17-4PH Çökelmeyle Sertleşen Paslanmaz Çelik Tozu, 3D Baskı İçin

1. Giriş

17-4PH (AISI 630, UNS S17400) mükemmel mukavemeti, korozyon direnci ve işlenebilirliği nedeniyle havacılık, tıp, denizcilik ve endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılan martensitik, çökelmeyle sertleşen bir paslanmaz çeliktir. Katkısal imalat (AM) için önceden alaşımlı metal tozu olarak kullanıldığında, geleneksel imalata kıyasla üstün mekanik özelliklere sahip yüksek performanslı, karmaşık bileşenlerin üretimini sağlar.

2. 17-4PH Alaşımının Temel Özellikleri

Kimyasal Bileşim (ASTM A564)

Mekanik Özellikler (Isıl İşlem Sonrası)

AM'de 17-4PH'nin Avantajları

✔ Yüksek mukavemet/ağırlık oranı
✔ İyi korozyon direnci (deniz ve kimyasal ortamlar)
✔ Çökelmeyle sertleşebilir (ayarlanabilir mekanik özellikler)
✔ Mükemmel kaynaklanabilirlik ve işlenebilirlik
✔ Karmaşık geometriler için uygun (örneğin, kafes yapılar)

3. 3D Baskı İçin Toz Özellikleri

Toz Üretim Yöntemi

• Gaz Atomizasyonu (Argon veya Azot) → Yüksek küresellik ve akışkanlık sağlar

• Parçacık Boyutu Dağılımı:

  • 15 - 45 µm (Lazer Toz Yataklı Füzyon - LPBF için)

  • 45 - 106 µm (Bağlayıcı Püskürtme veya DED için)

Toz Kalitesi Gereksinimleri

4. 17-4PH İçin 3D Baskı Süreçleri

A. Lazer Toz Yataklı Füzyon (LPBF/SLM)

• En İyisi: Yüksek hassasiyetli parçalar (tıbbi implantlar, havacılık braketleri).

• Tipik Parametreler:

  • Lazer Gücü: 200 - 350 W

  • Katman Kalınlığı: 20 - 40 µm

  • Tarama Hızı: 700 - 1200 mm/s

  • Yapı Plakası Ön Isıtması: 80 - 200°C (kalıntı gerilmeyi azaltır)

B. Bağlayıcı Püskürtme (BJ)

• En İyisi: Yüksek hacimli üretim (örneğin, endüstriyel kalıplama).

• Son İşlem: Sinterleme + HIP (Sıcak İzostatik Presleme).

C. Yönlendirilmiş Enerji Biriktirme (DED)

• En İyisi: Büyük parçalar ve onarımlar (örneğin, deniz pervaneleri).

5. Son İşlem ve Isıl İşlem

A. Gerilim Giderme (İsteğe Bağlı)

• Koşul: 482°C (900°F) 1 saat → Kalan gerilimleri azaltır.

B. Çözelti Tavlaması (Koşul A)

• Süreç: 1038°C (1900°F) 30 dakika → Mikroyapıyı homojenleştirir.

• Soğutma: Hava veya yağda su verme → Martensit oluşturur.

C. Çökelmeyle Sertleştirme (H900, H1025, H1150)

D. Sıcak İzostatik Presleme (HIP)

• Koşullar: 1120°C @ 100 MPa 4 saat → Gözenekliliği ortadan kaldırır.

E. Yüzey İşlemi

• İşleme: Tavlanmış durumda iyi işlenebilirlik.

• Elektropolisaj: Korozyon direncini artırır.

6. 3D Baskılı 17-4PH'nin Uygulamaları

7. Zorluklar ve Çözümler

8. Gelecek Trendler

• Hibrit İmalat (AM + CNC işleme)

• Yapay zeka tabanlı parametre optimizasyonu

• Toz geri dönüşüm iyileştirmeleri