Нержавеющая сталь OP431 Порошок

Обзор порошка из нержавеющей стали ОП431

Нержавеющая сталь ОП431 относится к сталям ферритного класса, содержащим в качестве основного легирующего элемента хром. Добавление алюминия повышает стойкость к окислению и коррозии при высоких температурах.

Основные характеристики порошка OP431 включают:

• Отличная стойкость к окислению и коррозии до 1150°C
• Хорошее сопротивление ползучести и термоусталостная прочность
• Отличная термомеханическая стабильность
• Высокая теплопроводность и низкое тепловое расширение
• Экономичность по сравнению с аустенитными нержавеющими сталями
• Выпускаются с различным распределением частиц по размерам

Порошок OP431 идеально подходит для применений, требующих стойкости к окислению, термической стабильности и умеренной прочности при повышенных температурах.

Химический состав порошка OP431

Порошок OP431 имеет следующий номинальный состав:

Элемент	Вес %
Железо (Fe)	Баланс
Хром (Cr)	16-18%
Алюминий (Al)	3-5%
Иттрий (Y)	0.2-0.5%
Углерод (C)	0,03% макс.
Кремний (Si)	1% макс.
Марганец (Mn)	1% макс.

Хром обеспечивает коррозионную стойкость, а алюминий - превосходную стойкость к окислению за счет образования защитного слоя глинозема при высоких температурах. Иттрий измельчает зерна для придания дополнительной прочности.

Свойства порошка OP431

Основные свойства порошка OP431 включают:

Недвижимость	Значение
Плотность	7,3 г/см3
Температура плавления	1400-1450°C
Теплопроводность	29 Вт/мК
Электрическое сопротивление	0,6 мкΩ.см
Модуль Юнга	200 ГПа
Коэффициент Пуассона	0.27-0.30
Прочность на разрыв	450-650 МПа
Предел текучести	280-480 МПа
Удлинение	15-20%
Устойчивость к окислению	Отличное качество при температуре до 1150°C

 

Такие свойства, как высокотемпературная прочность, стойкость к окислению и термическая стабильность, делают OP431 пригодным для применения в сложных условиях.

Метод получения порошка OP431

Порошок OP431 может быть получен с помощью:

• Газовая атомизация - Инертный газ высокого давления используется для распыления расплавленного сплава, в результате чего образуется мелкодисперсный сферический порошок, идеально подходящий для AM.
• Распыление воды - Высокоскоростная водяная струя разбивает расплавленный поток, образуя неравномерные частицы порошка. Более низкая стоимость, но более высокий отбор кислорода.
• Механическое легирование - Шаровой помол смешанных элементных порошков с последующим спеканием и вторичным распылением.

Газовое распыление позволяет отлично контролировать распределение частиц по размерам, морфологию, захват кислорода и микроструктуру.

Области применения порошка OP431

Типичные области применения порошка OP431 включают:

• Аддитивное производство - Селективное лазерное плавление для изготовления сложных деталей, требующих стойкости к высокотемпературному окислению.
• Термические напыляемые покрытия - Наносится методом дугового распыления для создания защитных покрытий на деталях, работающих при температуре свыше 1000°C.
• Наполнитель для пайки - Для соединения деталей из ферритной нержавеющей стали в условиях высоких температур.
• Твердотопливные воспламенители - Свечи зажигания, изготовленные методом порошковой металлургии, используются в промышленных печах и турбинах.
• Обработка расплавленных металлов - Конвейерные ролики для порошковой металлургии, промковши и ковши, используемые для обработки расплавленного металла.

Технические характеристики порошка OP431

Порошок OP431 выпускается в различных диапазонах размеров, форм и марок:

• Размер частиц: От 15-45 мкм для методов AM, до 150 мкм для процессов термического напыления.
• Морфология: Сферические, неправильные и смешанные формы. Сферический порошок обладает отличной текучестью.
• Чистота: От коммерческих до высокочистых сортов в зависимости от требований применения.
• Содержание кислорода: Для большинства применений поддерживается уровень ниже 2000 ppm.
• Скорость потока: Для скоростей потока свыше 25 с/50 г порошок может быть изготовлен по индивидуальному заказу.

Мировые поставщики порошка OP431

К числу основных мировых поставщиков порошка OP431 относятся:

• Sandvik Osprey (Великобритания)
• Хоганас (Швеция)
• Carpenter Powder Products (США)
• Praxair Surface Technologies (США)
• CNPC Powder Group (Китай)

Эти компании выпускают различные марки порошка OP431, предназначенные для аддитивного производства, термического напыления, порошковой металлургии и других высокотемпературных применений.

Ценообразование на порошок OP431

Цена на порошок OP431 выше, чем на аустенитные марки, но ниже, чем на экзотические сплавы:

• Количество - $50-100 за кг при оптовых заказах свыше 500 кг. При меньших объемах цена значительно выше.
• Качество - Сферический порошок высокой чистоты с контролируемыми характеристиками требует премиальной цены.
• Поставщик - Крупные мировые поставщики предлагают конкурентоспособные цены за счет больших объемов.
• География - Цены в разных регионах различны, причем в Европе и Северной Америке они выше.

Для критически важных применений покупателям при закупке порошка OP431 следует ориентироваться на качество, а не на низкую стоимость.

Хранение и обращение с порошком OP431

Порошок OP431 требует следующих условий хранения и обращения:

• Хранить в герметичных контейнерах под инертным газом для предотвращения окисления
• Не допускать накопления мелкого порошка для минимизации риска взрыва пыли
• При работе с ним используйте надлежащие СИЗ, вентиляцию, заземление и технику безопасности
• Предотвращение контакта порошка с несовместимыми материалами
• Соблюдайте правила техники безопасности, приведенные в SDS поставщика

При работе с порошком этого реактивного сплава необходимо принимать надлежащие меры защиты.

Контроль и испытания порошка OP431

Основные тесты контроля качества порошка OP431 включают:

• Химический анализ с использованием ОЭС или РФА для обеспечения соответствия состава заданным пределам
• Гранулометрический состав в соответствии со стандартом ASTM B822
• Морфологический анализ с помощью РЭМ
• Расход порошка измеряется в соответствии со стандартом ASTM B213
• Контроль содержания кислорода и азота методом плавления в инертном газе
• Плотность, определенная методом гелиевой пикнометрии
• Характеристика микроструктуры методом рентгеноструктурного анализа

Тщательные испытания позволяют гарантировать соответствие порошка требуемым химическим, физическим и микроструктурным характеристикам для предполагаемого применения.

Сравнение порошков из нержавеющей стали ОП431 и 316L

Сравниваются порошки из нержавеющей стали OP431 и 316L:

Параметр	OP431	316L
Тип	Ферритные	Аустенитные
Содержание Cr	16-18%	16-18%
Содержание Ni	–	10-14%
Высокотемпературная прочность	Выше	Нижний
Коррозионная стойкость	Умеренный	Отличный
Стоимость	Нижний	Выше
Приложения	Термическое напыление, запальники	Автомобильная промышленность, строительство
Свариваемость	Бедный	Отличный

 

OP431 обладает гораздо лучшей высокотемпературной прочностью, в то время как 316L обеспечивает отличные характеристики изготовления и коррозионную стойкость.

Вопросы и ответы по порошку OP431

Вопрос: Как производится порошок OP431?

Ответ: Порошок OP431 производится промышленным способом с использованием газовой атомизации, водной атомизации, механического легирования с последующим спеканием. Газовое распыление обеспечивает наилучший контроль характеристик порошка.

Вопрос: Каковы основные области применения порошка OP431?

О: Основные области применения включают покрытия для термического распыления, аддитивное производство, присадки для пайки, свечи зажигания в порошковой металлургии, а также компоненты для работы с расплавленным металлом при высоких температурах, где требуется стойкость к окислению.

Вопрос: Каков типичный диапазон размеров порошка OP431, используемого в металлической АМ?

О: Для большинства процессов металлического AM идеальный диапазон размеров порошка OP431 составляет 15-45 мкм со сферической морфологией и хорошими характеристиками текучести порошка.

Вопрос: Требует ли порошок OP431 каких-либо особых мер предосторожности при обращении?

О: Да, с этим реактивным порошком рекомендуется работать осторожно, в инертной атмосфере, используя надлежащую вентиляцию, заземление и СИЗ.

Вопрос: Где можно приобрести порошок OP431, пригодный для нанесения покрытий методом термического напыления?

О: Для термического напыления, требующего стойкости к высокотемпературному окислению, порошок OP431 можно приобрести у ведущих производителей, включая Sandvik Osprey, Hoganas, Praxair Surface Technologies и CNPC Powder Group.