Al2024粉末
Al2024粉末は、アルミニウム、銅、および少量のマグネシウムとマンガンを主成分とするアルミニウム合金です。この合金は、卓越した強度と優れた耐疲労性を示し、軽量で高い機械的特性が要求される用途に最適です。Al 2024粉末は、航空宇宙、自動車、スポーツ用品などの産業で一般的に使用されています。
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目次
Al2024パウダーの概要
Al 2024は、強度、耐疲労性、優れた加工性と耐食性で知られる最も人気のある2000系展伸アルミニウム合金の一つです。銅の添加により、成形性と溶接性を維持しながら、析出硬化による実質的な強化が得られます。
Al2024粉末の主な特徴は以下の通りである：
- 高い強度と適度な延性、靭性
- 優れた耐疲労性と耐破壊性
- 非常に優れた切削性と研磨性
- 良好な溶接性と成形性
- 高い熱伝導性と電気伝導性
- 様々なサイズと形状のパウダーをご用意
Al 2024 粉末は、強度と加工能力を必要とする航空宇宙部品やその他の高性能用途に適しています。
Al 2024 粉末の化学組成
Al2024粉末の典型的な組成は以下の通りである：
| エレメント | 重量 % |
|---|---|
| アルミニウム（Al） | 90.7-94.7% |
| 銅（Cu） | 3.8-4.9% |
| マグネシウム (Mg) | 1.2-1.8% |
| マンガン (Mn) | 0.3-0.9% |
| 鉄（Fe） | 0-0.5% |
| ケイ素 (Si) | 0-0.5% |
| 亜鉛 | 0-0.25% |
| クロム（Cr） | 0-0.1% |
| チタン（Ti） | 0-0.15% |
銅は主要な合金元素で、マグネシウムは析出硬化によって強度を与える。マンガン、鉄、クロムなどの他の元素は、機械的性質にほとんど影響を及ぼさない。
Al 2024 粉末の特性
Al2024粉末の主な特性は以下の通りである：
| プロパティ | 価値 |
|---|---|
| 密度 | 2.77 g/cm3 |
| 融点 | 500-638°C |
| 熱伝導率 | 121-190 W/mK |
| 電気伝導率 | 26-35% iacs |
| ヤング率 | 73 GPa |
| ポアソン比 | 0.33 |
| 引張強度 | 400-500 MPa |
| 降伏強度 | 290-385 MPa |
| 伸び | 8-20% |
| 硬度 | 90-150ビッカース |
銅の添加により、析出硬化によって適度な延性と優れた疲労強度を維持しながら、強度が大幅に向上している。高性能用途に最適な特性の組み合わせを提供します。
Al2024粉末の製造方法
Al2024粉末の商業的製造方法には以下のものがある：
- ガス噴霧 - 溶融合金の流れを高圧不活性ガスジェットで微細な球状粉末に分解。粒度分布を制御。
- 水の霧化 - 高速ウォータージェットが溶融金属の流れに衝突し、粉砕して微細な不規則な粉末を生成する。
- 機械的合金化 - アルミニウム粉末と合金元素粉末の混合物をボールミルし、その後冷間成形と焼結を行う。
- 電解 - アルミニウムは電解法で製造され、合金化、アトマイズされる。
ガスアトマイズは、粒径、形状、微細構造などの粒子特性を最もよく制御できる。
Al 2024 粉末の用途
Al2024粉末の主な用途は以下の通りである：
- アディティブ・マニュファクチャリング - 複雑な航空宇宙および自動車部品を製造するための選択的レーザー溶融、直接金属レーザー焼結に使用。
- 金属射出成形 - 機械的特性と耐食性に優れた、小さな複雑な部品を製造する。
- 粉末冶金 - プレス加工と焼結加工により、高性能な自動車部品や機械部品を製造。
- 溶射 - プラズマまたはアーク溶射による、摩耗や腐食に対するAl 2024の保護コーティング。
- 溶接フィラー - アルミニウム合金のアーク溶接用フィラーワイヤ／ロッドとして使用。優れた溶接強度を与える。
- 花火技術 - アルミニウムの可燃性のため、火工品に燃料として添加される。
Al 2024 粉末の仕様
Al 2024 粉末は、さまざまなサイズ範囲、形状、等級で入手可能です：
- 粒子径： AMでは10～150ミクロン、溶射では300ミクロンまで。
- 形態学： 球状、粒状、樹枝状、不規則な形状の粒子。滑らかなパウダーは流れが良い。
- 成績だ： AMS 4255、ASTM B221、EN 573-3、ISO 209仕様およびその他のカスタムグレードに適合。
- 純粋さ： 化学組成と用途のニーズに基づき、商業用から高純度レベルまで。
Al 2024 粉末のグローバルサプライヤー
主なサプライヤーは以下の通り：
- サンドビック・オスプレイ（英国）
- ヴァリメット社（米国）
- TLSテクニク（ドイツ）
- CNPCパウダーグループ（中国）
- メタルパウダー社（米国）
- マキン・メタル・パウダーズ（英国）
- AMETEKリーディングアロイ（米国）
これらの企業は、AM、溶射、自動車、航空宇宙、その他要求の厳しい用途に適したAl 2024粉末を製造している。
Al 2024 粉体価格
Al2024粉末の価格は、以下のような要因によって決まる：
- 純度レベル
- パウダーの特性と品質
- 製造方法
- 注文数量
- サプライヤーと所在地
| グレード | 価格帯 |
|---|---|
| コマーシャル | kgあたり$8-15 |
| 高純度 | 1kgあたり$15-30 |
| ウルトラファイン | 1kgあたり$30-60 |
| 特級 | $50〜100/kg |
ガスアトマイズされた高純度のカスタム合金は、単純な市販グレードのパウダーよりもはるかに高い価格設定となっている。
Al 2024 粉末の保管と取り扱い
Al 2024 粉末は、保管と取り扱いに注意が必要である：
- 酸化および水分との反応
- 微粉末の発火による粉塵爆発
- 吸入による健康被害
- サプライヤーが推奨する安全慣行に従うこと
粉末を取り扱う際には、不活性ガス・ブランケット、適切な接地、換気、PPEを使用すべきである。
試験と特性評価方法
Al2024粉末に使用される主な試験方法には、以下のものがある：
- OESまたはXRF分光法による化学分析
- ASTM B822規格に準拠した粒度分布
- 走査型電子顕微鏡による形態分析
- ホール流量計による粉体流量測定
- ヘリウムピクノメトリーによる密度測定
- ICP-MSによる不純物検査
- X線回折による微細構造検査
これらの試験により、パウダーがアプリケーションのニーズに応じて要求される化学的性質、物理的特性、微細構造を満たしていることが確認される。
Al 2024とAl 7075粉末の比較
Al 2024とAl 7075の2つの高強度アルミニウム合金粉末を比較した：
| パラメータ | アル・2024 | アル7075 |
|---|---|---|
| 合金タイプ | 熱処理可能 | 熱処理可能 |
| 銅含有量 | 3.8-4.9% | 1.2-2% |
| Zn含有量 | 0-0.25% | 5.1-6.1% |
| 強さ | 高い | 非常に高い |
| 破壊靭性 | より高い | 中程度 |
| 耐食性 | グッド | 中程度 |
| 溶接性 | フェア | 貧しい |
| コスト | より低い | より高い |
Al 2024は加工性に優れ、Al 7075は熱処理後の強度が非常に高い。Al 2024はコスト効率が高い。
Al 2024 パウダーに関するFAQ
Q: Al 2024粉末はどのように製造されるのですか？
A: Al 2024 粉末は、ガスアトマイズ、水アトマイズ、メカニカルアロイング、電解 技術を用いて商業的に製造されています。ガスアトマイズは、粒径と形態を最もよく制御できます。
Q: Al 2024 粉末の主な用途は何ですか？
A：主な用途としては、高強度・高耐食性が要求される積層造形、溶射、粉末冶金、金属射出成形、溶接用フィラー、火工品用組成物などがある。
Q: AMで使用されるAl 2024粉末の典型的な粒径はどのくらいですか？
A: ほとんどの金属3Dプリンティングプロセスでは、Al 2024粉末の理想的な粒子径範囲は、球状形態と良好な流動特性を持つ15～45ミクロンです。
Q: Al 2024 粉末は、特別な取り扱いが必要ですか？
A: はい、火災や爆発の危険を防ぐために、適切な接地、換気、PPEを使用して不活性ガス下で微細なアルミニウム粉末を取り扱うことをお勧めします。
Q: 航空宇宙部品に適したAl 2024粉末はどこで購入できますか？
A: 航空宇宙の要求を満たす高純度ガスアトマイズAl2024粉末は、Sandvik Osprey、Valimet Inc、TLS Technik、AMETEK Reading Alloyなどの会社から入手できます。
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