F75 CoCrMoの概要

 

発売日：[2023/12/21]
 

1.1共通个性
コバルト基合金は、工業化可能な製造工程として溶融鋳造を用いた過酷な分野で広く使用されてきた。Arcam社の電子ビーム溶融は鋳造技術と直接競争相手となり、コバルト基合金で複雑な部品を製造するためのもう一つの実行可能性の選択となる。コバルト基超合金鋳造の溶融鋳造の多くは開放的な大気雰囲気中で鋳造されているが、Arcam社の電子ビーム溶融プロセスは真空環境下で造御可能な環境を提供し、加工部品の资料机能をより優れたものにしている。コバルトクロムモリブデン合金は医療用インプラント装置に広く用いられ、特に高硬度または高研磨、極耐摩耗资料の合金に適している。膝関節インプラントなどのコバルトクロムモリブデン合金のアプリケーションの第一選択资料、金属対金属股関節および口腔建復中の部品。
コバルト合金の机能は航空や陸上ガスタービンにおいても沉要な役割を果たしており、真空鋳造ニッス碾合金は現代航空タービンエンジンの耐熱部品の中で主導的な职位を占めているが、コバルト合金は通常、工業ガスタービンの燃料ノズルや羽根など、特に過酷な用处に指定されている。Arcam社のASTM F 75は非磁性のコバルトクロムモリブデン合金であり、高強度、耐食性、耐摩耗性の个性を持ち、骨科と歯科インプラントに広く応用されている。また、高度に研磨された部品は大腿骨柄置換股関節と膝関節顆を含み、その他にもコバルト医療インプラントは寛骨臼カップと脛骨トレイを含む。すべての場合、特に股関節部品では、これらのインプラント部品は沉荷沉と反復疲労に耐えるため、资料の品質が沉要である。
1.2个性
Arcam社のASTM F 75 CoCrMo合金はプラスチック部品の射出成形生産用の高速射出用金型にも適用され、その高硬度の材質と優れた资料品質は研磨ユニットが光学または鏡面等級に達することができ、金型の寿命を確保することができる。これらの金型は複雑な幾何状态に作ることができ、そして形に合わせて冷（冷却水路が製品の表表に近づく）を作ることができ、金型の寿命をさらに高め、生産性を高め、部品とその表表の品質を高めることができる。
1.3応用
コバルトクロムモリブデン合金の典型的な応用
-ガスタービン
–整形表科インプラント
-歯科インプラント
1.4粉末規格
Arcam社のASTM F 75 CoCrMo合金粉末はガス霧化と化学成分がASTM F 75標準規格に適合して生産され、電子ビーム堆積のために使用され、粉末の粒子サイズは45-100ミクロン（mm）であり、最幼粒子サイズの造限は粉末の安全処理（幼さすぎる粉末は黄砂の危険性がある）を保証した。Arcam社のMSDS（资料安全データシート）Arcam ASTM F 75 CoCrMo合金の取り扱いと安全に関する詳細情報を参照してください。
1.5化学成分

次の表1.Arcam ASTM F 75とASTM F 75に関する比較表では、残量がコバルト元素であることに把稳してください

资料に含まれるコバルトとクロム（Co，Cr）はいずれも低蒸気圧资料であり、焼結過程で蒸発しやすい
計算密度：熱等静圧（HIP）>8.29 g/cc（MIM焼結有孔はこの数字より低い可能性がある）
1.6機械的机能

次の表2.Arcam ASTM F 75とASTM F 75の機械的机能比較表

【図2】Arcam ASTM CoCr F 75耐疲労試験の基準上図はメートルMPaである。下図は米国製KSI

2.後処理
2.1金属射出成形を採用する
POMフィードシステムの使用を推薦し、そして酸触媒脱脂を採用し、CoCrMo三元合金の炭素に対する感触性のため、必ず脱離接着剤を清潔に確保し、そして炭素含有量を厳格に造御して基準値を超えてはならないことを造御して、寸法変異と机能の劣化を预防しなければならない。しかし、炭素含有量が低すぎるづ撞度も足りなくなり、強度が悪くなり、焼結曲線の設定は高真空段に走りすぎないことをお勧めします。焼結の最高温度は、少なくとも1250?1300℃の範囲内であることが推奨され、资料の密度を高めるために少なくとも3時間以上保温される。大中華区の焼成炉の前提が異なるため、Dr.Q正しい焼結前提を正確に伝えることはできませんが、BASF Panaceaという资料を処理したメーカーは、MIM部品の密度を確保するために緻密化された最高焼結温度が6時間にも達することに把稳してください。
2.2熱処理
3 D印刷された製品は、次の2つの熱処理方式を採用しなければならない
1.必要に応じて、熱等静圧は密度を高めるプロセスであり、1200℃、1000 ba、アルゴン保圧240分に従ってください。
2.均質化熱処理（HOM）は以下のパラメータに従ってください：1220℃、0.7 ~ 0.9 mba、アルゴン保圧240分、その後、急冷は1220℃?760℃であり、8分以内でなければならない。この急速冷却の主张は、基地に溶化した炭素の凝聚を预防し、微細構造の均質性を改善し、印刷堆積によるEBM资料の不均一現象を低減することである（金属粉末の射出成形にもこのプロセスを採用）
2.3切削
3 D堆積F 75は优良な切削机能を有し、部品は伝統的な機械加工を用いて资料を除去することができる。同時に、鏡面または光学的等級に達した滑らかな表表を研磨することもできます。（もちろんHIPによって内部ボイドを除去しなければならないが、これはMIM部品の先天的な欠損と同じであり、3 D印刷と堆積方式にはこのような階層とボイドがある）
2.4ミクロ構造
熱処理及び調質処理（HIP＋HOM）が施されていなけれび注炭素が粒界の地位に堆積しているため、電子ビーム堆積の3 Dプリント方式のF 75部品の微細構造が容易に観察できる。熱処理はこのような不均一な現象を変化させて炭素を構造に再溶化させることができる。
以下のミクロ構造は、熱処理及び熱処理を経ていない後、Z方向のミクロ構造が変化し、炭素含有量が多い地域では高い硬度を示す。

【図3】堆積が完了した直後の部品Z方向断面の微細構造。左50 x（红色スケール暗示200 um）、右100 x（红色スケール暗示100 um）

熱等均圧と均質処理を経て顕微構造は均一な状態（等軸結晶）に変化し、炭素が基地結晶粒に再溶化して部品の脆性を低下させて延性を良くし、ここにも穴が見えない。

【図4】熱処理後の部品Z方向断面の微細構造左50 x（赤スケールは200 um）、右100 x（赤スケールは100 um）