스테인리스 스틸 316 금속 분말 은 우수한 내식성, 경도 및 고온 강도를 요구하는 적층 제조 및 산업 응용 분야에 고유한 이점을 제공합니다. 이 가이드는 엔지니어, 설계자 및 조달 전문가에게 316가지 분말 야금 조성, 특성, 사양, 가격, 용도, 장단점 비교 및 FAQ에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다.
스테인리스 스틸 316 금속 분말 소개
스테인리스 스틸 316 금속 분말은 다음과 같은 기능을 통해 생산에 혁신을 가져옵니다:
- 맞춤형 합금 생성
- 복잡한 형상 제작
- 우수한 부품 속성
일반적으로 사용되는 등급은 다음과 같습니다:
- 316L &8211; 용접성 및 가공성 향상을 위한 저탄소 버전
- 316H &8211; 높은 탄소 함량으로 수율 및 인장 강도 향상
이 가이드에서는 316 파우더를 선택할 때 고려해야 할 사항을 다룹니다:
- 합금 구성 및 분말 특성
- 기계적 특성, 강도 수준
- 입자 크기 분포 사양
- 테스트 인증서 데이터 시트 요구 사항
- 대량 주문에 대한 가격 모델
- 고온 및 내식성
- 솔리드 바스톡과 비교한 장단점
- 소싱, 품질 관리 및 애플리케이션에 대한 FAQ
표 1 에서는 316가지 금속 분말 유형과 용도에 대해 살펴봅니다. 업계 인사이트를 기반으로 한 권장 사항이 제공됩니다. 자세히 살펴보겠습니다…
스테인리스 스틸 316 금속 분말 작곡
표 2 은 재료 성능에 중요한 원소 화학 분석이 포함된 316가지 스테인리스강 분말 구성을 보여줍니다. 약간의 차이로 등급이 구분됩니다.
| 요소 | 316L SS(%wt) | 316H SS(%wt) |
|---|---|---|
| 크롬(Cr) | 16.5 – 18.5 | 16.5 – 18.5 |
| 니켈(Ni) | 10.0 – 14.0 | 10.0 – 14.0 |
| 몰리브덴(Mo) | 2.0 – 3.0 | 2.0 – 3.0 |
| 실리콘(Si) | 0.0 – 1.0 | 0.0 – 1.0 |
| 망간(Mn) | 0.0 – 2.0 | 0.0 – 2.0 |
| 탄소(C) | 최대 0.03 | 0.04 – 0.10 |
| 인(P) | 최대 0.045 | 최대 0.045 |
| 유황(S) | 최대 0.030 | 최대 0.030 |
| 철(Fe) | 잔액 | 잔액 |
몰리브덴이 내식성을 높여줍니다. 316L의 탄소 함량이 낮으면 용접성이 향상됩니다. 316H의 탄소 함량이 0.04~0.10%로 높으면 강도가 높아집니다.
파우더 생산 방법도 속성에 영향을 미칩니다:
- 물 분무로 우수한 분말 모양과 유동성 제공
- 더 작고 균일한 입자 분포를 위한 가스 원자화
- 플라즈마 회전 전극 공정(PREP) 분말은 더 높은 밀도와 반복 가능한 구형 형태를 제공합니다.
기계적 특성 및 강도 수준
표 3 은 316 스테인리스 스틸 파우더가 주조 또는 단조 제품과 비교하여 기계적 특성을 충족하거나 능가한다는 것을 보여줍니다. 따라서 고성능 부품 생산이 용이합니다.
| 기계적 특성 | 316L SS 일반 | 316H SS 일반 |
|---|---|---|
| 인장 강도, 궁극(MPa) | ≥485 | ≥580 |
| 인장 강도, 항복률(MPa) | ≥170 | ≥290 |
| 파단 연신율(%) | ≥40 | ≥35 |
| 경도(HRB) | ≥ 80 | ≥90 |
316H 파우더의 우수한 인장 및 항복 강도는 하중을 견디는 부품 전반의 경량화와 복원력을 가능하게 합니다. 연성 수준이 높아 조기 취성 고장을 방지합니다. 경도가 높아 사용 중 내마모성이 향상됩니다.
이러한 특성은 입자 형태, 크기 균일성, 상 및 불순물에 따라 크게 달라집니다. 분말 품질에 대한 인증을 엄격하게 검사합니다.
스테인리스 스틸 316 금속 분말 입자 크기 사양
표 4 은 일반적인 316 스테인리스강 분말 크기 분포를 보여줍니다. 크기 범위와 모양은 부품 밀도와 품질에 영향을 미칩니다:
| 메시 크기 | 마이크론 범위 | ASTM 사이즈 이름 |
|---|---|---|
| -140+325 | 44-105 | 엑스트라 파인 |
| -325 | 0-45 | 슈퍼파인 |
| -100+325 | 149-45 | 서브마이크론 |
- 입자 크기가 가장 작을수록 해상도와 정확도가 높아집니다.
- 일반 크기 분포는 유동성을 유지합니다.
- 물 분무는 더 높은 밀도를 위해 일관된 모양을 가능하게 합니다.
인쇄 중에 퍼지는 분말은 최적의 포장과 확산성을 위해 평균 크기가 15~45미크론이어야 합니다.
고해상도 스캔과 프린터를 사용하면 제작 과정에서 초미세 또는 서브미크론 입자를 최대한 활용할 수 있습니다.
분말 테스트 인증서 요구 사항
모든 316 스테인리스 스틸 파우더 로트에는 테스트 보고서가 표시된 전체 인증이 필요합니다:
- 중량별 화학 성분
- 메시 통과 비율에 따른 파티클 크기 분포
- 실제 밀도 g/cm3 및 겉보기 밀도 g/cm3 데이터
- 홀 유량계 초 단위 유량
- 모양과 형태를 보여주는 SEM 현미경 사진
- 기계적 특성 테스트 데이터
- 생산 로트 번호 및 날짜
엄격한 품질 관리와 제조 기록을 통해 원시 결함을 추적할 수 있는지 면밀히 검토합니다.
대량 금속 분말 주문에 대한 가격 모델
표 5 는 일반적인 시장 조건에서 다양한 양의 대략적인 316 스테인리스강 분말 가격을 개략적으로 보여줍니다:
| 주문 수량 | 가격 견적 |
|---|---|
| 10kg | 100+/kg |
| 100kg | 50+/kg |
| 500kg | 30+/kg |
| 1000+ kg | 서브키 가격 |
장기 계약에 따라 500~1,000kg 이상에 대량 할인이 적용됩니다. 실제 가격은 원자재 지수에 따라 변동됩니다.
충전: 특수 포장, 테스트, 인증, 빠른 배송, 프로토타입 로트.
비용 절감: 맞춤형 재료가 아닌 재고 파우더 재고를 사용하는 표준 합금.
스테인리스 스틸 316 금속 분말 내식성 및 내열성
316L 및 316H 파우더는 단조 제품과 비슷하거나 더 뛰어난 내식성 및 내산화성을 제공하므로 다음과 같은 용도에 이상적입니다:
표 6
| 환경 | 최대 서비스 온도 |
|---|---|
| 산, 알칼리 | 593°C / 1100°F |
| 유기 화학 물질 | 343°C / 650°F |
| 내산화성 | 870°C / 1600°F |
| 황산 | 149°C / 300°F |
오스테나이트 FCC 결정 구조, 몰리브덴과 같은 첨가제, 낮은 불순물 수준은 이러한 저항성을 가능하게 합니다. 파우더 베드 융합기를 사용하여 노출된 표면에 이온 충격을 가하면 부식 방지 기능이 더욱 향상됩니다.
장단점: 스테인리스 스틸 316 금속 분말 솔리드 바스톡
표 7
| 장점 | 단점 | |
|---|---|---|
| 316 SS 금속 분말 | 복잡한 도형, 고급 속성 | 더 높은 비용, 품질 관리 |
| 맞춤형 합금, 밀도 | 필요한 후처리 | |
| 혁신적인 지오메트리, 무게 절감 | 분말 처리 과제 | |
| 316 SS 솔리드 바스톡 | 부품 비용 절감, 가공 용이성 | 도형 및 지오메트리 제한 |
| 단조품에는 향상된 속성이 있습니다. | 훨씬 더 무거운 부품 | |
| 즉시 사용 가능 | 상당한 자재 낭비 |
일반적으로 316 스테인리스 스틸 파우더는 고급 특성이 중요한 소량 복합 부품의 경우 프리미엄을 정당화합니다. 바스톡은 대량의 단순한 형상을 위한 경제성을 제공합니다.
장기적인 로드맵에 걸쳐 두 가지 자료 형식을 결합하면 전체 비용을 최적화할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
표 8 – 일반적인 금속 분말 선택 쿼리:
| 자주 묻는 질문 | 답변 |
|---|---|
| 테스트 보고서를 요청해야 하나요? | 예, 모든 인증서를 검토하여 분말 품질을 확인합니다. |
| 어떤 크기의 파우더 입자를 사용해야 하나요? | 15-45u 이상적, 프린터 해상도에 따라 다름 |
| 어떤 프로세스가 더 나은 일관성을 제공하나요? | 물 분무 또는 PREP 모두 안정적 |
| 얼마나 많은 주식을 선불로 구매해야 하나요? | 소규모로 시작하여 프린터 인증이 완료되면 추가 구매 |
| 밀도에 영향을 미치는 요인은 무엇인가요? | 입자 형태, 크기 분포, 합금 순도가 모두 핵심입니다. |
표 9 – 애플리케이션별 금속 분말 조언:
| 자주 묻는 질문 | 답변 |
|---|---|
| 해양 분야에 316L 또는 316H가 더 적합할까요? | 316L은 부식 성능이 우수합니다. |
| 어떤 파우더가 고경도를 극대화하나요? | 316H는 노후화된 조건에서 HRB 90 이상을 달성합니다. |
| 복잡한 지오메트리를 만드는 가장 쉬운 방법은 무엇인가요? | CAD로 부품을 설계한 다음 316 파우더로 프린트합니다. |
| 내마모성을 개선하기 위해 합금 구성을 어떻게 조정해야 하나요? | 고탄소 316H 분말을 통한 경도 증가 |
| 표면 마감을 개선하는 포스트 프로세싱에는 어떤 것이 있나요? | 인쇄 표면을 화학적으로 마감하는 대신 미디어 텀블링을 시도해 보세요. |
Frequently Asked Questions (Supplemental)
1) What powder specs are ideal for LPBF/SLM with Stainless Steel 316 Metal Powder?
- Spherical morphology, narrow PSD D10–D90 ≈ 15–45 μm, low satellite content, Hall flow typically <20 s/50 g, apparent density ≥3.9 g/cm³, O/N/S within grade limits (low sulfur preferred for weldability).
2) 316L vs 316H for additive manufacturing—how should I choose?
- 316L’s low carbon improves weldability, reduces sensitization, and is the dominant AM grade for corrosion‑critical parts. 316H’s higher carbon boosts high‑temperature strength but may reduce weldability and corrosion resistance; favor it for elevated‑temperature service after qualification.
3) What post‑processing steps improve properties of AM 316L?
- Typical route: stress‑relief/anneal (e.g., 900–1050°C), hot isostatic pressing (HIP) for porosity closure, machining/EDM for precision, and surface treatments (shot peen, bead blast, electropolish, or chemical passivation per ASTM A967). For chloride service, consider electropolishing to reduce Ra and crevice sites.
4) Can I reuse Stainless Steel 316 Metal Powder without degrading quality?
- Yes, with controlled reuse: sieve (e.g., 53 μm), blend‑back with virgin powder, and monitor PSD, flow, chemistry (O/N/H), and morphology. Establish reuse limits using property drift and defect analytics; many plants qualify 6–10 cycles.
5) How does AM 316L corrosion performance compare to wrought?
- After HIP and proper surface finishing/passivation, pitting/crevice resistance approaches wrought 316L. Surface condition and inclusions dominate performance—remove partially sintered satellites and oxide films, and validate in ASTM G48/G150 where applicable.
2025 Industry Trends and Data
- Qualification at scale: Digital “powder passports” (chemistry, PSD, O/N/H, reuse count, build logs) increasingly required in aerospace, energy, and medical device RFQs.
- Throughput gains: Multi‑laser LPBF, improved gas flow, and adaptive scanning deliver 10–25% faster builds for 316L while holding density.
- Surface engineering: Automated vibratory finishing, electropolish, and chemical passivation lines integrated post‑PBF to ensure consistent chloride resistance.
- Sustainability: Argon recirculation, higher recycled content feedstock, and closed‑loop powder handling reduce cost and footprint.
- Binder jetting maturation: Standardized debind/sinter/HIP playbooks for 316L enable pressure‑tight, complex internal channels at scale.
| KPI (Stainless Steel 316 Metal Powder & AM), 2025 | 2023 Baseline | 2025 Typical/Target | Why it matters | Sources/Notes |
|---|---|---|---|---|
| LPBF 316L relative density (post‑HIP) | 99.6–99.8% | 99.8–99.95% | Fatigue/leak‑tightness | OEM/peer‑reviewed data |
| Chamber oxygen during build (ppm) | ≤1000 | 100–300 | Porosity/oxide control | Machine vendor guidance |
| As‑built Ra (μm), upskin | 10–18 | 6–12 with contouring | Surface‑initiated corrosion/fatigue | Vendor app notes |
| Build rate improvement (multi‑laser) | - | +10–25% | Throughput | AMUG/Formnext 2024–2025 |
| Qualified powder reuse cycles | 4–6 | 6–10 | Cost/sustainability | Plant case studies |
| Binder‑jetted 316L density (sintered) | 95–97% | 96–98% (≥99% w/HIP) | Functional reliability | OEM application notes |
| Recycled content in 316 feedstock | 5–20% | 20–40% | Sustainability, cost | EPD/LCA disclosures |
Authoritative resources:
- ISO/ASTM 52907 (feedstock characterization) and 52904 (LPBF practice): https://www.iso.org
- ASTM F3184 (additive manufacturing 316L by PBF), ASTM F3302 (AM process control), ASTM A967 (passivation): https://www.astm.org
- ASM Handbook: Additive Manufacturing; Corrosion and Environmental Degradation: https://dl.asminternational.org
- NIST AM Bench datasets: https://www.nist.gov/ambench
Latest Research Cases
Case Study 1: HIP + Electropolish Improves Chloride Resistance of LPBF 316L Heat Exchanger Cores (2025)
- Background: An energy OEM needed compact heat exchangers with leak‑tight channels and improved pitting resistance in chlorinated seawater.
- Solution: Used spherical 316L powder (15–45 μm) with tight O/N/H control; LPBF with optimized gas flow; HIP at 1150°C/100 MPa/2 h; automated electropolish and ASTM A967 passivation.
- Results: Helium leak rate <1×10⁻⁹ mbar·L/s; CT‑verified density 99.90%; ASTM G48 Method A pitting onset delayed >3× vs. bead‑blasted control; production yield +11%.
Case Study 2: Binder‑Jetted 316L Manifolds with Sinter‑HIP Achieve Wrought‑like Properties (2024)
- Background: A robotics manufacturer sought cost‑effective, complex manifolds with internal channels not machinable from bar.
- Solution: Binder jetting 316L with controlled debind/sinter cycle followed by HIP; introduced powder passport traceability and SPC on dimensional shrinkage.
- Results: Final density 99.5%; tensile UTS 560 MPa, elongation 40%; leak‑tight without impregnation; unit cost −18% vs. machined assembly at 5k units/year.
Expert Opinions
- Dr. John Todaro, Materials Engineer, ASTM Committee F42 on Additive Manufacturing Technologies
- Viewpoint: “For Stainless Steel 316 Metal Powder, consistent powder characterization per ISO/ASTM 52907 and process control to F3302 are foundational for reproducible mechanical and corrosion performance.”
- Prof. Ian Gibson, Additive Manufacturing Scholar, University of Texas at Arlington
- Viewpoint: “LPBF 316L has matured to production—success now hinges on integrated post‑processing and quality data, not just the build.”
- Dr. Martina Zimmermann, Head of Additive Materials, Fraunhofer IWM
- Viewpoint: “Gas flow dynamics and oxygen management remain decisive for surface quality and defect control in austenitic steels; AI‑assisted in‑situ monitoring reduces CT burden.”
Affiliation links:
- ASTM AM CoE: https://amcoe.org
- University of Texas at Arlington: https://www.uta.edu
- Fraunhofer IWM: https://www.iwm.fraunhofer.de
Practical Tools/Resources
- Standards: ASTM F3184 (PBF 316L), ASTM F3302 (process control), ASTM A967/A380 (passivation/cleaning), ISO/ASTM 52907/52904
- Simulation/design: Ansys Additive, Simufact Additive for scan strategy/distortion; nTopology for lattice heat‑exchange cores
- QA/monitoring: Layer imaging and melt‑pool analytics (EOS, SLM Solutions, Renishaw); CT scanning; LECO O/N/H analyzers (https://www.leco.com); laser diffraction PSD
- Corrosion testing: ASTM G48 (pitting), ASTM G150 (CREVCORR), salt spray per ASTM B117 (comparative)
- Databases: NIST AM Bench; Senvol Database (https://senvol.com/database); MatWeb 316/316L datasheets (https://www.matweb.com)
Last updated: 2025-08-22
Changelog: Added 5 supplemental FAQs; included 2025 trend KPI table with sources; provided two case studies (LPBF heat exchanger cores and binder‑jetted manifolds); added expert viewpoints with affiliations; compiled standards, simulation, QA, and corrosion testing resources for Stainless Steel 316 Metal Powder.
Next review date & triggers: 2026-02-01 or earlier if ASTM/ISO standards update, major OEMs publish new oxygen/gas‑flow specs, or new datasets on HIP/electropolish effects on AM 316L corrosion and fatigue are released.
