5ХНМ порошок инструментальной стали

Поставим по вашему запросу!

5ХНМ (аналог AISI H11/H13) — среднелегированный материал, применяемый для производства штампов, пресс-форм и поковок, работающих при высоких температурах и нагрузках. В порошковом виде сталь 5ХНМ используется в аддитивных технологиях (SLM/DLD), горячем изостатическом прессовании (HIP), плазменном и термобарическом напылении, а также в традиционных процессах порошковой металлургии.

Химический состав стали 5ХНМ

Согласно ГОСТ 5950-2000:

Элемент	Содержание, %
C	0.50–0.60
Cr	0.50–0.80
Ni	1.40–1.80
Mo	0.15–0.30
Mn	0.50–0.80
Si	0.10–0.40
S	≤ 0.030
P	≤ 0.030
Cu (допустимо)	≤ 0.30

Такой состав обеспечивает баланс между твердостью, вязкостью и прокаливаемостью. Никель повышает ударную вязкость, молибден снижает склонность к отпускной хрупкости.

Механические и физические свойства

Показатель	Значение
Плотность	~7800 кг/м³
Предел прочности	до 1570 МПа
Предел текучести	~1420 МПа
Ударная вязкость (при 20 °C)	340 кДж/м²
Твердость после отжига	HB 241
Твердость после термообработки	40–45 HRC
Температура закалки	850 °C
Температура отпуска	460–520 °C
Теплостойкость рабочих деталей	до 350–375 °C

Критические температуры фазовых превращений:
Ac₁ — 730 °C, Ac₃ — 780 °C, Ar₁ — 610 °C, Ar₃ — 640 °C.

Фракционный состав порошка

Фракция, мкм	Размеры сит, мкм	Типовое применение
0–63 мкм	25, 43, 62	Аддитивные технологии (SLM, L-PBF)
63–166 мкм	100, 142, 160	HIP, DLD, MIM, термическое напыление
166–250 мкм	250	Наплавка, спекание, неответственные детали

Особенности

• 0–63 мкм: высокая текучесть, отличная упаковка, минимальная шероховатость. Используется для изделий со сложной геометрией.
• 63–166 мкм: оптимален для прямого лазерного наплавления и изостатического прессования. Хорошее сочетание текучести и укладки.
• 166–250 мкм: применим при наплавке, но требует контроля плотности и равномерности слоя.

Требования к порошку

• Форма частиц: преимущественно сферическая (атомизация), допустимы отклонения при прессовании.
• Метод контроля гранулометрии:
  • ISO 13320 — лазерная дифрактометрия
  • ГОСТ 3647-80 / ASTM B214-16 — ситовый анализ
• Чистота:
  • Максимальное содержание оксидов — ≤ 0.3%
  • Исключение агломератов и загрязнений по ISO 4497

Производственные рекомендации

Аддитивные технологии (SLM, фракция 0–63 мкм)

• Толщина слоя: 20–40 мкм
• Мощность лазера: 200–400 Вт
• Скорость сканирования: 800–1200 мм/с

Плазменное/термическое напыление (63–166 мкм)

• Ток: 400–600 А
• Расстояние до подложки: 100–150 мм

Наплавка и спекание (166–250 мкм)

• Скорость подачи порошка: 20–50 г/мин
• Контроль равномерности слоя, предварительный подогрев подложки

Термообработка порошковых изделий

• Закалка: 850 °C
• Отпуск: 460–520 °C
• Режим охлаждения: в масле или на воздухе, в зависимости от геометрии изделия

Безопасность

• Фракции 0–63 мкм классифицируются как пылеобразующие и пожароопасные.
• Хранение: герметичная тара, осушенный инертный газ (Ar или N₂).
• Необходима система вентиляции и искрозащищённое оборудование.

Применение в производстве

Порошок стали 5ХНМ применяется для:

• Горячештамповочных штампов (кузнечные молоты, горизонтально-ковочные машины)
• Пресс-форм для литья под давлением
• Изделий с высокой ударной и термической нагрузкой
• Деталей сложной геометрии в аддитивном производстве

Порошок стали 5ХНМ является надёжным материалом для горячештамповочного инструмента и прецизионных деталей, производимых по технологиям SLM, HIP и DLD. Выбор фракции, контроль чистоты, соблюдение режимов термообработки и параметров оборудования — ключевые факторы получения изделий с требуемыми характеристиками.

Рекомендация для технологов: строго соблюдать стандарты фракционного анализа и режимы процесса, использовать только сертифицированные порошки с подтверждённой гранулометрией.