Proszek aluminiowy AlCu4Ti

Proszek aluminiowy AlCu4Ti to proszek ze stopu aluminium zawierający miedź i tytan. Oferuje wysoką wytrzymałość, dobrą odporność na korozję i skrawalność. Kluczowe właściwości i zastosowania zostały podsumowane poniżej:

Właściwości proszku aluminiowego AlCu4Ti

  • Wysoka wytrzymałość
  • Dobra odporność na korozję

Niskie MOQ

Zapewnij niską minimalną ilość zamówienia, aby spełnić różne potrzeby.

OEM I ODM

Dostarczanie niestandardowych produktów i usług projektowych w celu zaspokojenia unikalnych potrzeb klientów.

Odpowiednie zapasy

Zapewnienie szybkiego przetwarzania zamówień oraz niezawodnej i wydajnej obsługi.

Zadowolenie klienta

Dostarczanie wysokiej jakości produktów, których podstawą jest zadowolenie klienta.

Udostępnij ten produkt

Spis treści

Przegląd

Proszek aluminiowy AlCu4Ti to proszek ze stopu aluminium zawierający miedź i tytan. Oferuje wysoką wytrzymałość, dobrą odporność na korozję i skrawalność. Kluczowe właściwości i zastosowania zostały podsumowane poniżej:

Właściwości proszku aluminiowego AlCu4Ti

  • Wysoka wytrzymałość
  • Dobra odporność na korozję
  • Dobra skrawalność i właściwości mechaniczne
  • Niska gęstość
  • Kontrolowany rozkład wielkości cząstek

Zastosowania proszku aluminiowego AlCu4Ti

  • Części samochodowe
  • Komponenty lotnicze i kosmiczne
  • Oprzyrządowanie przemysłowe
  • Tłoki
  • Części zużywające się
  • Formowanie wtryskowe metali

Proszek aluminiowy AlCu4Ti może być wykorzystywany do produkcji wysokowydajnych lekkich komponentów w branży transportowej, przemysłowej i konsumenckiej. Niniejszy artykuł zawiera szczegółowy przegląd jego właściwości, przetwarzania, zastosowań i kluczowych dostawców.

Skład i charakterystyka

Typowy skład chemiczny proszku aluminiowego AlCu4Ti to:

Skład chemiczny proszku aluminiowego AlCu4Ti

Element Waga %
Aluminium (Al) Równowaga
Miedź (Cu) 3.8 – 5.2
Tytan (Ti) 0.10 – 0.30
Inne 0,15 maks

Głównymi pierwiastkami stopowymi są miedź i tytan. Miedź poprawia wytrzymałość poprzez utwardzanie wydzieleniowe, podczas gdy tytan działa jako rafinator ziarna, dając jednolitą drobnoziarnistą mikrostrukturę.

Inne kluczowe właściwości i cechy:

Właściwości i charakterystyka

Nieruchomość Szczegóły
Gęstość 2,77 g/cm3
Temperatura topnienia ~540°C
Kształt cząsteczki Kulisty
Wielkość cząstek 15 - 75 μm
Przepływ Dobra płynność
Ściśliwość Wysoki
Gęstość spieku ~97%

Kontrolowany rozkład wielkości cząstek zapewnia wysoką płynność proszku i gęstość upakowania, co ma kluczowe znaczenie dla spójnego wypełniania matryc w formowaniu wtryskowym metali. Sferyczna morfologia zapewnia doskonały przepływ i sprawia, że proszek nadaje się do zautomatyzowanej obsługi.

Właściwości mechaniczne

Proszek AlCu4Ti może być przetwarzany na części o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych za pomocą technik takich jak formowanie wtryskowe metali (MIM), prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP), produkcja addytywna i kucie proszkowe.

Typowe właściwości spiekanych części AlCu4Ti:

Właściwości mechaniczne spiekanych części AlCu4Ti

Nieruchomość Wartość
Wytrzymałość na rozciąganie 430 - 480 MPa
Wytrzymałość na rozciąganie 400 - 450 MPa
Wydłużenie 3 – 5%
Twardość 110 - 130 HB

Właściwości te można dodatkowo poprawić poprzez obróbkę cieplną. Obróbka roztworu i starzenie mogą zwiększyć wytrzymałość na rozciąganie powyżej 500 MPa.

Stop ten charakteryzuje się znacznie wyższą wytrzymałością w porównaniu do komercyjnie czystego aluminium przy zachowaniu niższej gęstości niż w przypadku stali lub stopów tytanu. Oferuje jeden z najlepszych stosunków wytrzymałości do masy wśród gatunków aluminium.

Zastosowania

Połączenie wysokiej wytrzymałości, niskiej gęstości, twardości, właściwości termicznych i odporności na korozję sprawia, że AlCu4Ti nadaje się do wielu zastosowań:

Zastosowania proszku aluminiowego AlCu4Ti

Przemysł Zastosowanie
Motoryzacja Elementy silnika, tłoki, tuleje, koła zębate
Lotnictwo i kosmonautyka Części płatowca, mocowania silnika, wsporniki
Przemysłowy Precyzyjne oprzyrządowanie, osprzęt, formy
Konsument Artykuły sportowe, urządzenia do noszenia
Energia Części sprężarek, pompy

Niektóre konkretne przykłady zastosowań obejmują:

Zastosowania motoryzacyjne

  • Tłoki
  • Pręty łączące
  • Popychacze zaworów
  • Przekładnie
  • Tuleje i łożyska
  • Elementy podwozia

Zastosowania lotnicze i kosmiczne

  • Mocowania silnika
  • Wsporniki i obudowy
  • Elementy skrzydła
  • Piasty wirnika

Doskonała skrawalność w stanie po obróbce cieplnej pozwala na wytwarzanie złożonych kształtów spełniających rygorystyczne normy lotnicze.

Oprzyrządowanie przemysłowe

  • Matryce do formowania wtryskowego
  • Matryce do wytłaczania
  • Oprzyrządowanie do formowania z rozdmuchiwaniem i odlewania ciśnieniowego
  • Przyrządy, osprzęt
  • Szybkie oprzyrządowanie

Stała się ona zamiennikiem stali narzędziowej dla narzędzi produkcyjnych ze względu na krótszy czas realizacji i niższe koszty obróbki.

Wiele innych zastosowań korzysta z wysokiej twardości, odporności na zużycie i stabilności wymiarowej:

  • Balistyczne płyty pancerne
  • Narzędzia tnące
  • Części zużywające się i oprzyrządowanie
  • Części motocyklowe i rowerowe

Niższa waga w porównaniu ze stalą zmniejsza bezwładność komponentów, umożliwiając lepszą oszczędność paliwa i obsługę.

Metody przetwarzania

Typowe metody produkcji części AlCu4Ti obejmują:

Metody przetwarzania proszku AlCu4Ti

Metoda Szczegóły Komponenty
Formowanie wtryskowe metali (MIM) Spoiwo zmieszane z proszkiem, formowane, usuwane i spiekane Złożone i siatkowe małe części
Wytwarzanie przyrostowe Warstwy proszku stopione za pomocą lasera lub wiązki elektronów Prototypy, niestandardowe geometrie
Prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP) Stosowanie wysokiego ciśnienia w podwyższonej temperaturze W pełni zwarte części o właściwościach zbliżonych do produktów kutych
Kucie proszkowe Zagęszczanie pod wysokim ciśnieniem Elementy silnika, takie jak korbowody

MIM jest najczęściej stosowany do produkcji dużych ilości małych, złożonych części. HIP i AM umożliwiają produkcję części o bardziej niestandardowych geometriach. Kucie proszkowe zapewnia lepsze właściwości. Trasa przetwarzania jest wybierana na podstawie czynników takich jak geometria części, ilość, docelowe koszty i właściwości.

Proszek AlCu4Ti doskonale nadaje się do formowania wtryskowego metali. Kluczowe zalety w porównaniu z konkurencyjnymi stopami:

Korzyści z zastosowania AlCu4Ti w technologii MIM

  • Szybsza reakcja spiekania dzięki drobnemu rozkładowi wielkości cząstek proszku
  • Niższe temperatury spiekania niż w przypadku materiałów żelaznych zmniejszają koszty oprzyrządowania
  • Minimalne tworzenie się fazy ciekłej zapobiegające zniekształceniom części
  • Doskonałe właściwości wypełniania formy

Drobny proszek o wielkości ~20 μm umożliwia uzyskanie cienkich ścianek o grubości do ~0,5 mm, co zmniejsza wagę komponentów.

Specyfikacje i standardy

Skład proszku aluminiowego AlCu4Ti i rozkład wielkości cząstek są zgodne z tymi specyfikacjami:

Specyfikacja proszku AlCu4Ti

Standard Oznaczenie Wielkość cząstek
ASTM B602 Al 9005 15 - 75 μm
ISO 13301 ALDC5 15 - 75 μm
DIN 226 AlSi9Cu3 15 - 75 μm

Normy dotyczące metod analizy chemicznej:

  • ASTM E34: Analiza chemiczna z wykorzystaniem optycznej spektrometrii emisyjnej
  • ASTM E1479: Analiza chemiczna metodą spektrometrii mas z wyładowaniem jarzeniowym
  • ASTM E1019: Oznaczanie aluminium metodą miareczkowania

Dostawcy

Niektórzy wiodący światowi dostawcy proszku aluminiowego AlCu4Ti obejmują:

Dostawcy proszku AlCu4Ti

Dostawca Oferowana klasa Wielkość cząstek
Hoeganaes ANCOR AM-705 17 μm (średnio)
Sandvik Osprey A205 45 μm (średnio)
Granulki ECKA Alextra 20 - 63 μm
Proszki AMC AL-4015 15 - 20 μm

Proszek Hoeganaes ANCOR AM-705 opracowany specjalnie do formowania wtryskowego metali oferuje bardzo dobrą płynność i wysoką wytrzymałość zieloną.

Sandvik Osprey A205 jest zoptymalizowany pod kątem produkcji addytywnej z wysokim przepływem proszku i gęstością upakowania.

Wycena

Typowe ceny proszku aluminiowego AlCu4Ti w zależności od ilości:

Szacunkowe ceny proszku AlCu4Ti

Ilość Zakres cen
1 - 9 kg $85 - $100 za kg
10 - 99 kg $75 - $95 na kg
100 - 499 kg $65 - $85 na kg
500+ kg $55 - $75 na kg

Ceny różnią się między różnymi dostawcami w zależności od czynników, takich jak wielkość zamówienia, lokalizacja geograficzna, opcje dostosowywania i usługi o wartości dodanej, takie jak analityka.

Porównanie z alternatywnymi rozwiązaniami

Jak AlCu4Ti wypada na tle innych stopów aluminium PIM/MIM?

Porównanie proszku AlCu4Ti z alternatywami

Stop Siła Plastyczność Corrosion Res. Przetwarzalność Koszt
AlCu4Ti Bardzo wysoka Umiarkowany Dobry Doskonały przepływ, szybkie spiekanie Umiarkowany
Al 6061 Średni Wysoki Doskonały Średni przepływ Niski
AlSi10Mg Średni Średni Dobry Wysoka płynność Niski
Al 7075 Bardzo wysoka Niski Dobry z powłoką Słaby przepływ Wysoki

Kluczowe zalety AlCu4Ti:

  • Najwyższa spiekana wytrzymałość umożliwiająca tworzenie lekkich konstrukcji
  • Połączenie wytrzymałości, plastyczności i przetwarzalności
  • Niższy koszt niż w przypadku wysokowydajnego gatunku 7075
 

Wpływ zmian składu

Właściwości AlCu4Ti można dostosować, dostosowując zawartość procentową miedzi i tytanu w granicach specyfikacji.

Wpływ zawartości Cu i Ti

  2% Ti 4% Ti 5% Ti
3% Cu Średnia siła <br>Dobra ciągliwość Wysoka wytrzymałość <br>Umiarkowana plastyczność Najwyższa wytrzymałość <br>Niższa plastyczność
4% Cu Wysoka wytrzymałość <br> Umiarkowana plastyczność Bardzo wysoka wytrzymałość <br>Niższa plastyczność Najwyższa wytrzymałość <br>Słaba ciągliwość
5% Cu Bardzo wysoka wytrzymałość <br>Niższa plastyczność Doskonała wytrzymałość <br>Niska plastyczność Najwyższa wytrzymałość <br>Kruchy

Większa ilość miedzi poprawia wytrzymałość poprzez utwardzanie wydzieleniowe, podczas gdy większa ilość tytanu poprawia mikrostrukturę. Większa ilość miedzi może jednak zmniejszyć plastyczność i odporność na pękanie. Optymalna równowaga zależy od wymagań aplikacji - wytrzymałości lub skrawalności.

Wpływ zanieczyszczeń

Zanieczyszczenia mogą negatywnie wpływać na właściwości nawet przy bardzo niskich stężeniach w ppm. Poniżej przedstawiono ich wpływ na poziomie procentowym:

Wpływ pierwiastków zanieczyszczeń

Zanieczyszczenie Problemy Dopuszczalny limit
Ołów Negatywny wpływ na smarowność < 0,10%
Bizmut Obniża przewodność cieplną < 0,05%
Sód Powoduje porowatość w odlewach < 0,005%
Wapń Wady powierzchni produktów wytłaczanych < 0,002%

Aluminium o wysokiej czystości minimalizuje wady związane z zanieczyszczeniami. Wstępnie stopiony proszek wykonany z czystych wlewków zapewnia niezawodne działanie.

Mikrostruktura

Obrazy przedstawiają mikrografie świetlne AlCu4Ti w różnych warunkach.

Mikrografy proszkowe AlCu4Ti

Najważniejsze cechy:

  • Prawie idealna morfologia sferyczna z atomizacji gazu
  • Gęsta struktura z drobnym, jednolitym rozmiarem ziarna w stanie spieczonym
  • Doskonały rozkład nanoskalowych osadów po obróbce cieplnej

Te cechy mikrostrukturalne przyczyniają się do zrównoważonych właściwości i niezawodnej wydajności.

Obróbka cieplna po obróbce

W celu dostosowania właściwości AlCu4Ti do potrzeb aplikacji można zastosować szereg obróbek cieplnych:

Opcje obróbki cieplnej AlCu4Ti

Leczenie Temperatura Proces Wpływ
Rozwiązanie 530°C 2 godz. Rozpuszcza fazy rozpuszczalne Przywraca plastyczność
Starzenie się 180°C 5 godz. Wytrącanie faz Znacznie zwiększa wytrzymałość
Przedawkowanie 200°C 10 godz. Zgrubienie osadów Niższa wytrzymałość, większa plastyczność
Łagodzenie stresu 350°C 2 godz. Redukcja naprężeń szczątkowych Poprawa stabilności wymiarowej

Typowe odpuszczanie T6 obejmuje obróbkę w roztworze, a następnie sztuczne starzenie w celu osiągnięcia maksymalnej wytrzymałości. Nadmierne starzenie zmniejsza wytrzymałość na korzyść wydłużenia. Odprężanie zwiększa obrabialność i wydajność szlifowania.

Korzyści z obróbki cieplnej:

  • Wytrzymałość na rozciąganie wzrosła z 430 MPa do ponad 500 MPa
  • 30% wzrost granicy plastyczności
  • Precyzyjna obróbka i zwiększona precyzja wymiarowa
  • Mniejsze zużycie narzędzi podczas obróbki

Niestandardowa specyfikacja obróbki cieplnej może być zdefiniowana w oparciu o wymagania komponentów.

Prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP)

HIPing jest korzystny dla zmniejszenia porowatości, poprawy odporności zmęczeniowej i wykończenia powierzchni.

Typowe parametry HIP:

Warunki HIP dla AlCu4Ti

  • Temperatura: 520°C
  • Ciśnienie: 100 MPa
  • Czas: 3 godziny
  • Szybkość chłodzenia: 10°C/minutę

HIP znacząco zwiększa wytrzymałość na rozciąganie i granicę plastyczności poprzez zamknięcie wewnętrznych porów w komponentach MIM:

Poprawa siły po HIP

Nieruchomość As-Sintered Po HIP
UTS (MPa) 430 560
YS (MPa) 380 510
Gęstość (%) 97 99.8

Ponadto HIPing zmniejsza chropowatość powierzchni, poprawiając jakość wykończenia, zmniejsza zmienność między częściami i poprawia precyzję wymiarową.

Oszczędność kosztów dzięki HIP:

  • Zmniejszony naddatek na obróbkę dzięki lepszemu wykończeniu
  • Niższy współczynnik odrzuceń
  • Mniejsza zmienność, a więc stałe parametry obróbki

Skutkuje to znacznie niższymi całkowitymi kosztami produkcji.

Wytyczne projektowe i rozważania

Zalecane praktyki projektowe dla części AlCu4Ti:

Wytyczne dotyczące projektowania komponentów AlCu4Ti

  • Minimalna grubość przekroju powinna być większa niż 0,4 - 0,6 mm.
  • Optymalizacja geometrii części w celu uniknięcia obszarów uwięzionego proszku
  • Uwzględnij cenione promienie i kąty
  • Używaj kątów ciągu ≥ 2°, aby ułatwić wyrzucanie części.
  • Wysoce zaokrąglone skrzyżowania ułatwiają przepływ materiału
  • Uwzględnienie właściwości izotropowych w analizie projektu

Ogólnie rzecz biorąc, wyjątkowa swoboda projektowania jest możliwa dzięki dodatkowemu procesowi MIM z AlCu4Ti.

Standardy kontroli jakości i inspekcji

Wdrożono rygorystyczną kontrolę jakości:

Kontrola jakości proszku AlCu4Ti

  • Pobieranie próbek zgodnie z ASTM B215
  • Rozkład wielkości cząstek na sicie (ASTM B214) i analiza dyfrakcji laserowej
  • Morfologia i mikrostruktura z obrazowania SEM (ASTM E45)
  • Analiza chemiczna metodą OES (ASTM E34)
  • Gęstość i natężenie przepływu mierzone zgodnie ze standardami MPIF
  • Monitorowanie statystycznej kontroli procesu

W przypadku części formowanych i testów mechanicznych standardowymi metodami testowymi są:

Standardy kontroli gotowych części

  • Tolerancja wymiarowa zgodnie z ASME Y14.5
  • Testy mechaniczne według ASTM E8M
  • Badanie wytrzymałości na rozciąganie zgodnie z normą ISO 6892
  • Metalografia według ASTM E3
  • Twardość mierzona metodą Rockwella (ASTM E18) i Vickersa (ASTM E384)
  • Wysoce przyspieszony test warunków skrajnych (HAST) pod kątem niezawodności

Dane są rejestrowane dla różnych parametrów podczas krytycznych etapów produkcji i analiz w celu zapewnienia identyfikowalności i zgodności z normami.

Karta charakterystyki

Kluczowe informacje dotyczące bezpieczeństwa zgodnie z normami prawnymi^(1)^:

Środki ostrożności dotyczące proszku AlCu4Ti

  • Podczas obsługi należy używać sprzętu ochronnego
  • Unikać kontaktu ze skórą w rękawicach
  • Nie połykać proszku
  • Zapewnienie odpowiedniej wentylacji i ochrony dróg oddechowych
  • Po pracy z proszkiem należy dokładnie umyć ręce
  • Używanie przeciwwybuchowego sprzętu elektrycznego

Środki pierwszej pomocy w przypadku kontaktu:

Środki pierwszej pomocy

  • W przypadku utrzymywania się podrażnienia spłukać skórę wodą i skontaktować się z lekarzem.
  • Dokładnie oczyść oczy solą fizjologiczną
  • Wdychanie: Wyjść na świeże powietrze i napić się wody
  • Połknięcie: Uzyskać natychmiastową pomoc medyczną

FAQ

Co to jest proszek aluminiowy AlCu4Ti?Proszek aluminiowy AlCu4Ti to rodzaj proszku metalowego stosowanego w procesach wytwarzania przyrostowego, takich jak druk 3D. Składa się on z aluminium stopionego z miedzią (Cu) i tytanem (Ti), które nadają materiałowi specyficzne właściwości.Jakie są kluczowe właściwości proszku aluminiowego AlCu4Ti?Aluminium AlCu4Ti Powder jest znane ze swojej lekkości, wysokiego stosunku wytrzymałości do masy i dobrej odporności na korozję. Dodatek miedzi i tytanu poprawia jego właściwości mechaniczne.Jakie jest zastosowanie proszku aluminiowego AlCu4Ti?Proszek ten jest wykorzystywany w różnych gałęziach przemysłu, w tym w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i elektronicznym, do produkcji części i komponentów, które wymagają połączenia lekkości i wytrzymałości. Typowe zastosowania obejmują elementy samolotów, lekkie części konstrukcyjne i radiatory.Jak przetwarzany jest proszek aluminiowy AlCu4Ti w druku 3D?Proszek aluminiowy AlCu4Ti jest zwykle stosowany w procesach stapiania w złożu proszkowym, takich jak selektywne topienie laserowe (SLM) lub topienie wiązką elektronów (EBM). Procesy te polegają na topieniu i stapianiu cząstek proszku warstwa po warstwie w celu stworzenia obiektów 3D.Jakie są zalety stosowania proszku aluminiowego AlCu4Ti w druku 3D?Do jego zalet należy lekkość, dobra przewodność cieplna i możliwość tworzenia złożonych kształtów. Idealnie nadaje się do zastosowań, w których krytyczna jest zarówno wytrzymałość, jak i redukcja masy. poznaj więcej procesów druku 3D

Uzyskaj najnowszą cenę