Hitta rätt korrosionsbeständiga metaller

Många metaller har liknande superkrafter

Även om syre hindrar människor och praktiskt taget alla andra livsformer på jorden från att gå dinosauriernas väg, är det faktiskt ett giftigt, mycket frätande element som är mer lämpat för att skicka raketer till rymden än för att upprätthålla livet. Det är bara för att våra kroppar har utvecklats för att använda syre på några ganska spektakulära sätt, och det faktum att atmosfären innehåller en så liten mängd av denna otäcka substans - ungefär 21 volymprocent, med det mesta av resten kväve - som vi kan existera alls.

Många metaller har liknande superkrafter. Medan järn och dess avkomma kolstål snabbt rostar om det inte skyddas med färg, plätering och liknande beläggningar, reagerar andra som aluminium och rostfritt stål med syret i luften för att bilda ett tunt skyddande skal som kallas ett passiveringsskikt. Mer om det inom kort.

Vi kommer inte att fördjupa oss i de elektrokemiska mekanismerna som får rost i alla dess olika former att utvecklas - det är ett komplext ämne, av intresse främst för metallurger och materialforskare. Vi kommer dock att påpeka att det sker snabbare i närvaro av fuktig luft och vatten, särskilt saltvatten, och att även den högsta byggnaden och den mäktigaste bron så småningom kommer att misslyckas på grund av det.

Den goda nyheten är att ett brett urval av korrosionsbeständiga metaller finns tillgängliga, och vi maskinarbetar och 3D-skriver ut de mest använda. Här är en snabb översikt över var och en, tillsammans med några applikationsexempel:

Aluminium
Detta element är ett utmärkt val för en mängd applikationer. Dess många legeringar är starka, lätta, icke-magnetiska och elektriskt ledande, vilket gör dem lämpliga för allt från köksredskap och gräsmattor till maskinhårdvara, elektronikhöljen och vetenskapliga instrument.

Vi har fem CNC-kvaliteter av aluminium och en 3D-utskriftskvalitet. 6082-T651, mycket lik 6061, det är en generell legering som lätt fräses, vrids, laserskärs, böjs, formas och svetsas. 7075-T651 och 7075-T7351, båda används inom flygindustrin, den senare är tuffare och mer hållbar. 5083-H111 är mer korrosionsbeständig, eftersom den innehåller mer magnesium. 2024-T351 är en annan aero-klass, speciellt för komponenter i spänning, den är utmattningsbeständig.

Och för 3D-tryckta delar finns AlSi10Mg, en tuff aluminiumkvalitet som länge används för gjutgods. Åh, och det tunna, skyddande skiktet som nämnts tidigare? I aluminium kallas det aluminiumoxid, en mycket hård kemisk förening som finns i många slipskivor. Om du vill ha en tuffare beläggning kan du också vända dig till anodisering.

Titan
Låt oss börja med att nämna att denna lätta metall är dyr. Om det inte stör dig, läs vidare! Metallurger kommer att säga att det är lika starkt som stål men med halva vikten; och dubbelt så stark som aluminium men bara en och en halv gånger vikten. Metall trivia åt sidan, titan är också en av de mest korrosionsbeständiga metallerna tack vare dess generering av en titanoxidbeläggning när syre är närvarande (vilket det nästan alltid är).

Vi märker med rätta titan Ti6Al4V (grad 5) som en "arbetshästlegering" för dess utbredda användning i medicinska implantat, flygmotorer, kraftproduktionsanläggningar, sportutrustning och andra applikationer som i stor utsträckning använder denna viktiga legering för bearbetning och 3D-utskrift.

Rostfritt stål
Denna stållegering får sitt skyddande skikt från kromoxid. Det beror på att elementet som ger alla rostfria stål sitt namn är krom. 304, eller A2 är en bra "allmän" kvalitet, som används för bestick och sötvattenapplikationer. 316, eller A4, rostfritt stål, är en tuffare, mer värme-, slitage- och korrosionsbeständig kvalitet tack vare 2 procent molybden. Det kallas ofta marin kvalitet, eftersom det kommer att motstå saltvattenkorrosion (vid rumstemperatur). Var och en av dessa uppfyller också kraven för "låg kolhalt" -kvalitet betecknad med ett "L" till exempel 304L och 316L. De är något mjukare och mer svetsbara. Slutligen kommer här en annan rymdfavorit, 17-4 PH (förkortning för nederbördshärdning). Till skillnad från 300-seriens rostfria stål kan 17-4 härdas genom värmebehandling, så det finns ofta i gasturbiner, petrokemiska applikationer och flygplansdelar.

Kobolt Krom
Denna legering har många av samma mekaniska egenskaper som rostfritt stål men är något starkare och mer slitstark. Tack vare dess biokompatibilitet kan du bära ett koboltkromat bröllopsband på handen, proteser i munnen eller en ersättningsled i knäet eller höften, även om koboltkrom också är vanligt i många industriella applikationer som ugnsfoder och motorkomponenter. Och medan de rostfria stålen som just listats är regelbundna besökare på CNC-kvarnarna, svarvarna och direkt metalllasersintring (DMLS) på Protolabs, är koboltkromsuperlegeringen Co28Cr6Mo för närvarande begränsad till DMLS 3D-utskrift.

Inconel
Detta är ett annat unikt DMLS-erbjudande. Det beror på att denna superlegering är ganska utmanande att bearbeta (som alla superlegeringar) men är lätt 3D-tryckt i delar så stora som 400 mm × 800 mm × 500 mm (31,5 tum × 15,7 tum × 19,7 tum) på några av våra skrivare. Liksom 17-4 rostfritt stål är Inconel 718 utfällningshärdbar men innehåller mycket högre mängder nickel (cirka tio gånger så mycket) tillsammans med 5 procent eller så av den eldfasta metallen niob och nästan så mycket molybden. Detta förklarar dess stora styrka och höga värmekapacitet, vilket gör det till ett föredraget material för alla komponenter som utsätts för temperaturer upp till 700 ° C (1,300 ° F) och extrem mekanisk belastning. Och ja, det är motståndskraftigt mot korrosion av alla slag.

Mässing
En legering av koppar och zink, detta sitter i motsatt ände av bearbetbarhetsdiagrammet från Inconel, titan och koboltkrom. Det gör det dock inte mindre värdefullt, särskilt för dem som letar efter en korrosionsbeständig, lättbearbetad metall. Det är användbart för VVS-armaturer och adaptrar, lager, kylflänsar, gängade fästelement och andra delar som kräver hög elektrisk och värmeledningsförmåga. Protolabs har två typer av mässing. Så kallad friskärande mässing C360 (Cz121 eller CuZn36Pb3) som får sitt namn från en spårmängd bly, vilket underlättar bearbetningen och gör denna gula metall ganska populär för skruvmaskinarbete med hög volym. På samma sätt är legering C464 (Cz112 eller CuZn36Sn1) känd som marin mässing, för sin utmärkta korrosionsbeständighet och efterföljande användning i marina komponenter. För svarvade och frästa delar är mässing ett attraktivt alternativ med många beundransvärda egenskaper, inte minst dess snygga utseende.

Koppar
Slutligen på vår korrosionsbeständiga träffparad, kopparkvalitet-C101. Det rankas bland planetens mest elektriskt - och termiskt - ledande material. Koppar överlappar till viss del med mässing när det gäller dess olika applikationer, men är i allmänhet mer formbar, mindre bearbetningsbar och lite dyrare. Det är ett utmärkt val för högpresterande värmeväxlare och elektroniska eller elektriska applikationer (till exempel EMI-skärmning). Och tack vare dess antimikrobiella egenskaper åtnjuter koppar ökad användning i sjukhusutrustning.

Sett nog? Det borde vara uppenbart nu att vi har gott om korrosionsbeständiga metaller att välja för ditt nästa projekt. Och det finns ingen brist på sätt att snabbt konvertera dessa metaller till precisionsdelar, oavsett om det är via CNC-svarvning, fräsning eller metall 3D-utskrift.

Innan vi släpper dig är det också värt att notera att det finns en mängd polymerer av teknisk kvalitet tillgängliga som kan passa dina behov, och rostbenägna metaller som lågkolstål och EN8-legering kan göras mer väderbeständiga med rätt ytbehandling. Tänk på att sådana behandlingar också kan vara nödvändiga på några av de metaller som just diskuterats. Aluminium, till exempel, behöver vanligtvis anodisering, precis som material av rostfritt stål bör passiveras för förbättrad korrosionsbeständighet.

Vi uppmuntrar dig också att kolla in den omfattande listan över materialdatablad som finns på vår webbplats för ytterligare information. De kan erbjuda dig ännu mer information om de korrosionsbeständiga metallerna som anges ovan. Om du har några frågor, skicka oss en rad. Våra applikationsingenjörer är alltid tillgängliga för att hjälpa till på +46 (0) 8408 391 86 eller customerservice@protolabs.se.

2/1/2023 - Industritorget

Contact information

Protolabs

08408 391 86

View homepage

Send Email

Contacts

Links

Videos

Map

Print
Send tip

Mailing address
Halesfield 8
TF74QN Telford

Region
United Kingdom

Organization id:
5366160

Founded: Not specified
Employees: Not specified

Contacts

Links

Videos

Map

Welcome to Protolabs!

The company was founded in 1999 by Larry Lukis, a successful entrepreneur and computer geek. He wanted to radically reduce the time required to produce injection molded prototype parts.

His solution was to automate the traditional production process by developing complex software that communicated with a network of mills and presses. As a result, plastic and metal parts could be produced in a fraction of the time it had previously taken.

How we can help
Faster product development, reduced costs and optimized supply chain with 3D printing, CNC machining and injection molding enabled by technology.

Welcome to contact us!

Send rfq