| Categoria | Parametro | Specifiche |
|---|---|---|
| Composizione chimica (% in peso) | Fe | Bal. |
| C | ≤0,07 | |
| Si | ≤1,0 | |
| Mn | ≤1,0 | |
| Cr | 14,5-15,5 | |
| Ni | 3,5-5,5 | |
| Nb | 0,15-0,45 | |
| Cu | 2,5-4,5 | |
| P | ≤0,015 | |
| S | ≤0,015 | |
| O | ≤0,08 | |
| N | ≤0,15 | |
| Proprietà fisiche | Intervallo di granulometria (D10/D50/D90) | ≥15μm / 30-40μm / ≤60μm |
| Sfericità | ≥0,9 | |
| Densità apparente | ≥4,0 g/cm³ | |
| Densità di rubinetto | ≥4,5 g/cm³ | |
| Fluidità | ≤20 s/50g | |
| Proprietà meccaniche | Stato | Trattamento termico |
| Resistenza alla trazione | ≥1100 MPa | |
| Resistenza allo snervamento | ≥1000 MPa | |
| Allungamento | ≥12,0% |
> Nota bene: le specifiche sono soggette a modifiche senza preavviso. Contattare un Forgecise rappresentativo dei dati tecnici più aggiornati.
1. Vantaggi del prodotto
La polvere di acciaio inossidabile 15-5PH è una lega martensitica a indurimento per precipitazione che offre un equilibrio superiore tra resistenza e tenacità rispetto al tradizionale 17-4PH. I suoi principali vantaggi includono:
- Forza eccezionale: Grazie alla sua capacità di raggiungere valori molto elevati di resistenza alla trazione e allo snervamento dopo il trattamento termico, è adatto per componenti strutturali sottoposti a forti sollecitazioni.
- Elevata resistenza alla corrosione: La specifica composizione della lega garantisce un’eccellente resistenza alla corrosione in diversi ambienti.
- Buona duttilità: A differenza di molti acciai ad alta resistenza, il 15-5PH mantiene un buon allungamento e una buona tenacità alla frattura, riducendo il rischio di rottura fragile.
2. Applicazione nella produzione additiva
Nel campo della produzione additiva (AM), in particolare della fusione laser selettiva (SLMLa polvere 15-5PH è molto apprezzata per la sua lavorabilità e le prestazioni finali dei componenti. La polvere presenta una distribuzione granulometrica ristretta (D50: 30-40 μm) e un’elevata sfericità (≥0,9), che garantiscono un’eccellente fluidità (≤20 s/50 g) e un’elevata densità di impaccamento durante il processo di rivestimento. Queste caratteristiche fisiche consentono la produzione di componenti densi e privi di difetti, con proprietà meccaniche superiori, rendendola un materiale ideale per la fabbricazione di componenti metallici complessi e ad alte prestazioni per i settori aerospaziale, chimico e alimentare.
3. Che cos’è la polvere di acciaio inossidabile 15-5PH?
La polvere di acciaio inossidabile 15-5PH è una polvere di acciaio inossidabile martensitico a indurimento per precipitazione specificamente progettata per processi di produzione avanzati come la stampa 3D di metalli (SLM/DMLS) e stampaggio a iniezione di metallo (MIM).
Si tratta di un materiale ottimizzato ad alte prestazioni basato sull’acciaio inossidabile 17-4PH, che raggiunge una tenacità trasversale e un’isotropia significativamente migliorate grazie alla riduzione del contenuto di carbonio e zolfo e al controllo preciso degli elementi di niobio (Nb), pur mantenendo un’elevata resistenza e un’eccellente resistenza alla corrosione. È la scelta ideale per settori esigenti come quello aerospaziale, dei dispositivi medici e degli stampi di precisione.
Caratteristiche principali
- Perfetto equilibrio tra elevata resistenza e tenacità.: Dopo il trattamento di invecchiamento, la resistenza alla trazione può raggiungere ≥1310 MPadurezza ≥HRC 40, pur mantenendo un’eccellente tenacità all’impatto, risultando adatto per componenti strutturali sottoposti a forti sollecitazioni.
- Resistenza alla corrosione superioreContiene cromo (14-15,5%), nichel (3,5-5,5%) e rame (2,5-4,5%), è resistente alla corrosione atmosferica, dell’acqua di mare e degli acidi deboli, ed è di gran lunga superiore ai normali acciai inossidabili martensitici.
- Eccellente compatibilità di processoProdotta mediante un processo di atomizzazione ad alta pressione di azoto, la polvere presenta un’elevata sfericità (≥95%), un basso contenuto di ossigeno (≤0,1%), un’eccellente fluidità, riduce i difetti di stampa 3D e supporta la formazione di strutture complesse.
- Distorsione minima dovuta al trattamento termicoFacile da lavorare e modellare allo stato trattato in soluzione, eccellente stabilità dimensionale dopo il trattamento di invecchiamento, adatto alla produzione di componenti di precisione.
- Isotropia eccellenteRispetto all’acciaio inossidabile 17-4PH, il 15-5PH offre una maggiore tenacità trasversale, riducendo i problemi di anisotropia nella produzione additiva.
Composizione chimica tipica (% in peso)
| Elemento | Intervallo di contenuto (%) | Funzione |
|---|---|---|
| Cromo (Cr) | 14,0 – 15,5 | Forma una pellicola passivante che offre una resistenza di base alla corrosione. |
| Nichel (Ni) | 3,5 – 5,5 | Stabilizza l’austenite, promuove la trasformazione martensitica, aumenta la tenacità |
| Rame (Cu) | 2,5 – 4,5 | Precipita una fase ricca di rame durante l’invecchiamento, ottenendo un rafforzamento per precipitazione |
| Niobio + Tantalio (Nb + Ta) | 0,15 – 0,45 | Affina la struttura del grano, inibisce la corrosione intergranulare, migliora la tenacità trasversale. |
| Carbonio (C) | ≤ 0,07 | Garantisce tenacità e resistenza alla corrosione, riduce il rischio di precipitazione di carburi |
| Manganese (Mn) | ≤ 1,0 | Disossidante ausiliario, aumenta la potenza |
| Silicio (Si) | ≤ 1,0 | Disossidante, migliora la resistenza alla corrosione |
| Fosforo (P) | ≤ 0,04 | L’impurità richiede un controllo rigoroso |
| Zolfo (S) | ≤ 0,03 | L’impurità richiede un controllo rigoroso |
| Ferro (Fe) | Bilancia | Elemento base |
Principali campi di applicazione
- AerospazialeComponenti del carrello di atterraggio degli aeromobili, staffe per motori, elementi di fissaggio ad alta resistenza, pale di turbina.
- Dispositivi mediciStrumenti chirurgici, impianti ortopedici (richiedono certificazione di biocompatibilità), strumenti odontoiatrici.
- Stampi industrialiStampi a iniezione di precisione, inserti per stampi per pressofusione, dispositivi di fissaggio resistenti all’usura, perni di espulsione degli stampi.
- Produzione additivaStrutture portanti leggere, componenti funzionali personalizzati, parti complesse di canali interni.
- Apparecchiature di energia: Attrezzature per la perforazione petrolifera, componenti per centrali nucleari, valvole ad alta pressione.
15-5PH vs 17-4PH vs 316L
| Caratteristica | 15-5PH | 17-4PH | 316L |
|---|---|---|---|
| Tipo di acciaio | indurimento per precipitazione martensitica | indurimento per precipitazione martensitica | acciaio inossidabile austenitico |
| Livello di forza | Resistenza ultraelevata | Elevata resistenza | Forza media |
| Resistenza | Eccellente (elevata tenacità trasversale) | Bene | Eccellente |
| Resistenza alla corrosione | Bene | Bene | Eccellente |
| Trattamento termico | Soluzione + indurimento per invecchiamento | Soluzione + indurimento per invecchiamento | Di solito non è necessario alcun trattamento di indurimento. |
| Isotropia | Eccellente | Media | Eccellente |
| Applicazioni tipiche | Componenti strutturali aerospaziali, stampi | Aerospaziale, elementi di fissaggio | Medico, chimico, marino |
4. Servizi di personalizzazione da Forgecise
Forgecise fornisce soluzioni complete di personalizzazione delle polveri di acciaio inossidabile, coprendo l’intera gamma di prodotti, dai gradi standard alle formulazioni specifiche del cliente. Supportiamo gradi principali come 17-4PH, 15-5PH, 316L, 304L, 420, 440C, 13-8PHe possiamo regolare la composizione, la distribuzione granulometrica e la sfericità in base alle vostre esigenze applicative. Che si tratti di campioni in piccoli lotti per la ricerca e sviluppo (a partire da 1 kg) o di ordini a livello di tonnellate per la produzione di massa, garantiamo elevata purezza, basso contenuto di ossigeno ed eccellente fluidità delle nostre polveri, soddisfacendo i requisiti di vari processi, tra cui: SLM, EBM, MIM e LMD.
