Виды металлических порошков

Металлические порошки делят по металлу-основе: алюминиевые, стали и нержавеющие, титановые, никелевые и кобальт-хромовые, медные, тугоплавкие. От основы зависят температура плавления, доступные технологии, требования к фракции и цена килограмма. Ниже — шесть семейств с марками, характеристиками и областями применения.

Шесть семейств в одной таблице

Данные по фракциям и числу марок — фактические, из карточек нашего каталога. Температуры плавления приведены для основы сплава.

СемействоОсноваТпл ФракцииМарокЦена
АлюминиевыеAl≈660 °C10–150 мкм7от 2 200 ₽/кг
Стали и нержавеющиеFe1370–1450 °C12–53 мкм20от 4 900 ₽/кг
ТитановыеTi1604–1668 °C15–53 мкм3по запросу
Никелевые и кобальт-хромовыеNi, Co1290–1400 °C10–75 мкм9от 6 900 ₽/кг
Медные и бронзовыеCu900–1085 °C10–150 мкм3от 11 900 ₽/кг
ТугоплавкиеW, Mo, Ta, Nb2477–3422 °C15–53 мкм6по запросу
Температура плавления основы сплава, °CАлюминиевые≈660 °CМедные, бронзы900–1085 °CНикелевые, CoCr1290–1400 °CСтали1370–1450 °CТитановые1604–1668 °CТугоплавкие2477–3422 °C
Разница в пять раз между алюминием и вольфрамом — причина того, что режимы печати и оборудование для этих семейств несопоставимы.
Фракции в наличии, мкм04080120160Алюминиевые10–150 мкмСтали12–53 мкмТитановые15–53 мкмНикелевые, CoCr10–75 мкмМедные, бронзы10–150 мкмТугоплавкие15–53 мкм
Фактические диапазоны по 48 позициям каталога. Широкий разброс у алюминия и меди — эти порошки идут и в 3D-печать, и в прессование, где фракция крупнее.

Семейства порошков по металлу-основе

01

Алюминиевые

Малая плотность и высокая теплопроводность. Основа — Al, температура плавления ≈660 °C, фракции 10–150 мкм.

Самая ходовая группа в лазерной печати и одновременно самая капризная. Полированная поверхность алюминия отражает заметную часть излучения волоконного лазера, а высокая теплопроводность быстро уводит тепло из ванны расплава — приходится поднимать плотность энергии. Отдельная сложность — оксидная плёнка Al₂O₃: она плавится около 2070 °C, втрое выше самого металла, и мешает сплавлению слоёв. Поэтому к сферичности и сухости алюминиевого порошка требования жёстче, чем к стальному.

Алюминиевый порошок гигроскопичен: поглощённая влага при печати становится источником водородной пористости. Хранить только в закрытой таре.

Марки в наличии
AlSi10Mg, AlSi7Mg, AM6013, TAL300, 6061/6063, 2024/2324, AlSi27/AlSi50, 4045/4047
Технологии
SLM/LPBF, DED, прессование и спекание, MIM, напыление
Цена
от 2 200 ₽/кг
Смотреть в каталоге →
Лёгкие конструкции и корпусные детали из алюминиевых сплавов, изготовленные аддитивным методом
Лёгкие конструкции и корпусные детали из алюминиевых сплавов, изготовленные аддитивным методом
02

Стали и нержавеющие

Коррозионная стойкость или упрочнение термообработкой. Основа — Fe, температура плавления 1370–1450 °C, фракции 12–53 мкм.

Самое многочисленное семейство в каталоге — двадцать марок. Внутри него материалы ведут себя по-разному: аустенитные нержавеющие стали вроде 316L и 304L термически не упрочняются, их прочность определяется составом и структурой. Мартенситные закаливают, а дисперсионно-твердеющие 17-4PH и мартенситностареющие 18Ni300 набирают основную прочность при старении — уже после печати.

Порошок нержавеющей стали — выбор там, где нужна стойкость к коррозии; инструментальные H13 и M2 — там, где нужна износостойкость оснастки.

Марки в наличии
316L, 304L, 17-4PH, 420J1, H13, 18Ni300, 12Х18Н10Т, 4340, 8620, M2, HK30
Технологии
SLM/LPBF, DED, MIM, прессование и спекание
Цена
от 4 900 ₽/кг
Смотреть в каталоге →
Оснастка и пресс-формы из инструментальной стали с конформными каналами охлаждения
Оснастка и пресс-формы из инструментальной стали с конформными каналами охлаждения
03

Титановые

Прочность при малом весе, биосовместимость. Основа — Ti, температура плавления 1604–1668 °C, фракции 15–53 мкм.

Титан даёт лучшее в отрасли соотношение прочности к массе и не отторгается живой тканью — отсюда аэрокосмос и импланты. Главный контролируемый параметр здесь не прочность, а кислород: растворяясь в титане, он повышает прочность, но резко снижает пластичность и вязкость разрушения, и деталь становится склонной к хрупкому разрушению. Печать ведут в аргоне высокой чистоты.

Оборотный титановый порошок с каждым циклом набирает кислород. Ведите учёт числа циклов и периодически проверяйте состав партии.

Марки в наличии
TC4 (Ti-6Al-4V), TA15, CP-Ti (ВТ1-0)
Технологии
SLM/LPBF, EBM, DED
Цена
по запросу
Смотреть в каталоге →
Титановые детали аддитивного производства: аэрокосмические узлы и медицинские имплантаты
Титановые детали аддитивного производства: аэрокосмические узлы и медицинские имплантаты
04

Никелевые и кобальт-хромовые

Работоспособность при высоких температурах. Основа — Ni, Co, температура плавления 1290–1400 °C, фракции 10–75 мкм.

Никелевые суперсплавы сохраняют прочность там, где стали уже текут, и стойки к газовой коррозии — это основной материал горячего тракта турбин, энергетического и нефтегазового оборудования. Кобальт-хромовые сплавы стоят рядом по жаропрочности, но их берут прежде всего за сочетание биосовместимости с высокой износостойкостью: стоматология и ортопедия.

Никелевые припои BNi7 и BNi15 — то же семейство, но для вакуумной пайки: порошок замешивают в пасту и наносят в зазор соединения.

Марки в наличии
Inconel 625, Inconel 718, GH3230 (Haynes 230), GH3536 (Hastelloy X), GH5188, CoCrMo, CoCrW, BNi7, BNi15
Технологии
SLM/LPBF, DED, вакуумная пайка, MIM
Цена
от 6 900 ₽/кг
Смотреть в каталоге →
Детали горячего тракта из никелевых жаропрочных сплавов
Детали горячего тракта из никелевых жаропрочных сплавов
05

Медные и бронзовые

Электро- и теплопроводность. Основа — Cu, температура плавления 900–1085 °C, фракции 10–150 мкм.

Медные сплавы берут ради проводимости — электрической и тепловой. Это теплообменники, индукторы, электротехнические детали и антифрикционные втулки из оловянной бронзы CuSn10. При лазерной печати меди мешает та же отражающая способность, что и у алюминия, только выраженная сильнее, поэтому чаще применяют пайку, напыление и порошковую металлургию.

Латунные CuZn10 и CuZn30 хорошо смачивают сталь и идут как припои для машиностроительных узлов.

Марки в наличии
CuZn10, CuZn30, CuSn10
Технологии
Пайка, напыление покрытий, прессование и спекание, MIM
Цена
от 11 900 ₽/кг
Смотреть в каталоге →
Теплообменники и элементы охлаждения из медных сплавов
Теплообменники и элементы охлаждения из медных сплавов
06

Тугоплавкие

Экстремальная температура плавления, плотность. Основа — W, Mo, Ta, Nb, температура плавления 2477–3422 °C, фракции 15–53 мкм.

Вольфрам плавится при 3422 °C — впятеро выше алюминия, и это определяет всё остальное. Нужна высокая плотность энергии, а температура вязко-хрупкого перехода у вольфрама и молибдена лежит выше комнатной, поэтому деталь склонна трескаться от остаточных напряжений. Основной приём — подогрев платформы построения; часто электронно-лучевое плавление со штатным нагревом и вакуумом оказывается предпочтительнее лазерного.

Сферический порошок тугоплавких металлов получают плазменной сфероидизацией: частица оплавляется в факеле и застывает шаром.

Марки в наличии
W (вольфрам), Mo (молибден), Ta (тантал), Nb (ниобий), WC-Co
Технологии
LPBF с подогревом платформы, EBM, плазменное напыление
Цена
по запросу
Смотреть в каталоге →
Изделия из тугоплавких металлов: радиационная защита и высокотемпературные узлы
Изделия из тугоплавких металлов: радиационная защита и высокотемпературные узлы

Частые вопросы о видах порошков

По какому признаку делят металлические порошки?

Основная классификация — по металлу-основе: алюминиевые, стали, титановые, никелевые и кобальт-хромовые, медные, тугоплавкие. От основы зависят температура плавления, режимы печати и цена. Внутри семейства порошки различают по марке сплава, фракции и способу получения.

Чем порошок для 3D-печати отличается от порошка для металлургии?

Формой частиц и разбросом размеров. Для лазерной печати нужна сферичность выше 95 % и узкий гранулометрический состав, обычно 15–63 мкм: слой наносится ракелем, и несферические частицы ложатся неравномерно. Для прессования и спекания форма менее критична, а фракция крупнее — до 150 мкм.

Какое семейство выбрать под мою задачу?

Если нужен малый вес и теплоотвод — алюминиевые. Коррозионная стойкость или оснастка — стали. Прочность при малом весе и биосовместимость — титановые. Работа при высоких температурах — никелевые. Проводимость — медные. Радиационная защита и экстремальные температуры — тугоплавкие.

Все ли виды есть в наличии?

В каталоге 48 марок со склада в Санкт-Петербурге, партии от 1 кг. Часть позиций с ценой на сайте, часть — по запросу. Если нужной марки нет, подберём аналог или привезём под заказ.

Не знаете, какое семейство подойдёт? Опишите деталь, процесс и требования — технолог подберёт марку и фракцию.
Запросить КП Весь каталог