18Ni300 합금 분말 스테인레스 스틸 니켈

18Ni300(일반적으로 다음과 같이 판매됨) 결혼 300, M300또는 EN 1.2709) 사전 합금 분말은 초고강도(노화 후 >1.9-2.1 GPa), 우수한 파괴 인성, 예측 가능한 치수 안정성 및 어닐링 상태에서의 탁월한 가공성을 제공하도록 개발된 니켈이 풍부한 마레이징 강으로, 레이저 분말 베드 융합(LPBF/SLM) 및 기타 분말 공정으로 제조되는 까다로운 항공우주, 툴링 및 고성능 엔지니어링 부품에 가장 적합한 제품입니다. MWAlloys는 빠른 재고 배송과 생산 및 프로토타입 제작을 위한 맞춤형 로트 크기로 18Ni300 가스 분무 분말을 100% 공장도 가격으로 공급합니다.

왜 18Ni300을 선택해야 할까요?

고응력 AM 또는 PM 부품용 공급원료를 선택하는 팀을 위해 18Ni300 마레이징 분말은 탄소 함량이 낮은 니켈-코발트-몰리브덴-티타늄 화학을 침전(노화) 경화를 위해 설계된 것과 결합한 제품입니다. 시효 경화된 상태에서는 실험실 및 생산 보고서에서 통상적으로 최대 1.9~2.1 GPa의 최종 인장 강도와 최대 ~53 HRC 경도에 도달하며, 열 사이클 동안 우수한 인성과 낮은 치수 변화를 유지합니다. 요컨대, 설계 우선 순위가 예측 가능한 열처리 반응으로 최대 강도 구현18Ni300은 가장 검증된 금속 분말 중 하나입니다.

18Ni300은 무엇을 의미하나요?

• 업계에서 사용되는 이름입니다: 18Ni300, 마레이징 300, M300, EN 1.2709, X3NiCoMoTi 18-9-5.

• 왜 '300'인가요? 역사적으로 '300'은 옛 영국식 단위로 명목상 목표를 나타냅니다(심하게 노후화된 상태의 인장 강도는 대략 ~300ksi ≈ 2,070MPa와 상관관계가 있음).

• 가족: 마레이징 강은 20세기 중반에 고강도와 우수한 인성 및 가공성이 요구되는 항공우주 및 공구 가공을 위해 개발되었습니다. 18Ni300은 적층 제조 및 툴링에 사용되는 가장 일반적인 최신 강종 중 하나입니다.

일반적인 화학 성분

(주요 파우더 데이터시트 및 AM 재료 데이터시트의 수치 - 구성 윈도우는 공급업체마다 약간씩 다릅니다.)

이 합금에는 의도적으로 높은 Ni와 상당한 양의 Co 및 Mo가 포함되어 있으며 Ti/Al이 소량 첨가되어 있습니다. 매우 낮은 C 함량으로 탄화물 침전을 방지하고, 노화(템퍼링) 단계에서 형성되는 나노 크기의 금속 간 침전물에서 강화가 이루어집니다.

파우더 생산 및 AM용 권장 파우더 사양

• 제작 방법: 가스 분무(질소 또는 아르곤)는 구형 적층 제조 분말의 산업 표준입니다. 우수한 구형도와 낮은 새틀라이트는 유동성과 레이어 패킹을 개선합니다.

• 일반적인 PSD(입자 크기 분포): 일반적인 LPBF 분말은 기계와 용도에 따라 15-45 µm 또는 15-65 µm 범위로 공급됩니다. DED 공정에는 더 넓은 분포가 사용될 수 있습니다.

• 주요 파우더 지표: 겉보기 밀도, 유량(홀), 산소 함량(사양에 따라 0.02~0.1 wt.% 미만), D10/D50/D90. 재활용 분말 분율 제한과 체 크기는 생산 일관성을 위해 중요합니다.

실용적인 참고 사항(제작): 비행 또는 안전이 중요한 응용 분야에서 분말을 인증하기 전에 탭 밀도, 입자 형태 이미지, 산소 및 수소 함량, PSD 히스토그램, 인증 로트 분석에 대한 공급업체 데이터 시트를 요청하세요.

미세 구조 및 노화 메커니즘

• 애즈 빌드 마이크로구조(AM): 일반적으로 오스테나이트와 미세한 세포 하부 구조가 유지되는 마르텐사이트 매트릭스는 LPBF로 프린트할 경우 사용됩니다. 완전한 강도를 개발하려면 후처리 열처리가 필요합니다.

• 노화(강수량 경화): 많은 18Ni300 분말의 고전적인 피크 에이징 레시피는 다음과 같습니다. 480~520°C에서 4~8(때로는 6~10) 시간 사용부품 질량과 원하는 특성에 따라 달라집니다. 피크 경도 ≈ 50-53 HRC는 일반적으로 적절한 노화 후에 보고됩니다. 과도한 노화(더 높은 온도 또는 더 긴 홀드)는 연화 및 오스테나이트 회귀 가능성으로 이어집니다.

• 솔루션 및 에이징 순서: 일부 공정의 경우 용액 어닐(예: ~820~900°C) 후 급속 냉각 후 에이징이 사용되며, 많은 LPBF 워크플로에서는 준공 시부터 직접 에이징하면 우수한 결과를 얻고 치수 변화를 방지할 수 있습니다.

엔지니어링 팁: 부품 형상, 열 질량 및 이전 공정에서 유발된 잔류 응력이 최적의 노화 기간을 바꿀 수 있으므로 항상 대표 쿠폰 또는 비행 하드웨어로 열처리 주기를 검증합니다.

기계적 특성 - 일반적인 범위

중요 참고 사항: 공개된 데이터 세트는 준공 시 LPBF 상태에서의 방향성(수평/수직)을 보여주며, 노화는 이방성을 감소시킵니다. 동료 검토를 거친 많은 연구에서 적절한 노화 후 최대 인장 강도가 ≈ 2.0 GPa라고 보고합니다.

부식, 마모 및 열 안정성

• 내식성: 18Ni300은 스테인리스 합금 자체가 아니며 크롬 함량이 낮고 내식성이 보통이며 스테인리스 등급(300 시리즈)보다 현저히 낮습니다. 부식성 환경의 경우 표면 코팅 또는 스테인리스 클래딩이 필요할 수 있습니다.

• 내마모성: 내마모성은 노화/경도에 따라 향상되지만 표면과 환경에 따라 달라지며, 마레이징 강은 많은 툴링 역할에서 우수한 마찰 성능을 발휘할 수 있습니다.

• 열 안정성: 마에이징 강재는 툴링에 일반적으로 사용되는 작동 온도에서 열적으로 안정적일 수 있지만 노화 온도(예: >500-550°C) 이상으로 장기간 노출되면 부품이 과도하게 노화되어 연화될 수 있습니다. 핫 서비스 툴링의 경우, 미세 구조를 안정화하기 위해 오버에이징 레시피를 고려하거나 대체 공구강을 선택하세요.

제조 가능성 - 인쇄, 후처리, 기계 가공, 용접

• 인쇄(LPBF): 18Ni300은 표준 LPBF 파라미터 세트로 잘 프린트되며 공정 창은 다공성, 미세 구조 및 잔류 응력에 영향을 미칩니다. 에너지 밀도와 스캔 전략이 중요합니다.

• 지원 및 왜곡: 부품은 얇은 벽과 돌출부를 지지해야 하는 경우가 많으며, 공격적인 가공 전에 어닐링/용액 처리를 하면 왜곡을 줄일 수 있습니다.

• 가공 및 EDM: 마징강은 연성(노화 전) 상태에서 잘 가공되며, 제조업체는 노화 전에 공구 마모를 줄이고 노화 후 최종 공차에 도달하기 위해 공격적인 가공을 수행하는 경우가 많습니다(치수 변화가 적음).

• 용접: 용접성은 대부분의 경우 양호하지만 열에 영향을 받는 부위는 강도를 회복하기 위해 에이징이 필요합니다. 용접 어셈블리의 경우 열처리 계획에 맞춰 약한 부분을 피하세요.

일반적인 애플리케이션 및 산업 사례

• 항공우주 및 방위: 구조용 피팅, 액추에이터 부품, 로켓 모터 부품(고강도/고인성이 필요한 경우).

• 툴링 및 몰드: 컨포멀 냉각 사출 금형 인서트, 다이캐스팅 툴링, 사이프 및 고압 툴링 - 18Ni300으로 구현되는 LPBF 인쇄 컨포멀 냉각 채널이 일반적입니다.

• 고성능 산업: 경량 + 고강도가 중요한 로봇 공학, 모터스포츠 설비, 게이지 및 고하중 패스너에 사용됩니다.

• 연구 및 R&D: 격자 구조 및 토폴로지에 최적화된 부품은 질량당 강도가 중요합니다.

품질 관리, 추적성 및 표준

관련 표준 및 사양(일반적으로 참조):

• EN 1.2709 (유럽 지정) - 결혼 300.

• 마징 파우더용 SAE/AMS 시리즈(예: AMS 재료 및 프로세스 목록 - 애플리케이션별 특정 AMS 문서 확인).

• 일부 데이터시트에서 관련 참조로 사용되는 ASTM A579/579M.

공급업체 QA: 분석 증명서(CoA), 전체 원소 분석, 입자 크기 보고서, 유량/밀도 측정, 공급망과 관련된 모든 AMS/ISO 인증을 찾아보세요. MWAlloys는 배송되는 모든 배치에 대해 CoA 및 로트 추적 기능을 제공합니다.

MWAlloys 공급이란 무엇인가요?

• 제품: 가스 원자화 18Ni300 / EN 1.2709 사전 합금 분말, PSD 옵션(15-45 µm; 15-65 µm), 단일 로트 또는 혼합 로트.

• 가격: 100% 공장 직접 가격 - 경쟁력 있는 대량 요금, 명확한 MOQ 및 대량 할인.

• 재고 및 리드 타임: 프로토타이핑 및 생산을 위한 재고 보유, 샘플 팩 제공, 생산 연속성이 필요한 경우 빠른 배송을 제공합니다.

• QA 및 서비스: 각 배치에는 CoA, PSD 파일 및 산소 분석이 함께 제공되며, 요청 시 소규모 QC 샘플도 제공됩니다. 또한 AM 파라미터 윈도우 권장 사항에 대한 기술 지원도 제공합니다.

• 사용자 지정: 포장 옵션(25kg 드럼, 5kg 샘플), 요청 시 표면 패시베이션, 재생 분말 취급 정책 등을 제공합니다.

실용적인 선택 체크리스트

• 부품 서비스 온도와 노화 온도를 확인합니다.

• 선택한 AM 프로세스에 대한 PSD를 결정합니다.

• 최근 CoA 및 산소 함량을 요청합니다.

• 소규모 빌드 쿠폰을 실행하여 인장 및 인성을 검증합니다.

• 왜곡 허용 오차에 따라 솔루션 어닐링과 직접 에이징을 계획하세요.

• 재활용 분말 비율 정책을 수립합니다.

자주 묻는 질문

1. 18Ni300은 스테인리스강인가요?
   18Ni300은 크롬 함량이 낮은 마레이징 강으로 316L과 같은 스테인리스 등급의 내식성을 제공하지 않습니다. 부식성 서비스에는 보호 코팅 또는 다른 합금을 사용하십시오.

2. 어떤 일반적인 에이징 주기가 최고 속성을 제공하나요?
   많은 데이터 시트와 실험실에서 다음과 같은 피크 속성을 보고합니다. 490°C(≈914°F)에서 6~10시간 사용 (부위에 따라 다름). 낮은 노화 온도(∼480°C)는 피로를 유발할 수 있으며, 높은 온도 또는 더 오래 보관하면 과도하게 노화되어 부드러워질 수 있습니다. 대표 부품에 대해 검증합니다.

3. 에이징 전에 부품을 가공할 수 있나요?
   예. 합금은 연질(에이징 전) 상태에서 매우 잘 가공되며, 일반적으로 제조업체는 툴링을 보호하고 에이징 후 최종 공차에 도달하기 위해 에이징 전에 공격적인 가공을 마무리합니다.

4. 18Ni300은 LPBF/SLM에 적합합니까?
   예. 맞춤형 파라미터 창이 있는 LPBF에서 널리 사용되며, 빌드된 상태에서는 빌드 방향에 민감하지만 적절한 열 처리 후에는 속성이 수렴합니다.

5. 어떤 입자 크기를 선택해야 하나요?
   LPBF의 경우, 15-45 µm 또는 15-65 µm PSD가 일반적입니다. 기계 리코터, 원하는 레이어 두께, 파우더 유동성에 따라 PSD를 선택합니다.

6. 재활용 파우더는 품질에 어떤 영향을 미치나요?
   재생 분말은 산소가 많고 입자 크기가 작은 경우가 많으므로 공급업체 권장 사항(일반적으로 재활용 비율 및 체질 제한)을 따르고 주기적으로 화학물질/흐름 검사를 실행합니다.

7. 노화 후 어떤 인장 강도를 기대할 수 있나요?
   최대 인장 강도 주변 ~2.0 GPa(≈2000 MPa) 는 LPBF 또는 기존 경로를 통해 적절하게 숙성된 자료에 대해 정기적으로 보고됩니다.

8. 18Ni300은 용접이 가능한가요?
   예, 용접성은 좋지만 용접된 조인트는 HAZ에서 강도를 회복하기 위해 노화되어야 하며, 구조적 사용을 위해 잔류 응력 및 HAZ 특성을 평가해야 합니다.

9. 어떤 산업에서 18Ni300을 선호하나요?
   항공우주, 방위, 사출 성형 툴링(컨포멀 냉각), 모터스포츠 부품 및 고성능 엔지니어링 설비.

10. MWAlloys로부터 어떤 서류를 받아야 하나요?
    CoA, PSD 히스토그램, 산소 및 수소 분석, 로트 추적성, 권장 열처리 노트. MWAlloys는 각 배송에 이러한 정보를 포함합니다.

권위 있는 참조 자료

• Osprey® 18Ni300-AM 마레이징 스틸 - 샌드빅 데이터시트(Osprey 18Ni300)
• 18NI-300 마레이징 강철의 선택적 레이저 용융 - M. Król 외, PMC (2020)