Edelstahl 420 Pulver

Edelstahl 420 Pulver ist ein martensitischer rostfreier Stahl in Pulverform. Er bietet eine hohe Härte und eine mäßige Korrosionsbeständigkeit, wodurch er sich für Werkzeuganwendungen eignet, die eine hohe Verschleißfestigkeit erfordern.

Zu den wichtigsten Eigenschaften und Merkmalen von rostfreiem Stahlpulver 420 gehören:

Hohe Härte und Verschleißfestigkeit
Mäßige Korrosionsbeständigkeit
Kann zur Erhöhung der Härte wärmebehandelt werden
Gute Dimensionsstabilität im gehärteten Zustand
Erhältlich in verschiedenen Korngrößenverteilungen

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Übersicht

Zu den wichtigsten Eigenschaften und Merkmalen von rostfreiem Stahlpulver 420 gehören:

Hohe Härte und Verschleißfestigkeit
Mäßige Korrosionsbeständigkeit
Kann zur Erhöhung der Härte wärmebehandelt werden
Gute Dimensionsstabilität im gehärteten Zustand
Erhältlich in verschiedenen Korngrößenverteilungen

420 Edelstahlpulver ist ein ideales Material für die Herstellung von Werkzeugkomponenten, Verschleißteilen und anderen Anwendungen, die Härte, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern, unter Verwendung pulvermetallurgischer Verfahren.

Zusammensetzung

Die chemische Zusammensetzung von rostfreiem Stahlpulver 420 ist wie folgt:

Element	Zusammensetzung (%)
Kohlenstoff (C)	0.15 – 0.40
Mangan (Mn)	1,00 max
Phosphor (P)	0,04 max
Schwefel (S)	0,03 max
Silizium (Si)	1,00 max
Chrom (Cr)	12.00 – 14.00
Molybdän (Mo)	1,00 max
Eisen (Fe)	Bilanz

Das wichtigste Legierungselement ist Chrom, das für Korrosionsbeständigkeit sorgt, indem es eine schützende Chromoxid-Oberflächenschicht bildet. Kohlenstoff wird hinzugefügt, um die Härte durch die Bildung von Martensit bei der Wärmebehandlung zu erhöhen.

Eigenschaften und Merkmale

420 Edelstahlpulver bietet die folgenden Eigenschaften:

Mechanische Eigenschaften

Eigentum	Wert
Dichte	7,70-8,03 g/cm3
Härte	46-55 HRC (geglüht)<br>52-57 HRC (gehärtet und angelassen)
Festigkeit bei Querbrüchen	186-310 MPa (27-45 ksi)
Zugfestigkeit	760-860 MPa (110-125 ksi)
Dehnung	12-20%
Mikrostruktur	Angelassener Martensit

Physikalische Eigenschaften

Eigentum	Wert
Schmelzpunkt	1400-1450°C (2550-2640°F)
Wärmeleitfähigkeit	24 W/mK
Elektrischer spezifischer Widerstand	0,65 x 10^-6 Ω.m

Korrosionsbeständigkeit

Nach der Wärmebehandlung und Passivierung bietet 420er Edelstahlpulver eine Korrosionsbeständigkeit, die für die Verwendung in der Industrie geeignet ist:

Mäßig oxidierende bis schwach reduzierende Säuren und Laugen
Milde Außenatmosphäre und milde wasserhaltige Anwendungen

Die Wärmebehandlung erhöht die Verschleißfestigkeit, verringert jedoch die Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zum geglühten Zustand.

Partikelgrößenverteilung

420 Edelstahlpulver ist in verschiedenen Korngrößenverteilungen erhältlich:

Maschenweite	Partikelgröße (Mikron)
-100 Maschen	149 Mikrometer Minimum
-200 Maschen	74 Mikrometer Minimum
-325 Maschen	45 Mikrometer Minimum
-400 Maschen	38 Mikrometer Minimum
10-45 Mikrometer	10-45 Mikrometer

Feinere Maschenweiten ermöglichen eine höhere Packungsdichte und eine bessere Oberflächengüte. Gröbere Maschenweiten verbessern die Fließfähigkeit. Die geeignete Größe hängt vom Endteil und dem Herstellungsverfahren ab.

Gasverdüstes 420er Edelstahlpulver hat eine sehr kugelförmige Morphologie, die ideal für pulvermetallurgische Anwendungen ist.

Anwendungen von 420 Edelstahlpulver

Dank seiner Eigenschaften kann 420er Edelstahlpulver in verschiedenen Branchen eingesetzt werden:

Automobil und Transport

Motorventile
Ventilfederteller
Getriebebänder, Kupplungen, Kupplungsscheiben
Federklammern
Kugelzapfen

Konsumgüter

Teile für Lebensmittelverarbeitungsanlagen wie Messer und Kupplungen
Besteck
Mixer
Schere
Messer

Industriell

Getriebeteile
Buchsen
Zapfwellen
Robotik Teile
Formen für Kunststoffe
Ziehsteine

Medizin und Zahnmedizin

Zahnärztliche und chirurgische Instrumente wie Skalpelle, Pinzetten, Klemmen
Kieferorthopädische Drähte
Chirurgische Stifte und orthopädische Implantate

Weitere Anwendungen, bei denen die ausgewogenen Eigenschaften von 420er Edelstahlpulver genutzt werden, sind Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, Sportartikel, Werkzeuge für die Textil- und Glasverarbeitung, Befestigungselemente, Verschleißplatten und militärische Anwendungen wie Waffenrohre.

Es kann in der additiven Fertigung zur direkten Herstellung von dichten funktionalen Metallkomponenten verwendet werden. Im Vergleich zu anderen Edelstahlpulvern bietet es eine optimale Kombination aus Härte, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Herstellung mit 420 Edelstahlpulver

420 Edelstahlpulver wird durch pulvermetallurgische Verfahren zu Bauteilen verarbeitet:

Schritt 1: Verdichtung - Das Pulver wird in eine Matrize gefüllt und unter hohem Druck zu einem "grünen" Pressling gepresst, in der Regel mit 55 MPa bis 600 MPa. Dies kann durch uniaxiales Pressen, kaltisostatisches Pressen oder Metallspritzguss geschehen.

Schritt 2: Sintern - Der Grünling wird dann auf das 0,7- bis 0,9-fache des Schmelzpunkts erhitzt, um die Partikel durch Diffusionsbindung zu einer dichten Masse mit verbesserten mechanischen Eigenschaften im Vergleich zum Grünling zu verschmelzen. Durch das Sintern wird die Diffusion aktiviert, um die Porosität zu verringern, Schmiermittel zu verdrängen und die Struktur zu vereinheitlichen.

Schritt 3: Zusätzliche Verarbeitung - Weitere sekundäre Verfahren wie Nachpressen, Resintern, Infiltration, Bearbeitung und Endbearbeitung können dazu beitragen, die für die Anwendung erforderlichen endgültigen Eigenschaften und Abmessungen zu erreichen. Eine optionale Wärmebehandlung kann die Härte auf Kosten der Korrosionsbeständigkeit weiter erhöhen.

Die Flexibilität der Pulvermetallurgie ermöglicht die Herstellung von endkonturierten oder endkonturnahen Teilen und minimiert den Ausschuss bei der Bearbeitung. Sie ermöglicht auch eine präzise Kontrolle über die endgültige Chemie und Mikrostruktur.

Mit den verschiedenen Güteklassen des 420er Edelstahlpulvers lassen sich Eigenschaften wie Härte, Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit je nach Verwendungszweck anpassen, indem die Partikelgrößenverteilung, Dichtevariationen, Sekundärverarbeitung und Wärmebehandlungsparameter verändert werden.

Spezifikationen und Qualitäten

Das Pulver aus rostfreiem Stahl 420 entspricht den folgenden Spezifikationen:

Spezifikation	Beschreibung
ASTM A493	Standard für rostfreien Stahl für Federn
AMS 5643	Geglühte korrosionsbeständige Stäbe, Drähte, Schmiedestücke und Ringe aus Edelstahl
AMS 5678	Ausscheidungshärten von Stabstahl und Schmiedestücken aus nichtrostendem Stahl
AMS 5844	Stabstahl, Draht, Schmiedestücke und Ringe aus korrosions- und hitzebeständigem Stahl
QQ-S-766	Stabstahl, Draht, Schmiedestücke, mechanische Rohre und Ringe

Aufgrund geringfügiger Unterschiede in der Zusammensetzung ist Edelstahlpulver 420 in leicht unterschiedlichen Qualitäten erhältlich:

Klasse	Beschreibung
420	Standard 12-14% Chrom 420 Qualität
420F	Höherer Kohlenstoff für maximale Härte
420HC	Höhere Härte durch Kaltumformung
420D	Hervorragende Zähigkeit und Stabilität
420PB	Verbesserte Korrosionsbeständigkeit

Die spezifische Sorte wird auf der Grundlage der Ausgleichshärte, der Korrosionsbeständigkeit und der Kostenanforderungen für die jeweilige Anwendung ausgewählt.

Vergleichende Analyse

420 Edelstahlpulver vs. 316 Edelstahlpulver

Parameter	420 Edelstahl-Pulver	Edelstahl 316 Pulver
Festigkeit und Härte	Sehr hoch - kann durch Wärmebehandlung über 52 HRC erreichen	Niedriger - in der Regel maximal 95 HB
Korrosionsbeständigkeit	Mäßig - geeignet für milde Atmosphären und Anwendungen	Ausgezeichnet - mit hohem Molybdängehalt für stark korrosive Einsätze
Verschleiß- und Abnutzungsbeständigkeit	Hervorragend wegen der Härte	Geringerer Widerstand
Verarbeitbarkeit und maschinelle Bearbeitung	Mehr Kaltverfestigung. Schwierig zu bearbeiten im gehärteten Zustand	Hervorragende Bearbeitungseigenschaften
Kosten	Wirtschaftlich	Teurer
Wichtiges Legierungselement	Chrom	Chrom und Molybdän
Anwendungen	Werkzeuge, Formen, Verschleißteile, die Härte erfordern	Korrosionsbeständige Komponenten für die chemische Verarbeitung, Schiffsanwendungen

Während 420er Edelstahlpulver also eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit bietet, ist 316er Edelstahlpulver zäher, leichter zu bearbeiten und hat eine bessere Korrosionsbeständigkeit. Edelstahl 316-Pulver kostet bei den meisten Korngrößenverteilungen 20-50% mehr.

420 Edelstahlpulver vs. 17-4PH Edelstahlpulver

Parameter	420 Edelstahl-Pulver	17-4PH-Edelstahl-Pulver
Korrosionsbeständigkeit	Mäßig - geeignet für neutrale Atmosphären	Besser - vergleichbar mit Güteklasse 316
Härte	Höhere Härte im Sinterzustand von über 50 HRC durch Wärmebehandlung	35-45 HRC typisch
Stärke	Untere - 120 KSI Zugfestigkeit	Höher - 155-185 KSI

Kostenanalyse

Pulver aus rostfreiem Stahl 420 ist wirtschaftlicher als Premiumsorten wie Pulver aus rostfreiem Stahl 17-4PH und 316. Die Kosten hängen ab von:

1. Partikelgrößenverteilung

Maschenweite	Durchschnittliche Preisspanne*
-100 Maschen	$3.5 - $6 pro Pfund
-200 Maschen	$4 - $7 pro Pfund
-325 Maschen	$5 - $9 pro Pfund
10-45 Mikrometer	$8 - $12 pro Pfund

*Für gaszerstäubtes Pulver in kleinen Mengen

Feinere Pulvergrößen sind teurer, da eine zusätzliche Verarbeitung erforderlich ist, um kleinere Partikelgrößen zu erreichen.

2. Kauf Menge

Der Preis für 420er Edelstahlpulver sinkt aufgrund von Skaleneffekten bei Großabnahmemengen über 1000 lbs erheblich.

3. Qualität und Güteklasse

Hochgradig kugelförmiges, sauerstoffarmes, gaszerstäubtes Pulver bietet einen Mehrwert gegenüber wasserzerstäubtem Pulver
Maßgeschneiderte Zusammensetzungen und Sonderqualitäten mit zusätzlicher Verarbeitung erhöhen den Pulverpreis

4. Anbieter

Es gibt erhebliche Preisunterschiede zwischen den verschiedenen Herstellern und Lieferanten von 420er Edelstahlpulver. Um eine fundierte Beschaffungsentscheidung treffen zu können, müssen die Nutzer alle Parameter wie Partikelform, Verunreinigungsgrad, Konsistenz der Produktionslose usw. bewerten.

Verfügbare Industrielieferanten

Zu den weltweit führenden Anbietern von rostfreiem Stahlpulver 420 gehören:

Nordamerika

Zimmermanns Pulverprodukte
Sandvik Fischadler
Rio Tinto Metallpulver
Praxair Oberflächentechnologien
Hoganas

Europa

Höganäs
Alpoco UK
Erasteel

Asien

Japan Neues Metall
Shanghai STAL Precision Alloy
FMC-Technologien

Bei der Auswahl eines geeigneten Lieferanten für 420er Edelstahlpulver müssen die Käufer Parameter wie:

Technische Kompetenz und Kundendienst
Produktionskapazität und Vorlaufzeiten
Qualität und Konsistenz des Pulvers
Preise und Mindestbestellmenge
Verschiedene Partikelgrößen und Morphologien verfügbar
Daten zur Qualitätssicherung und -kontrolle
Qualifikationen und Zertifizierungen

FAQs

F: Ist rostfreies Stahlpulver 420 korrosionsbeständig?

A: Ja, rostfreies 420er-Stahlpulver bietet eine mäßige Korrosionsbeständigkeit, die mit der von rostfreiem 410er-Stahl vergleichbar ist, da es 12-14% Chrom enthält. Dies ermöglicht den Einsatz in milden Außenatmosphären und Anwendungen, die nach der Passivierung leicht saure Umgebungen beinhalten. Allerdings ist die Korrosionsbeständigkeit von 420er Edelstahlpulver im Vergleich zu 300er-Sorten wie 316er Edelstahlpulver geringer.

F: Welche Art von Pulver aus rostfreiem Stahl 420 wird zur Herstellung von Messern verwendet?

A: Pulver aus rostfreiem Stahl der Güte 420HC mit höherem Kohlenstoffgehalt wird häufig für die Herstellung von Messern mit pulvermetallurgischen Verfahren verwendet. Der höhere Kohlenstoffgehalt ermöglicht die Maximierung der Härte auf 60-62 HRC bei gleichbleibender Festigkeit. Die hohe Härte sorgt für eine hervorragende Schnitthaltigkeit und Verschleißfestigkeit, die bei Besteckanwendungen gewünscht wird.

F: Wie wird rostfreies Stahlpulver 420 hergestellt?

A: 420 Edelstahlpulver wird durch Gaszerstäubung oder Wasserzerstäubung der geschmolzenen Legierung hergestellt. Bei der Gaszerstäubung wird ein Hochgeschwindigkeits-Inertgasstrom verwendet, um den flüssigen Metallstrom in feine kugelförmige Pulver mit glatter Oberflächenmorphologie aufzubrechen, die sich ideal zum Sintern eignen. Feinere Pulvergrößen können durch zusätzliches Mahlen oder Zerkleinern erreicht werden.

F: Wofür wird rostfreies Stahlpulver 420 verwendet?

A: Dank seiner ausgezeichneten Härte und mäßigen Korrosionsbeständigkeit findet 420er Edelstahlpulver in vielen Branchen Verwendung:

Automobilindustrie: Motorventile, Ventilfederteller
Luft- und Raumfahrt und Militär: Buchsen, Lager
Konsumgüter: Messer, chirurgische Instrumente, zahnärztliche Instrumente
Industriell: Ziehwerkzeuge, Verschleißteile, Pumpenwellen

Seine vielseitigen Eigenschaften ermöglichen den Einsatz in einem breiten Spektrum von Verschleiß- und Abriebanwendungen, bei denen Härte und Beständigkeit gegen milde Atmosphären erforderlich sind.

F: Wie stark ist rostfreier Stahl 420?

A: 420er-Pulver aus rostfreiem Stahl erreicht eine hohe Härte im Bereich von 52-57 HRC, wenn es wärmebehandelt und vergütet wird, und ist damit deutlich fester als ferritische rostfreie Stähle der Serie 400. Er hat eine Zugfestigkeit von 750-950 MPa nach dem Sintern und der Wärmebehandlung. Die Festigkeit variiert je nach Faktoren wie Verarbeitung, Wärmebehandlungsparameter und Pulverzusammensetzung.

F: Kann Pulver aus 420er Edelstahl in 3D gedruckt werden?

A: Ja, 420er Edelstahlpulver ist mit gängigen 3D-Metalldruckverfahren wie dem direkten Metall-Lasersintern (DMLS), dem Elektronenstrahlschmelzen (EBM) und dem Binder-Jetting kompatibel. Seine hervorragende Härte, Festigkeit und Wärmebehandelbarkeit ermöglichen die Herstellung komplexer Endverbrauchsteile wie Formen, medizinische Implantate und Komponenten für die Luft- und Raumfahrt mit additiven Verfahren.

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