たった一つの粉末が製造業の未来をどう変えるのか？3Dプリント用ステンレス鋼粉末とは？
粉末冶金技術の進歩に伴い、ステンレス鋼の金属粉末は工業製造においてますます普及しています。自動車部品や医療機器から3Dプリンター用材料やハイエンド電子機器に至るまで、これらの粉末はあらゆる場所で利用されており、現代の製造業に欠かせない材料となっています。
ステンレス鋼粉末とは何ですか？
ステンレス鋼粉末は、ガスアトマイズ法やプラズマアトマイズ法といった特殊な粉末製造法を用いてステンレス鋼を加工することで作られます。その結果、通常15～100ミクロンの大きさの、ほぼ球形の微細な粒子が得られます。これらの粉末は、金属3Dプリンターの「インク」として機能します。高エネルギーレーザーや電子ビームの照射により、粉末は層状に溶融され、積層されて高密度で完全に機能する金属部品を形成します。
ステンレス鋼粉末は金属 3D プリントで最も人気のある材料の 1 つであり、その主な利点は次の 3 つの重要な側面に反映されています。
1. プロセスの互換性
* ステンレス鋼粉末はレーザー吸収効率が高く（DMLS/SLM技術など）、滑らかな成形と優れた溶接性を実現し、安定した印刷と高精度の出力を保証します。
* 高い球形度 (SS-PREP® などの技術により最大 98%) と優れた流動性により、印刷層の均一性と密度が保証されます。
2. 物理的特性
* 優れた耐錆性、耐腐食性、耐摩耗性を備えているため、船舶機器や化学部品など、過酷な環境での長期使用に最適です。
* 引張強度が高く、一部の特殊ステンレス鋼 (17-4PH など) は熱処理によりさらに機械的強度を高めることができます。
3. 費用対効果
* チタン合金などの高級素材に比べ、ステンレス鋼はコストが低く、リサイクル性も高いため、生産費用を大幅に削減できます。
ステンレス鋼粉末は、航空宇宙、医療機器、自動車製造、金型製造などの分野で使用されています。
ステンレス鋼の種類に基づいて、次の主要なクラスに分類できます。
| オーステナイト系ステンレス鋼オーステナイト系ステンレス鋼 | ||||||||||||
|
| 基準* | 鉄 | C | Cr | で | のために | そして | マン | S | P | 他の | ザ |
| 1.4882 | UNS S63019 | バル。 | 0.5 | 21 | 4.5 | - | 0.3 | 9 | ≤0.05 | ≤0.03 | - | - |
| 304L | UNS S30400 / S30403 | バル。 | 0.03 | 18.0～20.0 | 8.0～12.0 | - | 1 | 2 | 0.03 | 0.045 | - | - |
| 310S | UNS S31008 | バル。 | 0.08 | 24.0～26.0 | 19.0～22.0 | - | 1.5 | 2 | 0.03 | 0.045 | - | - |
| 316L | UNS S31600 / S31603 | バル。 | ≤0.03 | 16.0～18.0 | 10.0～14.0 | 2.0～3.0 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.03 | ≤0.045 | N≤0.10 | - |
| 316Ti | UNS S31635 | バル。 | 0.08 | 16.0～18.0 | 10.0～14.0 | 2.0～3.0 | 1 | 2 | - | - | チタン0.7、N0.25 | - |
| 904L | UNS N08904 | バル。 | 0.02 | 19.0～23.0 | 23.0～28.0 | 4.0～5.0 | 1 | 2 | 0.035 | 0.045 | - | - |
| HK30 | JIS J92403 | バル。 | 0.25～0.35 | 23.0～27.0 | 19.0～22.0 | 0.5 | 0.75～1.75 | 1.5 | - | - | 1.20-1.50番 | - |
| N-50 | UNS S20910 | バル。 | 0.03～0.05 | 20.5～22.0 | 11.7～13.0 | 2.0～2.5 | 0.2～0.6 | 4.0～5.5 | ≤0.015 | ≤0.040 | Ta≦0.10、Ti≦0.02、Sn≦0.03、W≦0.15、Cu≦0.75 | - |
| N-60 | UNS S21800 | バル。 | 0.1 | 16.0～18.0 | 8.0～9.0 | - | 3.5～4.5 | 7.0～9.0 | - | - | 0.08-0.18 | - |
| 万能薬 | - | バル。 | ≤0.05 | 16.5～17.5 | ≤0.10 | 3.0～3.5 | 0.40～0.80 | 10.5～11.5 | ≤0.04 | ≤0.04 | Co ≤0.05、N 0.15～0.60、Nb ≤0.73 |
|
| 二相ステンレス鋼二相ステンレス鋼 | ||||||||||||
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| 基準* | 鉄 | Cr | で | のために | C | そして | マン | P | S | 北 | 他の |
| 1.4091 | EN番号 1.4091 | バル。 | 32～38 | 11-16 | 2.0～4.0 | 1.0～1.5 | ≤1.0 | ≤1.0 | ≤0.035 | ≤0.035 | 0.10～0.40 | 0.5～2.0 |
| 2205 | UNS S32205 / S32205 | バル。 | 22 | 5 | 3.2 | ≤0.030 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.030 | ≤0.015 | 0.18 | - |
| 2507 | UNS S32750 | バル。 | 25 | 7 | 4 | ≤0.030 | ≤0.8 | ≤1.2 | ≤0.025 | ≤0.015 | 0.3 | 0.5の場合 |
| 2707 | UNS S32707 | バル。 | 27 | 6.5 | 4.8 | ≤0.030 | ≤0.5 | ≤1.5 | ≤0.035 | ≤0.010 | 0.4 | Co 1.0 |
| 3207 | UNS S33207 | バル。 | 32 | 7 | 3.5 | ≤0.030 | ≤0.8 | ≤1.5 | ≤0.035 | ≤0.010 | 0.5 | - |
| マルテンサイト系ステンレス鋼マルテンサイト系ステンレス鋼 | ||||||||||
|
| 標準 | 鉄 | C | Cr | 注記 | のために | そして | マン | S | P |
| 410 | UNS S41000 / EN No. 1.4006 | バル。 | 0.15 | 11.5～13.5 | - | - | 1 | 1 | 0.03 | 0.04 |
| 420 | UNS S42000 / EN No. 1.4021 | バル。 | 0.3 | 13 | - | - | ≤1.0 | ≤1.0 | ≤0.03 | ≤0.04 |
| 440B | UNS S44003 / EN No. 1.4112 | バル。 | 0.75～0.95 | 16.0～18.0 | - | 0.75 | 1 | 1 | 0.03 | 0.04 |
| 440C | UNS S44004 / EN No. 1.4125 | バル。 | 0.95～1.20 | 16.0～18.0 | - | 0.75 | 1 | 1 | 0.03 | 0.04 |
| フェライト系ステンレス鋼フェライト系ステンレス鋼 | |||||||||||||
|
| 基準* | 鉄 | C | Cr | そして | マン | のために | S | P | 北 | 注記 | の | で |
| 430 | UNS S43000 / EN No. 1.4016 | バル。 | 0.12 | 16.0～18.0 | 1 | 1 | - | 0.03 | 0.04 | - | - | - | - |
| 430L | 43,000米ドル | バル。 | 0.03 | 16.0～18.0 | 1 | 1 | - | 0.03 | 0.04 | - | - | - | - |
| 434 | UNS S43400 / EN No. 1.4113 | バル。 | 0.12 | 16.0～18.0 | 1 | 1 | 1 | 0.03 | 0.04 | - | - | - | - |
| 441 | UNS S43940 | バル。 | 0.005～0.030 | 17.5～19.0 |
|
| - |
|
| - | 0.70～0.95 | 0.2～0.6 |
|
| 446 | UNS S44600 | バル。 |
| 26.0～29.0 |
| 1.5未満 | - |
|
| 0.15～0.25 | - | - | - |
| 析出硬化ステンレス鋼析出硬化型ステンレス鋼 | |||||||||||||
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| 基準* | 鉄 | C | Cr | そして | マン | S | P | と | 注記 | のために | アル | で |
| 15-5PH | UNS S1550 | バル。 | 0.07 | 14.0～15.5 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | 2.5～4.5 | 0.15～0.45 | - | - | 3.5～5.5 |
| 17-4PH | UNS S17400 | バル。 | ≤0.07 | 15.5～17.5 | 1 | ≤1.0 | ≤0.04 | ≤0.03 | 3.0～5.0 | 0.15～0.45 | ≤0.3 | - | 3.0～5.0 |
| 17-7PH | UNS S17700 | バル。 | 0.09 | 16.0～18.0 | 1 | 1 | 0.04 | 0.04 | - | - | - | 0.75～1.50 | 6.5～7.75 |
| PH13-8MO | UNS S13800 | バル。 | ≤0.5 | 12.25～13.25 | ≤0.1 | ≤0.1 | ≤0.008 | ≤0.01 | - | - | 2.0～2.5 | 0.90～1.35 | 7.5～8.5 |
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