Порошок M2

M2 - порошок из быстрорежущей стали, характеризующийся высокой твердостью и износостойкостью, а также хорошей вязкостью и прочностью на сжатие. Он широко используется в аддитивном производстве металлов для изготовления прочной оснастки для резки, формовки и штамповки.

Состав порошка М2

Состав порошка быстрорежущей стали М2:

Элемент	Вес %	Назначение
Вольфрам	6.0 – 6.8	Твердость, износостойкость
Молибден	4.8 – 5.5	Жесткость, прочность
Хром	3.8 – 4.5	Упрочнение, износостойкость
Ванадий	1.9 – 2.2	Упрочнение, износостойкость
Углерод	0.78 – 0.88	Закаливание
Марганцовка	0.15 – 0.45	Закаливание
Кремний	0.15 – 0.45	Раскислитель

Высокое содержание вольфрама, молибдена и хрома придает отличную твердость и износостойкость.

Свойства порошка М2

Основные свойства порошка М2 включают:

Недвижимость	Описание
Твердость	64 - 66 HRC при термической обработке
Износостойкость	Отличная стойкость к абразивному износу и эрозии
Жесткость	Выше, чем у карбида вольфрама
Прочность на сжатие	До 300 кси
Теплостойкость	Может использоваться при температуре до 600°C
Коррозионная стойкость	Лучше, чем обычные углеродистые стали

Эти свойства позволяют использовать М2 для изготовления прочной режущей, штамповочной и формообразующей оснастки.

Параметры процесса AM для порошка M2

Типичные параметры для печати порошком M2 включают:

Параметр	Типовое значение	Назначение
Высота слоя	20-50 мкм	Разрешение в сравнении со скоростью сборки
Мощность лазера	250-500 W	Достаточное плавление без испарения
Скорость сканирования	400-1200 мм/с	Зависимость плотности от производительности
Расстояние между люками	80-120 мкм	Механические свойства
Структура поддержки	Минимальный	Простое удаление
Горячее изостатическое прессование	1160°C, 100 МПа, 3 ч	Устранение пористости

Параметры подбираются с учетом плотности, микроструктуры, скорости изготовления и требований к последующей обработке.

Области применения 3D-печатной оснастки M2

Изготовленные методом AM компоненты M2 используются для:

Промышленность	Применение инструмента
Автомобильная промышленность	Штамповочные штампы, формообразующие инструменты, приспособления
Аэрокосмическая промышленность	Заготовки, приспособления, инструменты для отделки
Приборы	Пуансоны, заготовительные штампы, гибочные штампы
Потребительские товары	Пресс-формы для литья под давлением, штампы для штамповки
Медицина	Режущие инструменты, рашпили, направляющие для сверл

Преимущества по сравнению с традиционно обрабатываемой оснасткой М2 заключаются в снижении сложности, времени изготовления и стоимости.

Технические характеристики порошка M2 для АМ

Порошок M2 должен соответствовать строгим техническим требованиям:

Параметр	Спецификация
Диапазон размеров частиц	15-45 мкм, типичные
Форма частиц	Сферическая морфология
Кажущаяся плотность	> 4 г/куб. см
Плотность отвода	> 6 г/куб. см
Расход воздуха в зале	> 23 с для 50 г
Чистота	>99,9%
Содержание кислорода	<300 ppm

Возможны нестандартные распределения по размерам и контролируемые уровни влажности.

Поставщики порошка M2

К числу авторитетных поставщиков порошка М2 относятся:

Поставщик	Расположение
Sandvik Osprey	ВЕЛИКОБРИТАНИЯ
Столярная присадка	США
Erasteel	Швеция
Hoganas	Швеция
Технология LPW	ВЕЛИКОБРИТАНИЯ

Цены варьируются от $50/кг до $120/кг в зависимости от качества и объема заказа.

Обращение и хранение порошка M2

Поскольку порошок М2 является реактивным материалом, необходимо соблюдать осторожность при работе с ним:

• Хранить закрытые контейнеры вдали от влаги, искр и источников воспламенения
• При переносе и хранении использовать прокладки из инертного газа
• Заземление оборудования для отвода статических зарядов
• Избегайте накопления пыли с помощью вытяжных систем
• Соблюдайте соответствующие меры предосторожности

Правильная техника обеспечивает оптимальное состояние порошка.

Контроль и испытания порошка M2

Методы проверки качества включают:

Метод	Проверяемые параметры
Ситовой анализ	Распределение частиц по размерам
СЭМ-изображение	Морфология частиц
EDX	Химия и состав
XRD	Присутствующие фазы
Пикнометрия	Плотность
Расход воздуха в зале	Текучесть порошка

Испытания по стандартам ASTM подтверждают качество порошка и стабильность партии.

Сравнение M2 с альтернативными порошками для инструментальной стали

M2 по сравнению с другими сплавами инструментальной стали выглядит следующим образом:

Сплав	Износостойкость	Жесткость	Стоимость	Простота обработки
M2	Отличный	Хороший	Средний	Ярмарка
H13	Хороший	Отличный	Низкий	Отличный
S7	Отличный	Ярмарка	Высокая	Сложность
420 нержавеющая	Бедный	Отличный	Низкий	Отличный

Благодаря своим сбалансированным свойствам M2 превосходит альтернативные варианты во многих областях применения износостойкого инструмента.

Плюсы и минусы порошка M2 для металлического AM

Плюсы	Cons
Отличная твердость и износостойкость	Более низкая вязкость по сравнению с инструментальными сталями для холодной обработки
Хорошая термостойкость и термическая стабильность	Необходимая постобработка, например, HIP и термообработка
Утвердившийся авторитет в области металлического AM	Требуется хранение в контролируемой атмосфере
Преимущество по стоимости по сравнению с экзотическими инструментальными сталями	Сложность обработки после печати
Свойства соответствуют традиционным M2	Ограниченная коррозионная стойкость

M2 позволяет производить присадочную оснастку с высокой износостойкостью, хотя и не подходит для работы в высокоагрессивных средах.

Часто задаваемые вопросы о порошке М2

Вопрос: Какой диапазон размеров частиц лучше всего подходит для печати порошком M2?

О: Типичный диапазон - 15-45 мкм. Он обеспечивает оптимальную текучесть порошка в сочетании с высоким разрешением и плотностью деталей.

Вопрос: Какие методы постобработки используются для деталей М2 АМ?

О: Для устранения пустот, упрочнения и отделки деталей обычно используются горячее изостатическое прессование, термообработка, поверхностное шлифование/EDM и дробеструйное упрочнение.

Вопрос: Какой процесс 3D-печати металлов идеально подходит для сплава М2?

О: Эффективная печать М2 может быть осуществлена с использованием процессов селективного лазерного плавления (SLM), прямого лазерного спекания металлов (DMLS) и электронно-лучевого плавления (EBM).

Вопрос: Какую точность и качество поверхности можно ожидать для деталей, напечатанных по технологии M2?

О: Детали из М2, прошедшие постобработку, могут иметь допуски на размеры и чистоту поверхности, сравнимые с инструментами из М2, обработанными на станках с ЧПУ.

Вопрос: В каких отраслях промышленности используются компоненты оснастки М2, изготовленные аддитивным способом?

О: Автомобильная, аэрокосмическая, медицинская промышленность, производство потребительских товаров, бытовой техники и промышленные отрасли получают преимущества от использования 3D-печатной оснастки M2.

Вопрос: В чем заключается основное различие между марками быстрорежущей стали М2 и М4?

О: В сплаве М4 несколько ниже содержание ванадия и молибдена, что обеспечивает лучшее сочетание износостойкости и вязкости по сравнению с М2.

Вопрос: Требует ли M2 опорных конструкций при 3D-печати?

О: Рекомендуется устанавливать минимальные опоры на свесах и мостах, чтобы предотвратить деформацию и обеспечить легкое удаление после печати.

Вопрос: Какой плотности можно ожидать при использовании оптимизированных 3D-печатных деталей M2?

Ответ: Плотность выше 99% достижима для M2 при использовании идеальных параметров, разработанных специально для этого сплава.

Вопрос: Какие дефекты могут возникнуть при печати порошка М2?

О: Потенциальными дефектами являются трещины, искажения, пористость, неполное сплавление и шероховатость поверхности. Большинство из них можно предотвратить путем оптимизации параметров.

Вопрос: Требуется ли HIP для всех компонентов оснастки M2 AM?

Ответ: Несмотря на то, что применение HIP настоятельно рекомендуется, для некритичного инструмента может не быть абсолютно необходимым. Может быть достаточно только термообработки.