPC للمساحيق | الصين | 316 لتر | 15-100 ميكرومتر |
تتراوح الأسعار من 50 دولارًا أمريكيًا إلى 150 دولارًا أمريكيًا للكيلوغرام الواحد بناءً على كمية الطلب وتوزيع حجم الجسيمات وشكلها ونقاوتها. تتوفر أيضًا أحجام الجسيمات والتركيبات المخصصة.
تركيب طابعات المسحوق 316L وتشغيلها وصيانتها
يتطلب العمل بمسحوق 316L لتصنيع المواد المضافة إجراءات تركيب وتشغيل وصيانة مناسبة:
- يجب أن يتم تركيب الطابعات في بيئات يتم التحكم في درجة حرارتها ورطوبتها وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة
- يجب ضبط معدلات تدفق الغاز الخامل بشكل صحيح لتجنب الأكسدة أثناء عمليات البناء
- هناك حاجة إلى معايرة منتظمة لآلية إعادة الطلاء لضمان توحيد طبقات المسحوق
- يمكن أن تؤدي التسريبات في النظام إلى امتصاص الرطوبة وتدهور المسحوق
- يمكن تخزين المسحوق غير المستخدم في حاويات محكمة الغلق بأكياس مجففة
- منع مخاطر الحريق عن طريق التنظيف المتكرر للنظام وإزالة انسكابات المسحوق
- اتبع جداول الصيانة الوقائية الموصى بها للبصريات والمرشحات والمحركات
- يجب استبدال المكونات التالفة أو المهترئة مثل شفرات إعادة الطلاء والمكابس
- ارتدِ دائمًا معدات الوقاية الشخصية مثل الأقنعة والقفازات والنظارات الواقية عند التعامل مع المساحيق الدقيقة لتجنب المخاطر الصحية
التركيب السليم والبيئة والصيانة ضرورية للطباعة عالية الجودة القابلة للتكرار باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316L.
كيفية اختيار مورد مسحوق المسحوق 316L
فيما يلي بعض النصائح حول اختيار مورد مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ 316L:
- معايير الجودة: تثبت شهادتا ISO 9001 و AS9100 عمليات إدارة الجودة
- توصيف المسحوق: يجب توفير بيانات عن شكل الجسيمات وتوزيع حجمها ومعدل التدفق والكثافة والتركيب
- التحكم في العمليات: اتساق شكل المسحوق ونظافته من خلال عمليات التصنيع المحسّنة
- قدرات الاختبار: يُفضل إجراء اختبارات داخلية لحجم الجسيمات، والمقايسات الكيميائية، والبنية المجهرية
- الخبرة في هذا المجال: عدد سنوات توريد المسحوق لقطاعات الطيران والطب والسيارات
- مجموعة المساحيق: القدرة على إنتاج سبائك مخصصة، وأحجام جزيئات مخصصة لتطبيقات مختلفة
- كفاءة البحث والتطوير: الخبرة في علم المعادن لتكييف خصائص المسحوق واختبار التأهيل
- الاستجابة: تحول سريع في عينات البحث والتطوير الصغيرة للتقييم
- خدمة العملاء: الخبرة التقنية في مجال تعدين المساحيق والتصنيع الإضافي
- الشهادات: ISO 13485 للصناعات الطبية، AS9100 للصناعات الفضائية
- التسعير: متوازنة على أساس الكمية والمهلة الزمنية وتخصيص المسحوق
يجب تقييم العينات للتحقق من جودة المسحوق وقابليته للطباعة قبل الطلبات بكميات كبيرة.
مزايا وقيود مسحوق 316L المسحوق 316L
| مزايا | محددات |
|---|---|
| مقاومة ممتازة للتآكل | مقاومة تآكل أقل من سبائك الكوبالت والكروم |
| متوافق حيوي للاستخدامات الطبية | عرضة للتآكل الناتج عن الحفر والتآكل الشقوق |
| ليونة عالية وقوة تأثير عالية | قد تكون هناك حاجة إلى المعالجة اللاحقة لتحسين تشطيب السطح |
| مقاومة الأكسدة حتى 800 درجة مئوية | يمكن أن تنشأ مشاكل المسامية مع ضعف معلمات المعالجة |
| قابلية لحام وتشكيل جيدة | غالية الثمن مقارنة بمساحيق الصلب الكربوني |
| متوفر مع أكسجين منخفض للغاية لأداء أفضل | توصيلية حرارية أعلى من سبائك النيكل |
يحقق المسحوق 316L توازنًا بين الخواص الميكانيكية وقابلية اللحام ومقاومة التآكل بتكاليف أعلى نسبيًا. يساعد تحسين العملية على زيادة التكثيف وخصائص المواد إلى أقصى حد.
التعليمات
س: هل المسحوق 316L آمن للغرسات الطبية؟
ج: نعم، المسحوق 316L متوافق حيويًا بدرجة عالية ويستخدم عادةً لطباعة غرسات العظام والأسنان. تأكد من استيفاء معايير النقاء والنظافة الطبية.
س: هل يتطلب مسحوق 316L تخفيف الضغط؟
ج: يوصى بالمعالجة الحرارية لتخفيف الإجهاد بعد الطباعة للتخلص من الإجهادات المتبقية. تتراوح المعالجة النموذجية من ساعة إلى ساعتين عند درجة حرارة 650 درجة مئوية.
س: هل يمكنك خلط درجات مسحوق 316L و304L؟
ج: لا يوصى بذلك حيث يمكن أن تؤدي خصائص المواد المختلفة إلى أداء لا يمكن التنبؤ به.
س: ما هو حجم الجسيمات الأفضل لطباعة الملامح الدقيقة باستخدام مسحوق 316L؟
ج: يُفضل المسحوق الأدق الذي يتراوح عادةً بين 15 و25 ميكرون للحصول على دقة عالية وتشطيب سطحي. ولكن الجسيمات الأصغر لها قابلية تدفق أقل.
س: هل 316L مقاوم للتآكل في بيئات مياه البحر؟
ج: نعم، يتميز 316L بمقاومة ممتازة للتآكل بالكلوريد ويستخدم على نطاق واسع في التطبيقات البحرية.
س: ما الفرق بين درجتي 316 و316L من الفولاذ المقاوم للصدأ؟
ج: يحتوي 316L على محتوى أقل من الكربون (0.03% كحد أقصى) مما يحسن من مقاومة التآكل في اللحام والتصنيع الإضافي.
س: هل يحتاج المسحوق 316L إلى كبس متساوي الضغط الساخن المتساوي الضغط (HIP) بعد المعالجة؟
ج: يساعد HIP على تحسين التكثيف وخصائص المواد، ولكنه ليس إلزاميًا. يمكن أيضًا أن يؤدي تحسين المعلمة إلى تقليل المسامية.
س: ما هي مدة صلاحية المسحوق 316L؟
ج: إذا تم تخزين المسحوق 316L بشكل صحيح في حاويات محكمة الغلق، فإن المسحوق 316L له فترة صلاحية تتراوح من 1-5 سنوات قبل أن يتطلب الأمر إعادة تأهيله.
س: هل المسحوق 316L قابل لإعادة الاستخدام؟
ج: نعم، يمكن تجميع المسحوق غير المستخدم 316L ونخله وإعادة استخدامه. ولكن المسحوق المعاد استخدامه له تباين أعلى في الخصائص.