MIM-440C
MIM 440C Edelstahl-Metallspritzguss-Service
Martensitische 440C-Edelstahl- Metallspritzgussteile bieten außergewöhnliche Härte, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Der hohe Kohlenstoff- und Chromgehalt ermöglicht eine hervorragende Verschleißfestigkeit mit der Fähigkeit, Härtewerte von über 60 HRC zu erreichen. Allerdings behält 440C ausreichende Zähigkeit und Schlagfestigkeit bei, um sprödes Verhalten zu vermeiden. Jedoch hat 440C eine geringere Fähigkeit, dynamischen Belastungen standzuhalten.
Die feine Karbidverteilung und das verfeinerte Gefüge durch den Metallspritzgussprozess (MIM) verbessern die Ermüdungsfestigkeit und Duktilität im Vergleich zum Präzisionsgussverfahren. Eine Wärmebehandlung nach dem Sintern ermöglicht Zugfestigkeiten von über 2000 MPa.
Die ausgewogenen Eigenschaften von MIM 440C machen es gut geeignet für Anwendungen, die eine hohe Härte für Verschleißfestigkeit in Kombination mit hervorragender Korrosionsleistung erfordern. Typische Anwendungen umfassen:
Kunststoffspritzgussformen.
Hochleistungskugellager.
Ventile.
Düsen, die Erosion und Metall-auf-Metall-Verschleiß ausgesetzt sind.
Das Material wird auch in chirurgischen Instrumenten, Besteck und anderen Anwendungen eingesetzt, die scharfe, gehärtete Schneidkanten benötigen.
Typische Eigenschaften von MIM 440C Edelstahl
Chemische Zusammensetzung
Kohlenstoff (C) | Mangan (Mn) | Phosphor (P) | Schwefel (S) | Silizium (Si) | Chrom (Cr) | Molybdän (Mo) | Eisen (Fe) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Gew.-% | 1,05 | 0,75 | 0,03 | 0,03 | 1,0 | 17,0 | 0,75 | Rest |
Physikalische und mechanische Eigenschaften
Zustand | Zugfestigkeit (MPa) | Streckgrenze (MPa) | Schlagzähigkeit (J) | Härte (HRC) | Elastizitätsmodul (GPa) | Poisson-Zahl | Bruchdehnung (%) | Dichte (g/cm³) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Geglüht | 1100 | 850 | 25 | 54 | 200 | 0,27 | 13 | 7,7 |
Hauptmerkmale und Anwendungen von MIM-440C-Teilen
Härte
MIM-440C-Edelstahl kann durch Wärmebehandlung und Anlassen hervorragende Härtewerte erreichen, typischerweise über 60 HRC. Die kohlenstoffreiche martensitische Struktur ermöglicht maximale Härte im Vergleich zu anderen Edelstahlsorten. Spezifische Härtewerte können basierend auf der Anlasstemperatur eingestellt werden. Diese herausragende Härte macht MIM-440C ideal für Anwendungen, die Verschleißfestigkeit und lange Lebensdauer erfordern.
Typische Anwendungen, die die Härte von 440C-Edelstahl-MIM erfordern, umfassen Schneidwerkzeuge, Lager, Formen, Ventile und medizinische Instrumente.
Festigkeit
Im gehärteten und angelassenen Zustand erreicht MIM-440C-Edelstahl sehr hohe Festigkeitswerte mit einer Zugfestigkeit von über 2000 MPa. Die kohlenstoffreiche martensitische Struktur erhöht die Festigkeit erheblich im Vergleich zu anderen Edelstahlsorten. Die Wärmebehandlung verbessert die Festigkeit durch die Ausscheidung feiner Karbide. Die hohe Festigkeit verleiht MIM-440C hervorragende Tragfähigkeiten und Widerstandsfähigkeit gegen Versagen.
Die hohe Festigkeit macht MIM-440C-Teile gut geeignet für hochbelastete Komponenten wie Schließkerne, Lager, Pulverwerkzeugteile, Düsen, chirurgische Instrumente und andere hochbelastete Komponenten, die Härte und Haltbarkeit benötigen.
Korrosionsbeständigkeit
MIM-440C-Edelstahl bietet aufgrund seines Chromgehalts von 16–18 % eine moderate Korrosionsbeständigkeit. Er zeigt gute Leistung gegenüber atmosphärischer Korrosion und vielen milden chemischen Umgebungen. Die Korrosionsbeständigkeit ist im Allgemeinen geringer als bei austenitischen Sorten der 300er-Serie, aber vergleichbar mit martensitischen Edelstahlsorten 416 und 420. Allerdings ist Vorsicht geboten bei Anwendungen mit signifikanter Chloridexposition, die zu Lochfraß und Spaltkorrosion führen können.
Eine ordnungsgemäße Passivierung wird empfohlen, um die Bildung einer schützenden Passivschicht auf den Oberflächen zu verbessern. Insgesamt ist die Korrosionsbeständigkeit von MIM-440C ausreichend für Anwendungen, bei denen begrenzte chemische Beständigkeit in Kombination mit hoher Härte und Festigkeit erforderlich ist.
Das Gleichgewicht zwischen Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften macht 440C-Edelstahl-MIM geeignet für Spritzgussformen, Lager, Ventile, medizinische Instrumente und andere Komponenten, die eine moderate chemische Beständigkeit benötigen.
Zähigkeit
Trotz seiner hohen Härte behält MIM-440C ausreichende Zähigkeit und Schlagfestigkeit bei, um sprödes Verhalten im Betrieb zu vermeiden. Die verfeinerte Karbidgröße und -verteilung durch MIM erhöhen die Bruchfestigkeit im Vergleich zu konventionell verarbeitetem 440C. Eine Anlassbehandlung verbessert ebenfalls die Zähigkeit. Je nach Zustand liegen typische Kerbschlagarbeit-Werte (Charpy V-Kerb) im Bereich von 25–40 J.
Obwohl niedriger als bei austenitischen Sorten, ist die Zähigkeit für die meisten Anwendungen mit hohen Spannungen und dynamischen Belastungsbedingungen ausreichend. Das Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit macht MIM-440C geeignet für Kunststoffspritzgussformen, Lager, Ventile, chirurgische Instrumente, Messer und andere Komponenten, bei denen Widerstand gegen Schlagbeschädigung erforderlich ist.
Die Kombination aus Härte und ausreichender Zähigkeit macht 440C-Edelstahl-MIM geeignet für Spritzgussformen, Lagerteile, Ventile, Elektrowerkzeugteile und Komponenten, die Schlagfestigkeit benötigen.
Maßhaltigkeit
MIM-440C-Edelstahl zeigt während der Prozesse der Wärmebehandlung und des Anlassens im Vergleich zu anderen kohlenstoffreichen martensitischen Sorten eine hervorragende Maßhaltigkeit. Verzug, Verwölbung und Formänderungen werden minimiert. Dies wird der feinen Dispersion von Karbiden und den niedrigeren Eigenspannungsniveaus durch den MIM-Prozess zugeschrieben.
Maßabweichungen werden beim Härten und Anlassen typischerweise unter 0,5 % gehalten. Dies macht MIM-440C geeignet für Präzisionskomponenten, die keine Formänderungen nach dem Sintern tolerieren können. Anwendungsabmessungen und Geometrie müssen eng kontrolliert werden und profitieren von dieser Fähigkeit.
Die Maßhaltigkeit macht 440C-Edelstahl-MIM vorteilhaft für hochpräzise Formen, Zahnstangen, Messwerkzeuge, Instrumentenzubehör und Komponenten, die Formerhaltung benötigen.
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