MIM용 304L 스테인리스 스틸 파우더
304L 스테인리스강 분말은 내식성이 우수한 작고 복잡한 부품을 생산하기 위한 금속 사출 성형(MIM)의 공급 원료로 널리 사용됩니다. 구성, 특성, 분말 사양, 가공, 소결, 응용 분야, 장점 등을 포함하는 MIM용 304L 분말에 대한 개요를 제공합니다.
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목차
MIM용 304L 파우더 개요
304L은 크롬, 니켈 및 저탄소 함량을 함유한 오스테나이트계 스테인리스강입니다. 'L'은 용접 중 탄화물 침전을 방지하기 위한 저탄소를 나타냅니다. 304L은 316L에 필적하는 뛰어난 내식성을 제공하지만 가격은 저렴합니다.
304L을 MIM에 적합하게 만드는 주요 특성은 다음과 같습니다.
- 다양한 환경에서 우수한 내식성
- 좋은 연성, 인성 및 기계적 성질
- 높은 소결 밀도 달성 가능
- 구형 분말 성형으로 성형성이 우수함
- 316L 파우더에 비해 비용 효율적
- 다양한 분말 사양으로 쉽게 이용 가능
이 기사에서는 금속 사출 성형에 사용되는 304L 분말의 특성, 가공, 소결, 적용 및 기타 특성에 대한 자세한 개요를 제공합니다.
MIM용 304L 분말의 일반적인 구성
MIM용 304L 분말의 조성은 다음과 같습니다.
| 요소 | 무게 % |
|---|---|
| 철(Fe) | 잔액 |
| 크롬(Cr) | 18-20% |
| 니켈(Ni) | 8-10% |
| 망간(Mn) | ≤ 2% |
| 실리콘(Si) | ≤ 1% |
| 탄소(C) | ≤ 0.03% |
| 질소(N) | ≤ 0.1% |
| 유황(S) | ≤ 0.03% |
니켈은 내식성을 향상시키고 크롬은 내산화성을 제공합니다. 저탄소는 소결 중 탄화물 침전을 최소화합니다.
MIM용 304L 분말의 특성
304L 분말은 다음과 같은 특성을 나타냅니다.
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | 7.9g/cm3 |
| 융점 | 1400-1450°C |
| 열 전도성 | 16W/mK |
| 전기 저항 | 0.72μΩ.cm |
| 영의 계수 | 193GPa |
| 푸아송 비율 | 0.29 |
| 수율 강도 | 205-515MPa |
| 인장 강도 | 515-620MPa |
| 신장 | 40-50% |
이러한 특성으로 인해 304L은 내식성이 필요한 고성능 MIM 부품 생산에 적합합니다.
MIM용 304L 파우더 사양
MIM용 304L 파우더의 사양은 다음과 같습니다.
- 입자 크기 – 분포가 좁은 경우 일반적으로 10-20미크론입니다. 높은 소결 밀도에 중요합니다.
- 유량 – 최소 유량 25초/50g. 막힘 없이 원활한 사출 성형을 보장합니다.
- 형태학 – 성형성과 밀도가 뛰어난 구형 분말이 주를 이룹니다.
- 산소 함량 – 산화를 최소화하기 위한 낮은 산소 수준(<2000ppm).
- 겉보기 밀도 – 겉보기 밀도가 높을수록 성형 중 분말 로딩이 향상됩니다.
- 탭 밀도 – 양호한 압축을 위해 4g/cm3 이상의 높은 탭 밀도가 필요합니다.
MIM에서 304L 분말 처리
304L 분말은 MIM 동안 다음과 같은 처리 단계를 거칩니다.
1. 믹싱 – 분말은 적절한 결합제, 윤활제, 가소제와 혼합되어 공급원료를 형성합니다.
2. 과립화 – 공급원료는 사출 배럴로의 흐름을 개선하기 위해 구형 펠렛으로 과립화됩니다.
3. 사출 성형 – 공급원료 펠릿은 사출 성형을 사용하여 복잡한 그물 모양 부품으로 성형됩니다.
4. 디바인딩 – 바인더는 용제 및/또는 열 탈지 공정을 통해 성형 부품에서 제거됩니다.
5. 소결 – 탈지된 부품(갈색 부품)을 수소 중에서 1300~1400°C에서 소결하여 치밀한 부품을 생산합니다.
304L 분말의 소결반응
- 304L 분말은 소결 시 왜곡을 최소화하면서 >95%의 이론적 밀도를 달성할 수 있습니다.
- 미세한 구형분말로 소결성이 우수하고, 표면청정도 및 순도가 우수합니다.
- 저탄소는 소결 중 크롬 탄화물의 침전을 최소화합니다.
- 높은 치밀화와 특성을 달성하려면 제어된 온도와 분위기가 필요합니다.
- 소결 후 열처리는 특성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
MIM의 소결 304L 부품 적용
304L 파우더를 사용하는 MIM은 다음과 같은 경우에 이상적입니다.
- 메스 블레이드, 클램프, 견인기, 포셉과 같은 수술 도구.
- 임플란트, 교정기와 같은 치과 및 교정 부품.
- 핑거, 기어, 스프링과 같은 부품을 살펴보세요.
- 전기 접점 및 커넥터.
- 의료용 카테터, 캐뉼라 및 미세유체 장치.
- 부식 방지 피팅, 패스너 및 기타 하드웨어.
- 장식 및 의상 보석.
MIM에 304L 파우더 사용의 이점
이점은 다음과 같습니다.
- 주조 또는 단조 304L 스테인리스강에 필적하는 뛰어난 내식성.
- MIM 부품의 높은 치수 정확도와 뛰어난 표면 마감.
- MIM을 통해서만 복잡한 형상이 가능합니다.
- 거의 전체 밀도와 우수한 기계적 특성.
- 경제적인 중간 및 대량 생산이 가능한 확장 가능한 프로세스입니다.
- 가공에 비해 부품 무게와 재료 활용도가 낮습니다.
MIM용 304L 파우더의 글로벌 공급업체
MIM용으로 맞춤 제작된 가스 원자화 304L 스테인리스강 분말의 일부 주요 글로벌 공급업체는 다음과 같습니다.
- 샌드빅 오스프리 (영국)
- 카펜터 파우더 제품(미국)
- AMETEK (미국)
- Rio Tinto 금속분말(캐나다)
- 회가네스(스웨덴)
- 광동희진분체재료(중국)
이들 회사는 MIM의 엄격한 요구 사항을 충족하는 다양한 등급의 304L 분말을 제공합니다.
MIM 산업의 304L 분말 가격
| 등급 | 가격 범위 |
|---|---|
| 상업적 순수성 | kg당 $15-25 |
| 고순도 | kg당 $25-50 |
| 초미세 등급 | $50-120kg당 |
MIM에 사용되는 초미세 구형 가스 원자화 분말은 표준 등급보다 가격이 더 비쌉니다. 소량 구매 시 50% 가격이 더 높아질 수 있습니다.
304L 분말의 보관 및 취급
304L 분말은 다음을 방지하기 위해 습도가 조절되고 불활성 가스 퍼지가 이루어지도록 밀봉된 용기에 보관해야 합니다.
- 환경과의 산화/반응
- 수분 흡수로 인해 소결 불량으로 이어짐
- 공급업체 SDS의 안전 예방 조치를 따라야 합니다.
MIM 처리 중에는 신중한 분말 취급 기술을 사용해야 합니다.
304L 분말의 품질 관리 테스트
중요한 테스트는 다음과 같습니다.
- 입자 크기 분포(레이저 회절)
- 형태학(SEM)
- 유량(홀유량계)
- 겉보기 밀도
- 탭 밀도
- 화학 성분
적절한 테스트를 통해 분말이 고품질 MIM 공급원료에 대한 중요한 요구 사항을 충족하는지 확인할 수 있습니다.
MIM용 304L과 316L 비교
MIM 사용에 대해 304L 및 316L 분말을 비교합니다.
- 304L은 더 낮은 비용으로 더 나은 가치를 제공합니다.
- 316L은 열악한 환경에서 더 높은 내식성을 제공합니다.
- 둘 다 우수한 소결성을 제공합니다.
- 304L은 인장강도가 약간 더 좋은 반면, 316L은 항복강도가 더 높습니다.
- 대부분의 응용 분야에서는 304L로 충분하지만 보다 까다로운 조건에서는 316L이 선호됩니다.
자주 묻는 질문
Q: MIM 공급원료에 사용되는 일반적인 304L 분말 크기는 얼마입니까?
A: 입자 크기 분포가 좁은 10-20미크론은 일반적으로 최적의 분말 로딩, 성형성 및 소결 밀도를 위해 사용됩니다.
Q: MIM용 고순도 304L 분말의 가격은 얼마입니까?
A: 고순도 구형 가스 원자화 304L 분말의 가격은 주문량을 기준으로 kg당 $25-50입니다. 소량은 훨씬 더 비쌉니다.
Q: 304L MIM 부품으로 어느 정도의 소결 밀도를 얻을 수 있습니까?
A: 최적화된 가공을 통해 304L MIM 부품에 대해 95% 이론 밀도(약 7.6-7.8g/cm3) 이상의 소결 밀도를 달성할 수 있습니다.
Q: MIM의 304L 부품에 소결 후 열처리가 사용됩니까?
A: 예, 기계적 특성을 향상시키기 위해 소결된 304L MIM 부품에 대해 용체화 어닐링과 공기 냉각을 수행할 수 있습니다.
Q: 의료용 MIM 애플리케이션에 적합한 304L 파우더는 어디서 구입할 수 있나요?
A: 의료 부문의 엄격한 사양을 충족하는 304L 분말은 Sandvik Osprey, Carpenter Powder Products, AMETEK, Rio Tinto Metal Powders를 포함한 주요 공급업체로부터 구입할 수 있습니다.
