| Категория | Параметр | Единица | Значение / Диапазон |
|---|---|---|---|
| Химический состав (масс. %) | Fe (железо) | мас.% | Баланс |
| Ni (никель) | мас.% | 0–5 | |
| C (углерод) | мас.% | 0–1.0 | |
| Mn (марганец) | мас.% | 0–2 | |
| P (Фосфор) | мас.% | ≤0,015 | |
| S (Сера) | мас.% | ≤0,015 | |
| O (Кислород) | мас.% | ≤0,08 | |
| N (Азот) | мас.% | ≤0,1 | |
| Физические свойства | Размер частиц D10 | мкм | ≥15 |
| Размер частиц D50 | мкм | 30–40 | |
| Размер частиц D90 | мкм | ≤60 | |
| Сферичность | — | ≥0,9 | |
| Кажущаяся плотность | г/см³ | ≥4,0 | |
| Плотность набивки | г/см³ | ≥4,5 | |
| Текучесть | с/50г | ≤20 | |
| Механические свойства | Состояние | Свойство | Ценить |
| В том виде, в котором было произведено депонирование. | Твердость по Роквеллу | 44–47 HRC | |
| Предел текучести | ≥1150 МПа | ||
| Удлинение | ≥13,0% | ||
| Термообработанный | Твердость по Роквеллу | 32–34 HRC | |
| Предел текучести | ≥950 МПа | ||
| Удлинение | ≥19,0% |
1. Характеристики и основные преимущества этого порошка PW01
1.1 Научно обоснованный дизайн композиции: баланс между производительностью и стоимостью
- Низкое содержание никеля (Ni: 0–5%)Значительно ниже, чем у традиционных мартенситно-стареющих сталей (например, MS1 — 17–19%), что существенно снижает затраты на сырье при сохранении достаточного базового показателя ударной вязкости;
- Контролируемое содержание углерода (C: 0–1,0%)Обеспечивает твердость и износостойкость, избегая при этом риска хрупкости, связанного с высоким содержанием углерода, что благоприятно сказывается на последующей механической обработке и термообработке;
- Сверхнизкий уровень контроля примесей: P, S ≤0,015%, O ≤0,08%, N ≤0,1% — обеспечивает высокую чистоту, снижает пористость и склонность к растрескиванию во время печати, повышает плотность и износостойкость.
1.2. Превосходные физические свойства: оптимизированы для SLM Процесс
- Рациональное распределение частиц по размерам: D50 = 30–40 мкм, D10 ≥15 мкм, D90 ≤60 мкм — соответствует основному стандарту. SLM Рекомендации по выбору оборудования (обычно 15–53 мкм), обеспечивающие равномерное распределение порошка и стабильность расплавленной ванны;
- Высокая сферичность (≥0,9)Практически идеальная сферическая форма значительно улучшает текучесть (≤20 с/50 г) и плотность упаковки (кажущаяся ≥4,0 г/см³, насыпная ≥4,5 г/см³), что облегчает формование с высокой плотностью (обычно достигается относительная плотность >99,5%);
- Превосходная текучесть (≤20 с/50 г)Соответствует требованиям непрерывной многослойной печати, снижая количество дефектов процесса, таких как «схлопывание порошкового слоя» или «локальные пустоты».
1.3. Выдающиеся механические характеристики: синергия высокой прочности и высокой ударной вязкости.
- Практическая прочность в построенном состоянии: предел текучести ≥1150 МПа, твердость по Роквеллу 44–47 — детали могут использоваться непосредственно в приложениях со средней нагрузкой после печати или подвергаться прецизионной механической обработке (ЧПУ, полировка, нарезание резьбы);
- Значительное повышение прочности после термообработкиТвердость снижается до 32–34 HRC, но удлинение увеличивается. ≥19,0% (значительно превосходит большинство инструментальных сталей, таких как MS1, с содержанием руды около 4%), обеспечивая идеальное сочетание прочности и нехрупкости — особенно подходит для штамповочных вставок и деталей валового типа, подверженных ударам, вибрации или сложным нагрузкам;
- Сохранение высокой урожайностиСохраняет прочность на разрыв ≥950 МПа после термообработки, превосходя большинство предварительно закаленных сталей (например, P20 с прочностью ~800 МПа) и отвечая требованиям к высокоточным конструкционным компонентам.
1.4. Четкая ориентация на практическое применение: охват основных сценариев высокотехнологичного производства.
- Применимо к формы для обуви, формы для литья под давлением (особенно для слабокоррозионных сред), экструзионные матрицы (алюминиевые/пластиковые профили), конструктивные элементы и компоненты валового типа — полностью соответствует разделу «Типичные области применения» в таблице;
- Совместимо с полной версией. SLM Технологический процесс: от печати → механической обработки → термообработки → обслуживания, с предсказуемой и контролируемой производительностью на каждом этапе, что сокращает циклы разработки и повышает срок службы и надежность пресс-форм.
2. Комплексная оценка для Порошок PW01
PW01 — это Высокоэкономичное и высокоэффективное порошковое покрытие для штамповочной стали, ориентированное на промышленное применение.Вместо того чтобы стремиться к экстремальной твердости (например, MS1 при 54–57 HRC), он достигает Превосходный баланс между прочностью (≥1150 МПа), ударной вязкостью (≥19% удлинения), стоимостью (низкое содержание никеля) и технологической адаптивностью (широкий диапазон параметров). SLM печать) через Упрощение состава + оптимизация процесса.
Для производителей пресс-форм среднего и высокого класса, которым требуется длительный срок службы, простота обработки, устойчивость к умеренной коррозии и доступная цена.PW01 представляет собой идеальную альтернативу традиционным 18Ni300 или H13, отражая передовой уровень современных высокоэффективных порошков для штамповой стали, используемых в настоящее время в стране.
3. Применение порошка инструментальной стали PW01 в аддитивном производстве
Порошок штамповой стали PW01 для SLM Это высокоэффективный порошок инструментальной стали, специально разработанный для селективного лазерного плавления.SLM) этот процесс, основные области применения которого сосредоточены на производстве высокоточных, высококоррозионностойких и высокопрочных промышленных пресс-форм и важных конструкционных компонентов.
3.1. Пресс-формы для литья под давлением
- Области применения: Формы для обуви, корпуса электронных устройств, детали интерьера автомобилей и другие изделия, требующие высокого качества обработки поверхности.
- ПреимуществаПревосходная коррозионная стойкость значительно продлевает срок службы пресс-форм и сокращает время простоя, вызванное техническим обслуживанием, связанным с ржавчиной.
3.2 экструзионные матрицы
- Области примененияАлюминиевые профили, пластиковые трубы и другие изделия, изготовленные в процессе непрерывной формовки.
- ПреимуществаСохраняет стабильность размеров и превосходное качество поверхности даже в условиях высоких температур и высокого давления.
3.3 Инженерные конструктивные элементы
- Области применения: Производство прецизионных деталей для аэрокосмической, автомобильной, энергетической и других отраслей.
- Типичные области примененияКорпуса гидравлических клапанов, корпуса насосов, соединители и другие компоненты, требующие высокой устойчивости к нагрузкам и сильной коррозионной стойкости.
3.4 Ремонт и восстановление
- Сценарии применения: Локальный ремонт изношенных или корродированных пресс-форм с помощью добавок.
- ПреимуществаЭффективно восстанавливает геометрическую точность и механические свойства, снижая общие затраты на замену.
Специально подобранный состав этого материала (низкое содержание никеля, умеренное содержание углерода, строгий контроль примесей) наделяет его всесторонними преимуществами в жестких условиях эксплуатации, делая его идеальной альтернативой традиционным штамповым сталям в агрессивных средах и важной материальной основой для развития высокотехнологичной штамповочной промышленности в направлении «длительного срока службы и отсутствия необходимости в техническом обслуживании».
4. Для чего нужен порошок штамповой стали PW01? SLM?
Порошок PW01 для штамповой стали — это порошок для штамповой стали с дисперсионным упрочнением, специально разработанный для технологий 3D-печати металлом (таких как селективное лазерное плавление). SLM).
Проще говоря, она сочетает в себе «высокую прочность» традиционных штамповочных сталей с «превосходной коррозионной стойкостью», и считается «королём по соотношению цены и качества» в области штамповочных сталей для 3D-печати. По сравнению со стандартной сталью 18Ni300 (MS1), она имеет низкое содержание никеля, что снижает затраты, обеспечивая при этом превосходные комплексные характеристики за счёт оптимизированного содержания углерода и строгого контроля примесей. Она особенно подходит для изготовления пресс-форм, требующих сбалансированной прочности, ударной вязкости и коррозионной стойкости.
Ниже представлен подробный анализ порошка для штамповой стали PW01, включая сравнение марок, основные характеристики и особенности печати:
4.1 Основные марки и химический состав
PW01 относится к серии инструментальных сталей с дисперсионным упрочнением, состав легирующей добавки оптимизирован для обеспечения высоких эксплуатационных характеристик при одновременном снижении затрат.
Эквиваленты оценок:
- Коммерческий класс: PW01
- Тип материала: Упрочняемая дисперсионным методом штамповая сталь
- Отечественные эквивалентные классы: 06 Сталь / Серия 25CrNi3MoAl
- Международное сравнениеХарактеристики близки к характеристикам сталей PMS, SM2 и других сталей для штамповки с дисперсионным упрочнением.
Типичный химический состав (масс. %):
- Fe (железо): Баланс (Balance) — Базовый элемент
- Ni (никель): 0-5% — Обеспечивает базовую прочность, способствует дисперсионному твердению
- C (углерод): 0-1,0% — Регулирует твердость и износостойкость
- Mn (марганец): 0-2% — Улучшает закаливаемость и прочность
- P (Фосфор): ≤0,015% — Строго контролирует примеси, предотвращает хрупкость
- S (Сера): ≤0,015% — Снижает склонность к растрескиванию при высокой температуре
- O (Кислород): ≤0,08% — Обеспечивает текучесть порошка и качество печати.
- N (Азот): ≤0,1% — Подавляет образование пор
4.2 Таблица основных технических характеристик порошка инструментальной стали PW01
Ниже приведены типичные физические и механические свойства порошка PW01 в аддитивном производстве (SLM):
| Категория | Ключевой показатель | Типичный диапазон параметров |
|---|---|---|
| Физические свойства | Распределение размеров частиц/мкм | D10: ≥15, D50: 30-40, D90: ≤60 |
| Сферичность | ≥0,9 | |
| Кажущаяся плотность, г/см³ | ≥4,0 | |
| Плотность насыпного материала, г/см³ | ≥4,5 | |
| Сыпучесть s/50 г | ≤20 | |
| Механические свойства | Состояние | Как построено |
| Предел текучести МПа | ≥1150 | |
| Предел прочности на растяжение, МПа | 1300-1400 | |
| Удлинение % | ≥13,0 | |
| Твердость по шкале HRC | 44-47 | |
| Состояние после термообработки | 32-34 | |
| Предел текучести МПа | ≥950 | |
| Удлинение % | ≥19,0 |
4.3 SLM Вопросы печати и ключевые процессы
При печати порошком PW01 через SLMДля получения плотных деталей без дефектов следует учитывать следующие моменты:
Превосходный баланс прочности и износостойкости.Главное преимущество PW01 заключается в снижении затрат за счет использования низконикелевого сплава при сохранении высокой прочности и хорошей ударной вязкости. После термообработки напечатанные детали могут достигать твердости 32-34 HRC, а удлинение увеличивается до более чем 19,0%, что особенно подходит для применений, требующих устойчивости к ударным нагрузкам.
Процесс термообработкиПодобно 18Ni300, PW01 относительно мягок в исходном состоянии (44-47 HRC), что облегчает его обработку на станках с ЧПУ, нарезание резьбы или полировку. После обработки требуется термообработка (обычно выдержка при 500-550°C в течение нескольких часов), что значительно улучшает прочность и общие характеристики за счет осаждения интерметаллических соединений.
Технологическое окноИсследования показывают, что PW01 имеет относительно широкий технологический диапазон. SLM печать. Например, такие параметры, как мощность лазера 300 Вт и скорость сканирования 950 мм/с, позволяют получать высококачественные детали с относительной плотностью более 99,5% и чрезвычайно низкой пористостью.
Конформные каналы охлажденияPW01 также подходит для изготовления формовочных вставок со сложными внутренними конформными каналами охлаждения. Благодаря хорошей теплопроводности и коррозионной стойкости он может значительно сократить циклы литья под давлением и предотвратить ржавление или засорение каналов из-за длительного контакта с охлаждающей водой.
Рекомендуемые параметры печати:
- Толщина слояОбычно устанавливается на 30 мкм или 40 мкм.
- Минимальная толщина стенкиРекомендуется проектировать с толщиной слоя более 0,3-0,5 мм для обеспечения успешной печати и структурной целостности.
Краткое содержание:
Если вам необходимо изготавливать пресс-формы, требующие как высокой прочности, так и хорошей ударной вязкости (например, для обработки конструкционных пластмасс, автомобильных компонентов или изделий, требующих устойчивости к ударным нагрузкам), или если детали должны работать в сложных условиях, порошковая металлургическая сталь PW01 в настоящее время является одним из наиболее экономически выгодных вариантов премиум-класса в области 3D-печати металлом.
5. Содержит ли порошковая инструментальная сталь PW01 аналогичные материалы?
К материалам, аналогичным порошку PW01 для инструментальной стали, относятся в основном 18Ni300 (MS1), H13 и P20. Все эти материалы относятся к категории инструментальных сталей или высокопрочных конструкционных сталей, но каждый из них имеет свои особенности в отношении коррозионной стойкости, прочности, ударной вязкости и процессов термообработки. Ниже приведено сравнение их основных параметров с порошком PW01:
| Категория | Ключевой показатель | Порошок штамповой стали PW01 | MS1 (18Ni300) | H13 (инструментальная сталь для горячей обработки) | P20 (предварительно закаленная инструментальная сталь) |
|---|---|---|---|---|---|
| Тип материала | Матричные характеристики | Упрочняемая осаждением штамповая сталь | мартенситная сталь | Хромомолибденовая инструментальная сталь для горячей обработки | Предварительно закаленная сталь для пластиковых форм |
| Главное преимущество | Основные характеристики | Высокая прочность + высокая ударная вязкость + ценовое преимущество | Сверхвысокая прочность + высокая ударная вязкость | Высокая термостойкость + устойчивость к термической усталости | Хорошая обрабатываемость + предварительно закаленное состояние |
| Химический состав (масс. %) | Ni (никель) | 0-5 | 17-19 | 0,30-0,60 | 0,8-1,2 |
| C (углерод) | 0-1.0 | ≤0,03 | 0,32-0,45 | 0,28-0,40 | |
| Cr (хром) | — | ≤0,30 | 4.75-5.50 | 1.40-2.00 | |
| Mo (молибден) | — | 4.5-5.2 | 1.10-1.75 | 0,30-0,55 | |
| Механические свойства (после термообработки) | Твердость (HRC) | 32-34 | 54-57 | 50-54 | 28-32 |
| Предел текучести (МПа) | ≥950 | ≥1900 | ≥1300 | ≥800 | |
| Удлинение (%) | ≥19,0 | ≥4,0 | ≥10.0 | ≥15,0 | |
| Физические свойства | Плотность (г/см³) | ~7,8 | ~8.1 | ~7,8 | ~7,8 |
| Сферичность порошка | ≥90% | ≥90% | ≥90% | ≥90% | |
| Типичные области применения | Варианты использования | Литье под давлением, конструкционные детали, детали валового типа | Высокопрочные конструкционные детали, конформные охлаждающие формы. | Формы для литья под давлением, формы для горячей ковки | Пластиковые формы, для использования в предварительно затвердевшем состоянии. |
5.1 Резюме и рекомендации
Стремление к предельной силе и выносливостиВыберите сталь MS1 (18Ni300). В настоящее время она является эталоном прочности и ударной вязкости среди инструментальных сталей, используемых в 3D-печати, но её стоимость выше, а коррозионная стойкость относительно низкая, что делает её непригодной для использования во влажных или агрессивных средах.
Стремление к балансу прочности, износостойкости и стоимости.Выберите порошковую инструментальную сталь PW01. Благодаря низкому содержанию никеля значительно снижаются затраты при сохранении достаточной прочности и превосходной ударной вязкости, что делает ее идеальным выбором для замены традиционных дорогостоящих инструментальных сталей.
Стремление к повышению термической стабильности и устойчивости к термической усталости.Выберите H13. Он специально разработан для высокотемпературных применений, таких как литье под давлением и горячая ковка, но его прочность и ударная вязкость уступают PW01 и MS1.
Стремление к хорошей обрабатываемости и предварительно закаленному состояниюВыберите P20. Может использоваться в предварительно закаленном состоянии с отличными характеристиками обработки, но прочность и твердость относительно ниже, подходит для применения в пресс-формах с более низкими требованиями к прочности.
Краткое содержаниеПорошок инструментальной стали PW01 занимает важное место в области инструментальной стали для 3D-печати благодаря своему уникальному низконикелированному составу, превосходным комплексным характеристикам и значительным преимуществам в стоимости, особенно подходящему для производства штампов среднего и высокого класса, требующих сбалансированного соотношения производительности и экономичности. Порошок инструментальной стали PW01 — это высокоэффективный порошок инструментальной стали, специально разработанный для селективного лазерного плавления.SLMЭтот низконикелевый стальной порошок обладает дисперсионным упрочнением, обеспечивающим исключительные механические свойства, сочетая в себе характеристики высокопрочного стального порошка с замечательной ударной вязкостью. Идеально подходит для применения в порошковой металлической 3D-печати. SLM Этот порошок превосходно подходит для производства компонентов для литьевых форм, деталей для экструзионных матриц, элементов конструкционных деталей и узлов валов. Как универсальный порошок для аддитивного производства, он обеспечивает превосходную технологичность и надежность для сложных промышленных применений, требующих точности и долговечности.
6. Услуги по индивидуальной настройке от Forgecise
Forgecise Мы предлагаем комплексные решения по индивидуальной настройке порошковой стали для штамповочных изделий, охватывающие весь спектр продукции — от стандартных мартенситно-стареющих марок до высокоэффективных составов, разработанных специально для заказчика. Мы поддерживаем такие распространенные марки штамповой стали, как… MS1 (18Ni300/1.2709), CX, H13, и 42CrMo4Мы можем точно регулировать состав, распределение частиц по размерам и сферичность в соответствии с вашими конкретными требованиями. Будь то мелкосерийные образцы для НИОКР (от 1 кг) или заказы тоннами для массового производства, мы гарантируем высокую чистоту, низкое содержание кислорода и превосходную текучесть наших порошков, отвечающих строгим требованиям различных процессов аддитивного производства, включая SLM, ДЕД, и БЖТ.
