アルミニウムAlMgSiパウダー

アルミニウムAlMgSi粉末は、主要合金元素としてマグネシウムとケイ素を含むアルミニウム合金粉末である。強度、耐食性、切削性に優れています。

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目次

概要

アルミニウムAlMgSi粉末は、主要合金元素としてマグネシウムとケイ素を含むアルミニウム合金粉末である。強度、耐食性、切削性に優れています。

アルミニウムAlMgSi粉末の主な特性には、以下のようなものがある:

アルミニウム AlMgSi 粉末の特性

プロパティ 説明
構成 0.5~1.5%のMgと0.5~1.3%のSiを含むアルミニウム
密度 2.66-2.70 g/cc
融点 580-650℃前後
強さ 純Al粉より高い
耐食性 MgとSiの合金添加により良好。
導電率 純Alに近い優れた電気伝導性と熱伝導性
作業性 優れた加工性と成形性

AlMgSiアルミ粉末は、そのバランスの取れた一連の特性により、幅広い用途に使用されています。低密度、優れた耐食性、導電性、加工性を維持しながら、純アルミニウムよりも高い強度を提供します。

AlMgSi粉末に合金元素として含まれるマグネシウムとケイ素は、析出硬化と固溶体強化のメカニズムを通じて強度を与えます。AlMgSi粉末の組成は、各業界の特定の用途に必要な最適化された特性を提供するように調整されています。

アルミニウム AlMgSi 粉の組成

AlMgSiアルミニウム合金粉末は、0.5-1.5%のマグネシウムと0.5-1.3%のシリコンからなる典型的な組成を持ち、アルミニウムが残りを占める。

その他の合金元素は、少量存在するか、特定の特性を調整するために意図的に添加されることがある。これには鉄、マンガン、クロムなどの元素が含まれる。

下の表は、幅広い組成範囲を示している:

アルミニウムAlMgSi粉末の典型的な組成

エレメント 重量 %
アルミニウム(Al) バランス
マグネシウム (Mg) 0.5 – 1.5%
ケイ素 (Si) 0.5 – 1.3%
その他の要素 < 合計1%

マグネシウムとケイ素の比率は、延性、破壊靭性、耐食性の有害な低下を避けながら、析出硬化によって強度を最大化するようにバランスされている。

合金元素の個別および相対的なパーセンテージを変えることで、より特定の用途に最適化されたAlMgSiグレードのサブバリエーションが生まれます。例えば、溶接用に調整されたAlMg1SiCu粉末や、高圧ダイカスト用のAlMg0.8Siなどである。

鉄のような不純物を低レベルにコントロールすることも、望ましいパウダーの特性を達成するために重要である。不純物を抑えるためには、特別な製造技術と厳しい原料の選択が必要です。

AlMgSiアルミニウム粉末の製造方法

AlMgSiアルミニウム合金粉末は、様々な技術を用いて製造することができる:

  • 霧化: 溶融したAlMgSi合金は、ガスまたは水を用いて微細な液滴に分解され、急速に凝固して粉末になる。これにより、積層造形やMIMに適した高純度の粉末が得られます。
  • 機械的フライス加工: AlMgSiインゴットまたは切粉/旋盤をボールミルし、冷間溶接と破砕を経て粉末を製造する。コストが低いが、粉末粒子に若干の汚染がある。
  • 電解プロセス: AlMgSi合金を陽極溶解し、電解によって粉末を製造する。粉末は角ばっており、溶射に適している。

各プロセスで得られるパウダーは、粒子形状、粒度分布、酸素/窒素ピックアップ、生産経済性などが異なる。下表はその比較をまとめたものである:

AlMgSi粉末製造法の比較

パラメータ 霧化 機械加工 電解
粒子形状 球形 不規則、角張っている 角ばった、結晶
粒子径 10~150ミクロン 20ミクロン 最大100ミクロン
酸素ピックアップ 0.05 – 0.15% 0.2% + 0.4% +
窒素ピックアップ 0.005 – 0.015% 0.05% + ごくわずか
コスト 高い 低い ミディアム

アトマイズAlMgSi粉末は優れた特性を持つが、より高価である。適切な製造方法は、用途要件と経済性に基づいて選択される。

AlMgSiアルミニウム合金粉末の特性

アルミニウムAlMgSi粉末の主な特性は以下の通りである:

AlMgSiアルミニウム粉末の特性

プロパティ 価値観
密度 2.66 - 2.70 g/cc
融点 約580~650度
熱伝導率 130-160 W/m.K
電気伝導率 30-35% iacs
熱膨張係数 21-24 x 10-6/K
弾性係数 70-80 GPa
ポアソン比 0.33
伸び 8-15%
引張強度 170-310 MPa
降伏強度 110-205 MPa

密度、熱伝導率、電気伝導率の値は純アルミニウム粉末に非常に近い。しかし、強度特性はマグネシウムとシリコンの合金効果により著しく高い。

また、合金粉末は様々な環境下で優れた耐食性を保持し、押出、鍛造、圧延などのさらなる加工にも良好な加工性を発揮する。

全体として、AlMgSi粉末は、中程度の強度、軽量性、成形性、熱伝導性、耐食性など、その用途で必要とされる最適な組み合わせを実現している。

アルミニウムAlMgSi粉末の用途

AlMgSi合金粉末の用途は、自動車部品、一般エンジニアリング、家電製品、ヒートシンク・エレクトロニクス、迅速製造分野など多岐にわたる。

主な応用分野は以下の通り:

AlMgSiアルミニウムパウダーの用途

業界/セクター 応用例
自動車 エンジンブロック、ピストン、ギア、シャフト、バルブ
航空宇宙 機体部品、航空機用付属品
パッケージング シームレスアルミ容器
家電製品 ハウジング、カバー
エレクトロニクス ヒートシンク、電気接点
アディティブ・マニュファクチャリング 3Dプリント部品

軽量、高強度、導電性、耐食性に優れたこのパウダーは、高性能で要求の厳しい用途で高く評価されている。

主な利用目的は以下の通り:

  • 鋼鉄や鋳鉄のような重い金属からの置き換え
  • 輸送における燃料効率の改善
  • 熱除去のための高い熱伝導性
  • 動作温度における寸法安定性
  • 耐候性、燃料、油、弱酸性

AlMgSi粉末は、優れた加工、接合、機械加工の挙動を示しながら、これらの要件に適合している。

アルミニウム AlMgSi 粉の指定

アルミニウム AlMgSi 粉末は、様々な標準分類、またはユーザーの要求に合わせたカスタム仕様で提供されます。

組成、試験方法、適合基準に関する一般的な規格には、以下のようなものがある:

AlMgSi合金粉末の標準仕様

スタンダード 説明
ASTM B602 アルミニウム合金粉末の化学組成と形状
ISO 13388 MIM用ガスアトマイズ・アルミ合金粉末
EN 1706 AlMgSi合金展伸材への要求事項
BS L168 Al合金の化学組成
DIN 1725 Al鋳造合金の呼称システム

仕様書には、合金元素や不純物元素の許容含有量範囲、粉末の粒度分布、球状形態やアトマイズ粉末の最小サテライト含有量などの側面、緩い嵩密度の範囲、流量などが記載されている。

適用される規格に従った粉体品質を保証するために、受入試験手順と適合証明書も詳細に説明します。お客様は、最終用途に合わせた独自の社内基準を持つこともできます。

アルミニウム AlMgSi 粉製造業者

AlMgSiアルミ合金粉末の世界的な主要メーカーには、以下のようなものがある:

AlMgSi合金粉末の主要メーカー

会社概要 生産能力 使用される製造工程
株式会社ホエガネス 年間30,000トン 霧化
RCIM 年間20,000トン 霧化
ラックスファーMELテクノロジー 年間1万トン 霧化
サンドビック・オスプレイ 年間5,000トン 霧化
アルポコ社 年間3,000トン 機械加工

これらの企業は、様々なブランド名やカスタマイズされた仕様でAlMgSi粉末を提供しています。また、用途に応じて、ふるい分け、ブレンド、熱処理などの付加価値も提供しています。

アルミニウム AlMgSi 粉の価格設定

AlMgSiアルミ合金粉末の価格は、以下のような要因に依存する:

AlMgSi粉末の価格決定要因

ファクター 説明 価格への影響
製造方法 アトマイズは機械生産より高価 アトマイズ粉末はコストが高い
純度レベル 合金化学の管理強化と不純物の低減でコストアップ 高純度グレードは価格が高い
粉末の形状/形態 不規則なパウダーは、球状/粒状に比べて安価である。 不定形から球形へのコストアップ
粒度分布 流通コスト削減のための選別強化 ファインとタイトサイズ・フラクションの価格上昇
注文数量 スケールメリットによる大量注文の価格低減 単価は1トン以上で大幅に下落
追加処理 アニーリング、ブレンディング、ディスインテグレーターによる粉砕など、付加的な工程がコストを押し上げる。 加工が多いほど価格は高くなる
認証 医療、航空宇宙の認証試験でコスト増 認証等級は20-30%より高価である。

メートル・トン・スケールのお問い合わせの場合、おおよその価格帯は以下の通り:

AlMgSi合金粉末の供給価格範囲

パラメータ 参考価格
不規則に粉砕されたパウダー kgあたり$2-4
アトマイズパウダー 1kgあたり$6-10
AM用特殊グレード kgあたり$12-15
高純度医療用パウダー kgあたり$25

付加製造に適した微粉末は、プレスや焼結用の粉末に比べて価格設定が高くなる傾向がある。

アルミニウムAlMgSiパウダーの長所と短所

アルミニウムAlMgSi粉末の利点と限界には、以下のようなものがある:

AlMgSi アルミニウムパウダー - 長所と短所

長所 短所
軽量、密度はわずか~2.7g/cc 鉄系合金よりも低い硬度と耐摩耗性
優れた強度対重量比 高温長時間の使用に弱い
良好な耐食性 高負荷がかかる用途には適さない
高い熱伝導性と電気伝導性 粉体の取り扱い/保管における酸化物の懸念
優れた加工性と研磨性 動作温度範囲は約300℃まで
押出、圧延など、非常に優れた製造成形性 競合するスチールパウダーより高価
リサイクル可能な素材 粉塵爆発の危険性から不活性ガスの取り扱いが必要
鋼鉄よりも加工工具が柔らかい 火災と溶融金属爆発の危険には予防措置が必要

多くの用途では、使用条件が適切である限り、軽量、優れた強度、熱特性、加工性といったプラス面が制限を上回る。

代替素材との比較

アルミニウムAlMgSi粉末は、金属粉末用途の代替材料と比較してどうですか?

AlMgSi粉末と他の金属粉末との比較

パラメータ AlMgSiパウダー ステンレス鋼 工具鋼 チタン
密度 2.7 g/cc 8 g/cc 8 g/cc 4.5g/cc
強さ ミディアム より高い 非常に高い ミディアム
硬度 低い 高い 非常に高い ミディアム
耐食性 素晴らしい 素晴らしい 中程度 素晴らしい
熱伝導率 素晴らしい 貧しい 中程度 低い
電気伝導率 素晴らしい 貧しい 貧しい 低い
コスト 低い 高い 非常に高い 非常に高い

ほとんどの用途において、AlMgSiは特性と経済性のバランスが最も優れています。密度、強度、導電性、製造の容易さの間のスイートスポットに当たります。

鋼とチタンは、密度が高いにもかかわらず、強度と温度特性が勝るニッチな高性能用途がある。特殊な鋼種はコスト面でも有利に働きます。

よくあるご質問

AlMgSiアルミニウム合金パウダーのよくある質問

Q: AlMgSi粉末の化学組成は?

A: 一般的な重量組成は、マグネシウム0.5~1.5%、シリコン0.5~1.3%で、アルミニウムが残りを占める。マグネシウムとシリコンの添加は、著しい強化をもたらす。

Q: AlMgSi合金粉末の密度は?

A: 密度は2.66g/ccから2.70g/ccで、軽量な構造材料です。

Q: AlMgSi粉末の主な特徴と利点は何ですか?

A: 中強度、軽量、良好な耐食性、高い熱伝導性と電気伝導性、優れた機械加工性、溶接性、リサイクル性、そしてリーズナブルなコストという優れた組み合わせを提供します。

Q: AlMgSi合金粉末の代表的な用途は何ですか?

A: 主な用途は、強度対重量比が高いため、エンジンブロック、ピストン、機体部品などの自動車部品である。また、一般工学、家電製品、放熱を必要とするヒートシンクにも使用される。

Q: AlMgSi粉末はどのような製造方法で製造できますか?

A: 主な方法には、ガスまたは水によるアトマイズ、機械的粉砕、電解法があります。それぞれ粉末プレスやAMに適した異なる粒子特性の粉末が得られます。

Q: AlMgSiアルミニウム合金粉末の価格には何が影響しますか?

A: 価格は、製造方法の純度、粉末のサイズ/形状、注文数量、追加加工、必要な業界認証によって異なります。粉砕品<アトマイズ品<特殊グレードの順にコストは上昇します。

Q: アルミニウムAlMgSiは高温用途に適していますか?

A:いいえ、AlMgSi合金粉末の使用温度限界は約300℃です。熱伝導性は優れています。

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