MIM-420
MIM 420 Edelstahl-Metallspritzguss-Service
Der Metallspritzguss-Service für martensitischen 420er Edelstahl ist ideal für hohe Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit. Das Material besitzt eine hervorragende Verschleißfestigkeit, Zähigkeit und Flexibilität im gehärteten Zustand. Diese Eigenschaften machen 420er Edelstahl für verschiedene anspruchsvolle Anwendungen geeignet.
Der Metallspritzgussprozess (MIM) verfeinert das martensitische Gefüge, was zu verbesserten mechanischen Eigenschaften im Vergleich zum Gießen führt. Auch die Härtbarkeit wird verbessert. Eine Wärmebehandlung nach dem Sintern, wie Abschrecken und Anlassen, ermöglicht eine Zugfestigkeit von über 1500 MPa.
MIM-420-Edelstahl wird häufig in Anwendungen wie Kunststoffspritzgussformen, medizinischen Messern und Schneidwerkzeugen, Ventilen und Dichtungen, Luft- und Raumfahrt-Befestigungselementen, Kugellagern und chirurgischen Implantaten verwendet. Das Material findet sich auch in Marinekomponenten (nicht für Meerwasser) und Geräten zur Lebensmittelverarbeitung, wo Härte, Verschleiß- und Korrosionsleistung kritisch sind.
Typische Eigenschaften von MIM 420 Edelstahl
Chemische Zusammensetzung
Kohlenstoff (C) | Mangan (Mn) | Phosphor (P) | Schwefel (S) | Silizium (Si) | Chrom (Cr) | Molybdän (Mo) | Eisen (Fe) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Gew.-% | 0,15 | 1,0 | 0,04 | 0,03 | 1,0 | 13,0 | 1,0 | Rest |
Physikalische und mechanische Eigenschaften
Zustand | Zugfestigkeit (MPa) | Streckgrenze (MPa) | Kerbschlagarbeit (J) | Härte (HRC) | Elastizitätsmodul (GPa) | Poisson-Zahl | Bruchdehnung (%) | Dichte (g/cm³) | |
MIM-420 | Geglüht | 850 | 520 | 50 | 88 | 190 | 0,27 | 12 | 7,7 |
Hauptmerkmale und Anwendungen von MIM-420-Teilen
Schweißbarkeit
MIM-420-Edelstahl weist eine moderate Schweißbarkeit auf, die durch geeignete Techniken verbessert werden kann. Ein Vorwärmen auf 200–430 °C wird empfohlen, ebenso wie die Verwendung von wasserstoffarmen Schweißverfahren. Eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen, wie Spannungsfreiglühen bei 650 °C, ist ebenfalls ratsam. Der höhere Kohlenstoff- und Chromgehalt macht MIM-420 anfälliger für Schweißrisse im Vergleich zu austenitischen Sorten wie MIM 316L (leicht zu schweißen). Eine ordnungsgemäße Fugenvorbereitung, das Vermeiden von CPTs und die Minimierung der Wärmeeinbringung tragen zur Verbesserung der Schweißqualität bei. Mit kontrollierten Verfahren kann MIM-420 erfolgreich für die meisten Anwendungen geschweißt werden, die Mischmetall- oder Strukturverbindungen erfordern.
Korrosionsbeständig
Der Chromgehalt von etwa 12–14 % bei MIM-420-Edelstahl bietet eine gute allgemeine Korrosionsbeständigkeit, vergleichbar mit den Sorten 410 und 416. Er performs gut in milden Atmosphären, Süßwasser und leicht korrosiven Umgebungen. Allerdings weist MIM-420 eine geringere Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion auf als austenitische Sorten wie MIM-316L (verwendet in Meerwasser) oder ferritische Sorten. Umgebungen mit signifikantem Chloridkontakt können zu lokalen Angriffen führen. Auch Säurelösungen können MIM-420-Teile im Laufe der Zeit korrodieren. Eine geeignete Oberflächenbehandlung, wie Passivierung, hilft, die Korrosionsleistung zu verbessern. Insgesamt bietet MIM-420 eine geeignete Korrosionsbeständigkeit für viele allgemeine Anwendungen, doch sollte unter sehr korrosiven Bedingungen Vorsicht walten.
Verschleißfestigkeit
MIM-420-Edelstahl zeigt im gehärteten und angelassenen Zustand eine hervorragende Verschleißfestigkeit mit einer typischen Härte von über HRC 50. Die kohlenstoffreiche martensitische Struktur erhöht den Abriebwiderstand im Vergleich zu niedriglegierten Stahl-Sorten. Oberflächenbehandlungen wie Nitrieren oder PVD-Beschichtungen können die Verschleißleistung weiter verbessern.
MIM-420 wird häufig für Spritzgussformen, Schneidwerkzeuge, Lager, Ventile und andere Komponenten verwendet, bei denen hohe Härte und Abriebfestigkeit entscheidend sind. Die Sorte widersteht Fress- und adhäsiven Verschleißmechanismen. Hohe Härte und Zähigkeit machen MIM-420 zur idealen Wahl, wenn Reibung, Erosion oder Gleitkontakt zu Verschleißproblemen führen.
Polierfähigkeit
MIM-420-Edelstahl kann reasonably gute Polier- und Oberflächeneigenschaften erreichen. Im geglühten Zustand lässt sich MIM-420 problemlos auf Oberflächenrauheiten von etwa 0,1 Mikrometer Ra polieren. Beim Polieren werden üblicherweise progressive abrasive Methoden von grober bis feiner Körnung angewendet. Eine Passivierung nach dem Polieren entfernt verschmiertes Metall und verbessert die Korrosionsbeständigkeit. Die hohe Härte von angelassenem MIM-420 erschwert jedoch das Polieren. Auch Hartverchromung oder stromlose Vernickelung können glatte, spiegelnde Oberflächen erzeugen. Mit geeigneten Techniken können MIM-420-Teile die Feinpolitur und Bürstenoberflächen erreichen, die oft für kosmetische und funktionale Oberflächen erforderlich sind.
MIM-Teile aus 420er Edelstahl mit hervorragenden Poliereigenschaften finden Anwendung in Luxusaccessoires, medizinischen Instrumenten, Marinebeschlägen und Konsumgütern.
Zug- und Streckfestigkeit
MIM-420-Edelstahl zeigt hervorragende Festigkeitseigenschaften, insbesondere wenn gehärtet und angelassen. Im geglühten Zustand weist die Sorte eine Zugfestigkeit von etwa 860 MPa und eine Streckgrenze von etwa 515 MPa auf. Nach der Wärmebehandlung nimmt die Festigkeit jedoch erheblich zu. Eine Härtung gefolgt von einem Anlassen im Bereich von 520–620 °C ermöglicht ultimative Zugfestigkeiten von über 1500 MPa bei Streckgrenzen von über 1300 MPa. Die kohlenstoffreiche martensitische Struktur erhöht die Festigkeit im Vergleich zu ferritischen und austenitischen Edelstahlsorten. Die Festigkeit übertrifft auch die von legiertem Stahl und anderen martensitischen Sorten. Die Kombination aus hoher Festigkeit und guter Duktilität macht gehärtetes MIM-420 geeignet für hochbelastete Anwendungen und Komponenten, die einen hohen Verschleißwiderstand erfordern.
Anwendungen wie tragende Bauteile in der Luft- und Raumfahrt, Automobil-Motorteile sowie Industriemaschinen und Elektrowerkzeugteile profitieren von der hohen Zug- und Streckfestigkeit des MIM-420-Edelstahls, was Dauerhaftigkeit und Leistung unter anspruchsvollen Bedingungen sicherstellt.
Beratende Design-Dienstleistungen
Der kundenspezifische Metallspritzguss-Service von Neway bietet während des gesamten Prozesses kostenlose beratende Design-Dienstleistungen an. Dies umfasst alle Prozesse von Ihrer Designphase bis hin zu massenproduzierten Fertigprodukten.
1. Beratung zur Materialauswahl
2. Dienstleistung zur konstruktiven Gestaltung
3. Dienstleistung zur Werkzeugkonstruktion
Kontaktieren Sie uns jetzt, wenn Sie Interesse haben.
Was wir im MIM-Service bieten können?
Wir bieten von Anfang bis Ende kostenlose Materialauswahl und beratende Design-Dienstleistungen an. Keine Mindestbestellmengen (MOQs), Rapid Prototyping und Massenproduktion sind unsere Stärken.
Als DEHAS Medical Klingen aus 420er Edelstahl herstellen lassen musste, waren Zerspanbarkeit und Präzision Bedenken. Durch den Wechsel zum MIM-Prozess von Neway konnten sie den Werkzeugverschleiß um 30 % reduzieren und die Produktionsausbeute steigern. Auch die Geometrie und die Kantenhaltigkeit verbesserten sich. Laut dem Fertigungsleiter von DEHAS: "Die 420er MIM-Klingen von Neway sind schärfer, konsistenter und kosten pro Teil weniger als bei unserem vorherigen Lieferanten."
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