acier inoxydable 316l poudre est largement utilisé dans toutes les industries en raison de son excellente résistance à la corrosion et de ses propriétés mécaniques. Ce guide fournit une vue d'ensemble de la composition de la poudre 316L, de ses attributs, de son traitement, de ses applications et de ses fournisseurs pour la fabrication additive.
Introduction à la poudre d'acier inoxydable 316L
L'acier inoxydable 316L est un acier inoxydable austénitique au chrome et au nickel :
Tableau 1 : Aperçu de la poudre d'acier inoxydable 316L
| Propriétés | Détails |
|---|---|
| Densité | 8,0 g/cm3 |
| Limite d'élasticité | 205 MPa |
| Résistance à la traction | 515 MPa |
| Élongation | 40% |
| Résistance à la corrosion | Résiste aux piqûres et aux environnements acides |
| Aptitude au travail | Facile à souder et à fabriquer |
Ces caractéristiques font que le 316L convient à des applications exigeantes, allant de l'équipement de traitement chimique aux implants médicaux. La fusion sur lit de poudre et le dépôt par énergie dirigée permettent de fabriquer des pièces complexes en 316L.
Composition chimique
La composition de la poudre d'acier inoxydable 316l est la suivante :
Tableau 2 : Composition chimique de la poudre d'acier inoxydable 316L
| Élément | Poids % | Rôle |
|---|---|---|
| Fer (Fe) | Équilibre | Métal de base |
| Chrome (Cr) | 16-18% | Résistance à la corrosion |
| Nickel (Ni) | 10-14% | Résistance à la corrosion |
| Molybdène (Mo) | 2-3% | Résistance aux piqûres |
| Manganèse (Mn) | ≤ 2% | Désoxydant |
| Silicium (Si) | ≤ 1% | Désoxydant |
| Phosphore (P) | ≤ 0,045% | Limite d'impureté |
| Soufre (S) | ≤ 0,03% | Limite d'impureté |
| Carbone (C) | ≤ 0,03% | Limite d'impureté |
| Azote (N) | ≤ 0,1% | Limite d'impureté |
La composition optimisée de chrome, de nickel et de molybdène renforce la résistance à la corrosion. Voyons maintenant quelles sont ses propriétés.
Propriétés mécaniques
Tableau 3 : propriétés des poudres d'acier inoxydable 316l
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Densité | 8,0 g/cm3 |
| Module d'élasticité | 193 GPa |
| Point de fusion | 1375°C |
| Conductivité thermique | 16,3 W/m-K |
| Résistivité électrique | 0,074 μΩ-cm |
| Limite d'élasticité | 205 MPa |
| Résistance à la traction | 515 MPa |
| Élongation | ≥40% |
| Dureté | 96 HB |
La combinaison de la résistance à la corrosion, de la soudabilité, de la biocompatibilité, de la solidité et de la ductilité rend le 316L polyvalent pour l'ingénierie dans toutes les industries.
Processus de production pour acier inoxydable 316l poudre
Méthodes courantes de production de poudre de 316L :
Tableau 4 : Procédés de fabrication de la poudre 316L
| Méthode | Description | Caractéristiques |
|---|---|---|
| Atomisation du gaz | Jet de métal en fusion atomisé par des jets de gaz inertes | Des particules sphériques idéales pour l'AM |
| Vaporisation de l'eau | Désintégration d'une coulée en fusion par de l'eau à haute pression | Poudre irrégulière à moindre coût |
| Atomisation par plasma | Vaporisation de l'électrode dans un creuset en cuivre refroidi à l'eau par plasma | Distribution contrôlée de la taille des particules |
| Procédé d'électrode rotative | Désintégration centrifuge de métal en fusion en rotation par des arcs électriques | Distribution serrée des particules |
L'atomisation au gaz avec la technologie du laser à impulsions auxiliaire permet de régler la forme, la taille, la chimie de surface et les défauts de la poudre d'acier inoxydable.
Applications de la poudre d'acier inoxydable 316l
Grâce à d'excellentes propriétés de fabrication combinées à la solidité et à la résistance à la corrosion, les applications courantes de la poudre 316L sont les suivantes :
Tableau 5 : Applications de la poudre 316L
| L'industrie | Application | Composants |
|---|---|---|
| Aérospatiale | Supports structurels, systèmes hydrauliques, moteurs | Réservoirs de carburant, vannes, raccords, buses pour les aéronefs et les engins spatiaux |
| Automobile | Systèmes de traitement des fluides corrosifs | Piles à combustible, pompes, vannes, tuyaux |
| Architecture | Structures décoratives/fonctionnelles, signalisation | Rampes, panneaux, lettres |
| Médical | Implants, prothèses, dispositifs | Plaques crâniennes, articulations de la hanche, outils chirurgicaux |
| Traitement chimique | Réservoirs, cuves, vannes | Mélangeurs, réacteurs, échangeurs de chaleur |
| Nourriture/boisson | Tuyauterie, récipients, ustensiles | Lames de mélange, convoyeurs, moules |
| Marine | Dessalement, propulsion, environnement | Pompes, vannes, échangeurs de chaleur |
L'impression 3D permet une production relativement rapide et abordable de petites séries de pièces en 316L destinées à une utilisation finale. Examinons maintenant les spécifications critiques des poudres.
Spécifications de la poudre 316L pour l'impression 3D
Tableau 6 : Spécifications de la poudre 316L
| Paramètres | Spécifications |
|---|---|
| Taille des particules | 15-45 microns |
| Densité apparente | Généralement > 4 g/cm3 |
| Débit | Débitmètre à effet Hall > 15 s/50g |
| Morphologie | Sphérique |
| Phases | Austénitique |
| Impuretés | Faible teneur en oxygène/azote/soufre |
| Méthode de fabrication | Atomisation du gaz |
Une production minutieuse de poudre adaptée à la fabrication additive permet d'obtenir une impression sans défaut et des performances mécaniques supérieures à celles de l'acier 316L moulé et corroyé.
Fournisseurs mondiaux
Les fabricants spécialisés dans la poudre d'acier inoxydable 316L sont les suivants :
Tableau 7 : Fournisseurs de poudre 316L
| Entreprise | Localisation |
|---|---|
| Sandvik Osprey | Suède |
| Technologie LPW | Royaume-Uni |
| Additif pour charpentier | États-Unis |
| Erasteel | France |
| Aubert & Duval | France |
| Praxair | États-Unis |
Ces fournisseurs de premier ordre proposent de la poudre 316L atomisée à l'argon, optimisée pour les applications exigeantes de fabrication additive dans toutes les industries.
acier inoxydable 316l poudre Tarification
Tableau 8 : Considérations sur le coût de la poudre 316L
| Paramètres | Détails |
|---|---|
| Quantité | Le prix par kg diminue de manière significative au-delà de 100 kg |
| Répartition par taille | Distributions plus serrées plus chères |
| La pureté | Les qualités supérieures pour l'AM peuvent coûter plus de 5 fois plus cher que le 316L conventionnel. |
| Facteurs de forme | La poudre hautement sphérique coûte plus cher |
| Service client | Les services supplémentaires à valeur ajoutée augmentent le prix |
En général, la poudre de 316L varie de $5/kg pour les qualités conventionnelles à $50/kg pour les variétés spécialisées atomisées à l'argon avec des caractéristiques de particules optimisées pour l'AM.
Avantages et inconvénients
Tableau 9 : Avantages et inconvénients de la poudre 316L
| Pour | Cons |
|---|---|
| Résiste à la corrosion et aux piqûres | Moins résistants et plus durs que les aciers à outils |
| Bio-compatible et non magnétique | Plus difficile à post-traiter que les alliages d'aluminium |
| Excellente ductilité et soudabilité | Nécessite un pressage isostatique à chaud pour obtenir une densité maximale |
| Largement disponible | La rugosité de la surface nécessite souvent un traitement ultérieur. |
| Densité inférieure à celle des alliages de nickel | Nombre limité de fournisseurs de gros volumes par rapport aux formes corroyées |
Avec des paramètres de conception et d'impression appropriés, la poudre 316L permet une fabrication abordable de pièces personnalisées résistantes à la corrosion dans toutes les applications.
FAQ
Q : La poudre 316L est-elle imprimable pour la fabrication additive ?
A : Oui, avec des méthodes de production optimisées pour l'AM afin de contrôler la forme des particules et les défauts, le 316L s'imprime très bien à travers les processus de jet de liant, DED et PBF pour les applications de faible à moyen volume.
Q : Quelle est la taille de particule idéale pour l'impression de la poudre 316L ?
A : La distribution idéale de la taille des particules de poudre 316L se situe entre 15 et 45 microns, en évitant les fractions ultrafines ou grossières, afin de permettre une densité d'emballage élevée et de limiter la porosité.
Q : Quel post-traitement est recommandé pour les pièces en 316L imprimées ?
A : Le traitement thermique de détente, le pressage isostatique à chaud et la finition de surface comme le sablage, le meulage ou l'électropolissage contribuent à améliorer la microstructure et l'esthétique de l'inox 316L tel qu'imprimé.
