17-4PH 3Dプリンタ用 降水硬化ステンレス鋼粉末

1紹介

17-4PH (AISI 630, UNS S17400) は,優れた強度により,航空宇宙,医療,海洋,工業用に使用されている,マルテンシティック,降水硬化ステンレス鋼である.耐腐食性添加物製造 (AM) のための前合金金属粉末として使用すると,高性能,伝統的な製造と比較して優れた機械性能を持つ複雑な部品.

217-4PH合金の主要特性

化学成分 (ASTM A564)

メカニカルプロパティ (熱処理後)

AM の 17-4PH の 利点

✔ 高い 強さ と 重さ の 比
✔ 耐腐食性 (海洋・化学環境)
✔ 降水 硬化 (機械 特性 を 調整 する)
✔ 溶接 能力 と 加工 能力 が 優れている
✔ 複雑な幾何学 (例えば,格子構造) に適しています

3. 3Dプリンタ用の粉末特性

粉末の生産方法

• ガス原子化 (アルゴンまたは窒素) → 高球性と流動性を保証する

• 粒子の大きさの分布:

  • 15 - 45 μm (レーザー粉末床融合 (LPBF) について)

  • 45〜106μm (Binder JettingまたはDEDの場合)

粉末の品質要件

417-4PH の 3D プリンティング プロセス

A.レーザー粉末床融合 (LPBF/SLM)

• 最適: 高精度部品 (医療インプラント,航空宇宙用支架)

• 典型的なパラメータ:

  • レーザー電源: 200〜350W

  • 層厚さ: 20〜40 μm

  • スキャン速度: 700~1200mm/s

  • プレート プレヒート: 80~200°C (残留ストレスを減らす)

B. 結合剤のジェット (BJ)

• 最適: 大量生産 (例:工業用ツール)

• 処理後:シンター + HIP (ホット・イソスタティック・プレッシング)

C. 誘導エネルギー堆積 (DED)

• 大型部品と修理 (例えば,船舶のプロペラー)

5処理後 熱処理

A. ストレスの緩和 (オプション)

• 状態: 482°C (900°F) 1h → 残留ストレスを減らす.

B.溶液の焼却 (条件A)

• プロセス: 1038°C (1900°F) 30分 → 微細構造を均一化する.

• 冷却: 空気または油で消し → マルテンサイトを形成する.

C. 降水による硬化 (H900,H1025,H1150)

D. 熱冷静圧圧 (HIP)

• 条件: 1120°C @ 100 MPa 4h → 孔隙を排除する.

E. 表面加工

• 機械加工: 焼却状態で機械加工が良好.

• 電気磨き: 腐食耐性を向上させる.

63Dプリント 17-4PH の応用

7課題と解決策

8将来の傾向

• ハイブリッド製造 (AM+CNC加工)

• AIベースのパラメータ最適化

• 粉末リサイクルの改善