与碳钢相比,Corrax (CX) 提供了卓越的耐腐蚀性,使其成为在严苛环境中进行WAAM应用的理想选择。作为一种沉淀硬化马氏体不锈钢,Corrax在WAAM工艺和后续服役期间会自然形成一层保护性氧化铬层,防止氧化和腐蚀。这消除了碳钢固有的锈蚀敏感性,对于化工处理、海洋应用以及潮湿或腐蚀性介质会降解碳钢部件的模具应用中的组件尤其有价值。即使在通过时效处理获得高硬度后,该材料仍能保持这种耐腐蚀性。
Corrax通过沉淀硬化实现了远超传统碳钢的卓越机械性能。经过优化的时效处理后,Corrax的硬度达到48-52 HRC,抗拉强度超过1500 MPa,同时在同等硬度水平下比整体淬硬碳钢保持更好的韧性。这使得在不牺牲结构完整性的前提下,可以实现更薄、更轻的设计。与碳钢不同,在碳钢中截面厚度会显著影响淬透性和最终性能,而Corrax在WAAM沉积截面内一致的硬化响应确保了均匀的机械性能。
与许多高强度碳钢相比,Corrax在WAAM工艺中表现出优异的可焊性。低碳含量(通常<0.03%)消除了马氏体脆化并降低了氢致开裂敏感性。沉淀硬化机制发生在沉积后时效过程中,而非快速冷却,避免了与高碳钢热处理相关的淬火开裂风险。这使得Corrax特别适用于大型、复杂的WAAM结构,而碳钢则需要广泛的预热、受控的层间温度以及复杂的焊后热处理来防止开裂。
Corrax的热膨胀特性和相变行为为WAAM制造提供了显著优势。与碳钢在冷却过程中发生奥氏体向马氏体转变并伴随显著体积变化不同,Corrax在其沉淀硬化过程中经历的尺寸变化极小。与碳钢相比,这导致残余应力和变形显著减少,能够生产更大、尺寸更稳定的部件,减少了对校正加工的需求。该材料的稳定性对于尺寸精度至关重要的精密模具和模具应用尤其有益。
Corrax在高温下保持其机械性能的能力远优于传统碳钢。碳钢在300°C以上会迅速失去强度,而Corrax在大约450°C时仍能保持显著的强度,使其适用于热作模具、注塑模具以及在温暖环境中运行的组件。该材料在中等温度下对回火和氧化的抵抗能力确保了长期性能稳定性,这与碳钢不同,碳钢在类似应用中需要保护涂层或频繁更换。