Лазерное твердое формование (LSF)

Алюминиевая пудра AlCu4Ti

Алюминиевый порошок AlCu4Ti - это порошок алюминиевого сплава, содержащего медь и титан. Он обладает высокой прочностью, хорошей коррозионной стойкостью и обрабатываемостью. Основные свойства и области применения приведены ниже:

Свойства алюминиевой пудры AlCu4Ti

  • Высокая прочность
  • Хорошая коррозионная стойкость

Низкая стоимость заказа

Обеспечиваем низкую минимальную партию заказа для удовлетворения различных потребностей.

OEM И ODM

Предоставление индивидуальных продуктов и услуг по проектированию для удовлетворения уникальных потребностей заказчиков.

Достаточный запас

Обеспечить быструю обработку заказов и предоставить надежный и эффективный сервис.

Удовлетворенность клиентов

Обеспечивать высокое качество продукции, ставя во главу угла удовлетворение потребностей клиентов.

поделиться этим продуктом

CONTACT US

Оглавление

Обзор

Алюминиевый порошок AlCu4Ti это порошок из алюминиевого сплава, содержащего медь и титан. Он обладает высокой прочностью, хорошей коррозионной стойкостью и обрабатываемостью. Ниже приведены основные свойства и области применения:

Свойства алюминиевой пудры AlCu4Ti

  • Высокая прочность
  • Хорошая коррозионная стойкость
  • Хорошая обрабатываемость и механические свойства
  • Низкая плотность
  • Контролируемый гранулометрический состав

Применение алюминиевой пудры AlCu4Ti

  • Автомобильные запчасти
  • Аэрокосмические компоненты
  • Промышленная оснастка
  • Пистоны
  • Износостойкие детали
  • Литье металлов под давлением

Алюминиевая пудра AlCu4Ti может использоваться для производства высокоэффективных легких компонентов в транспортной, промышленной и потребительской отраслях. В этой статье представлен подробный обзор его свойств, обработки, применения и основных поставщиков.

Состав и характеристики

Типичный химический состав алюминиевого порошка AlCu4Ti:

Химический состав алюминиевой пудры AlCu4Ti

Элемент Вес %
Алюминий (Al) Баланс
Медь (Cu) 3.8 – 5.2
Титан (Ti) 0.10 – 0.30
Другое 0,15 макс.

Основными легирующими элементами являются медь и титан. Медь повышает прочность за счет закалки осаждением, а титан действует как рафинер зерен, обеспечивая однородную мелкозернистую микроструктуру.

Прочие ключевые свойства и особенности:

Свойства и характеристики

Недвижимость Подробности
Плотность 2,77 г/см3
Температура плавления ~540°C
Форма частиц Сферическая
Размер частиц 15 - 75 мкм
Скорость потока Хорошая текучесть
Сжимаемость Высокая
Плотность спекания ~97%

Контролируемый гранулометрический состав обеспечивает высокую текучесть и плотность упаковки порошка, что очень важно для равномерного заполнения пресс-форм при литье металлов под давлением. Сферическая морфология обеспечивает отличную текучесть и делает порошок пригодным для автоматизированной обработки.

Механические свойства

Порошок AlCu4Ti может быть переработан в детали с очень хорошими механическими свойствами с помощью таких технологий, как литье металлов под давлением (MIM), горячее изостатическое прессование (HIP), аддитивное производство и порошковая ковка.

Типичные свойства спеченных деталей из AlCu4Ti:

Механические свойства спеченных деталей из AlCu4Ti

Недвижимость Значение
Прочность на разрыв 430 - 480 МПа
Предел текучести 400 - 450 МПа
Удлинение 3 – 5%
Твердость 110 - 130 HB

Свойства могут быть дополнительно улучшены с помощью термической обработки. Обработка раствором и старение могут повысить прочность на разрыв выше 500 МПа.

Сплав обладает гораздо большей прочностью по сравнению с чистым алюминием, но при этом имеет меньшую плотность, чем сталь или титановые сплавы. Он обеспечивает одно из лучших соотношений прочности и веса среди марок алюминия.

Приложения

Сочетание высокой прочности, низкой плотности, твердости, термических свойств и коррозионной стойкости делает AlCu4Ti пригодным для использования:

Применение алюминиевой пудры AlCu4Ti

Промышленность Приложение
Автомобильная промышленность Компоненты двигателя, поршни, втулки, шестерни
Аэрокосмическая промышленность Детали планера, крепления двигателя, кронштейны
Промышленность Прецизионная оснастка, приспособления, пресс-формы
Потребитель Спортивные товары, носимые вещи
Энергия Компрессорные части, насосы

Некоторые конкретные примеры применения включают:

Автомобильные приложения

  • Пистоны
  • Шатуны
  • Съемники клапанов
  • Шестерни
  • Втулки и подшипники
  • Компоненты шасси

Аэрокосмические приложения

  • Опоры двигателя
  • Кронштейны и корпуса
  • Компоненты крыла
  • Втулки ротора

Отличная обрабатываемость в термообработанном состоянии позволяет изготавливать сложные формы, соответствующие жестким аэрокосмическим стандартам.

Промышленная оснастка

  • Штампы для литья под давлением
  • Экструзионные фильеры
  • Оснастка для выдувного формования и литья под давлением
  • Зажимы, приспособления
  • Быстрое изготовление инструментов

Она стала заменой инструментальной стали для производственных инструментов благодаря более коротким срокам изготовления и более низкой стоимости обработки.

Высокую твердость, износостойкость и стабильность размеров можно использовать и в других областях:

  • Баллистические бронепластины
  • Режущие инструменты
  • Износостойкие детали и оснастка
  • Компоненты для мотоциклов и велосипедов

Более легкий вес по сравнению со сталью снижает инерцию компонентов, что позволяет повысить топливную экономичность и управляемость.

Методы обработки

Обычные методы производства деталей из AlCu4Ti включают в себя:

Методы обработки порошка AlCu4Ti

Метод Подробности Компоненты
Литье металлов под давлением (MIM) Связующее вещество смешивается с порошком, формуется, дебаунтируется и спекается Мелкие детали сложной и сетчатой формы
Аддитивное производство Слои порошка, сплавленные лазером или электронным лучом Прототипы, нестандартные геометрические формы
Горячее изостатическое прессование (HIP) Применение высокого давления при повышенной температуре Полностью плотные детали со свойствами, близкими к свойствам деформируемого изделия
Порошковая ковка Компактирование при высоких давлениях Компоненты двигателя, такие как шатуны

MIM наиболее широко используется для производства больших объемов небольших сложных деталей. HIP и AM позволяют изготавливать детали с более индивидуальной геометрией. Порошковая ковка обеспечивает улучшенные свойства. Маршрут обработки выбирается в зависимости от таких факторов, как геометрия детали, количество, стоимость и свойства.

Порошок AlCu4Ti отлично подходит для литья металлов под давлением. Ключевые преимущества перед конкурирующими сплавами:

MIM Преимущества AlCu4Ti

  • Более быстрое спекание благодаря тонкому гранулометрическому составу порошка
  • Более низкие температуры спекания по сравнению с материалами из черных металлов снижают стоимость оснастки
  • Минимальное образование жидкой фазы, предотвращающее деформацию деталей
  • Превосходные характеристики заполнения формы

Тонкий порошок размером ~20 мкм позволяет создавать тонкие стенки до ~0,5 мм, что снижает вес компонентов.

Спецификации и стандарты

Состав и гранулометрический состав алюминиевого порошка AlCu4Ti соответствуют данным техническим условиям:

Технические характеристики порошка AlCu4Ti

Стандарт Назначение Размер частиц
ASTM B602 Al 9005 15 - 75 мкм
ISO 13301 ALDC5 15 - 75 мкм
DIN 226 AlSi9Cu3 15 - 75 мкм

Стандарты на методы химического анализа:

  • ASTM E34: Химический анализ с использованием оптической эмиссионной спектрометрии
  • ASTM E1479: Химический анализ с помощью масс-спектрометрии на основе тлеющего разряда
  • ASTM E1019: Определение содержания алюминия методом титриметрии

Поставщики

Среди ведущих мировых поставщиков алюминиевой пудры AlCu4Ti:

Поставщики порошка AlCu4Ti

Поставщик Предлагаемый класс Размер частиц
Hoeganaes АНКОР АМ-705 17 мкм (в среднем)
Sandvik Osprey A205 45 мкм (в среднем)
Гранулы ECKA Alextra 20 - 63 мкм
Порошки AMC AL-4015 15 - 20 мкм

Порошок Hoeganaes ANCOR AM-705, специально разработанный для литья металлов под давлением, обладает очень хорошей текучестью и высокой зеленой прочностью.

Sandvik Osprey A205 оптимизирован для аддитивного производства с высокой текучестью порошка и плотностью упаковки.

Ценообразование

Типичные цены на алюминиевый порошок AlCu4Ti зависят от количества:

Оценка стоимости порошка AlCu4Ti

Количество Диапазон цен
1 - 9 кг $85 - $100 за кг
10 - 99 кг $75 - $95 за кг
100 - 499 кг $65 - $85 за кг
500+ кг $55 - $75 за кг

Цены у разных поставщиков варьируются в зависимости от таких факторов, как объем заказа, географическое положение, возможности настройки и дополнительные услуги, например, аналитика.

Сравнение с альтернативами

Как AlCu4Ti сравнивается с другими алюминиевыми сплавами PIM/MIM?

Сравнение порошка AlCu4Ti с альтернативами

Сплав Прочность Пластичность Corrosion Res. Технологичность Стоимость
AlCu4Ti Очень высокий Умеренный Хороший Отличная текучесть, быстрое спекание Умеренный
Al 6061 Средний Высокая Отличный Средний расход Низкий
AlSi10Mg Средний Средний Хороший Высокая текучесть Низкий
Al 7075 Очень высокий Низкий Хорошо сочетается с покрытием Плохой поток Высокая

Основные преимущества AlCu4Ti:

  • Высочайшая прочность спекания, позволяющая создавать легкие конструкции
  • Сочетание прочности, пластичности и технологичности
  • Более низкая стоимость по сравнению с высокопроизводительной маркой 7075
 

Влияние вариаций состава

Свойства AlCu4Ti можно регулировать, изменяя процентное содержание меди и титана в пределах спецификации.

Влияние содержания меди и титана

  2% Ti 4% Ti 5% Ti
3% Cu Средняя прочность <br>Хорошая пластичность Высокая прочность <br>Умеренная пластичность Наибольшая прочность <br>Низкая пластичность
4% Cu Высокая прочность <br> Умеренная пластичность Очень высокая прочность <br>Низкая пластичность Наибольшая прочность <br>Плохая пластичность
5% Cu Очень высокая прочность <br>Низкая пластичность Отличная прочность <br>Низкая пластичность Наибольшая прочность <br>Хрупкое

Увеличение количества меди повышает прочность за счет закалки осаждением, а увеличение количества титана улучшает микроструктуру. Однако повышенное содержание любого из этих элементов может снизить пластичность и вязкость разрушения. Оптимальный баланс зависит от требований к применению - прочности или обрабатываемости.

Влияние примесей

Примеси могут негативно влиять на свойства даже при очень низких концентрациях в ppm. Ниже описано их воздействие при процентном содержании:

Влияние примесных элементов

Примеси Вопросы Допустимый предел
Вести Отрицательное влияние на смазочные свойства < 0,10%
Висмут Снижает теплопроводность < 0,05%
Натрий Вызывает пористость в отливках < 0,005%
Кальций Поверхностные дефекты в экструдированных изделиях < 0,002%

Алюминий высокой чистоты сводит к минимуму дефекты, связанные с примесями. Предварительно легированный порошок, изготовленный из чистых слитков, обеспечивает надежную работу.

Микроструктура

На изображениях представлены световые микрофотографии AlCu4Ti в различных условиях.

Микрофотографии порошка AlCu4Ti

Ключевые особенности:

  • Почти идеальная сферическая морфология при распылении газа
  • Плотная структура с мелким, равномерным размером зерен в спеченном состоянии
  • Отличное распределение наноразмерных осадков после термообработки

Эти микроструктурные характеристики способствуют сбалансированным свойствам и надежной работе.

Постпроцессинговая термообработка

Для изменения свойств AlCu4Ti в соответствии с потребностями применения можно применять различные виды термообработки:

Варианты термической обработки AlCu4Ti

Лечение Температура Процесс Воздействие
Решение 530°C 2 часа Растворяет растворимые фазы Восстанавливает пластичность
Старение 180°C 5 часов Осаждение фаз Значительно увеличивает прочность
Передержка 200°C 10 часов Огрубление осадков Низкая прочность, большая пластичность
Снятие стресса 350°C 2 часа Снижение остаточных напряжений Улучшение стабильности размеров

Типичный отпуск T6 предполагает обработку раствором с последующим искусственным старением для достижения пика прочности. Избыточное старение снижает прочность в пользу удлинения. Снятие напряжений улучшает обрабатываемость и шлифовальные свойства.

Преимущества термической обработки:

  • Прочность на разрыв увеличилась с 430 МПа до более чем 500 МПа
  • 30% увеличение предела текучести
  • Тонкая обработка и повышенная точность размеров
  • Снижение износа инструмента при обработке

Индивидуальные спецификации термообработки могут быть определены на основе требований к компонентам.

Горячее изостатическое прессование (HIP)

HIP-обработка способствует уменьшению пористости, повышению усталостной прочности и улучшению качества поверхности.

Типичные параметры HIP:

Условия HIP для AlCu4Ti

  • Температура: 520°C
  • Давление: 100 МПа
  • Время: 3 часа
  • Скорость охлаждения: 10°C/минута

HIP значительно повышает предел прочности и текучести за счет закрытия внутренних пор в компонентах MIM:

Улучшение прочности после HIP

Недвижимость Ас спекается После HIP
UTS (МПа) 430 560
YS (МПа) 380 510
Плотность (%) 97 99.8

Кроме того, HIPing снижает шероховатость поверхности, улучшая качество обработки, снижает разброс между деталями и повышает точность размеров.

Экономия средств благодаря HIP:

  • Уменьшение припусков на обработку за счет более качественной отделки
  • Снижение количества отказов
  • Меньшая вариативность, поэтому стабильные параметры обработки

Это приводит к значительному снижению общей стоимости производства.

Рекомендации по дизайну и соображения

Рекомендуемые методы проектирования деталей из AlCu4Ti:

Рекомендации по проектированию компонентов из AlCu4Ti

  • Используйте минимальную толщину профиля более 0,4-0,6 мм.
  • Оптимизируйте геометрию деталей, чтобы избежать защемления порошка
  • Включая оцененные радиусы и углы
  • Используйте углы осадки ≥ 2° для облегчения выталкивания деталей
  • Пересечения с высокой точностью облегчают прохождение материала
  • Учет изотропных свойств при анализе конструкции

В целом, использование аддитивного MIM-процесса с AlCu4Ti обеспечивает исключительную свободу проектирования.

Стандарты контроля качества и инспекции

Осуществляется строгий контроль качества:

Контроль качества порошка AlCu4Ti

  • Отбор проб в соответствии с ASTM B215
  • Распределение частиц по размерам с помощью сита (ASTM B214) и лазерного дифракционного анализа
  • Морфология и микроструктура по данным СЭМ-изображений (ASTM E45)
  • Химический анализ методом OES (ASTM E34)
  • Плотность и скорость потока измеряются в соответствии со стандартами MPIF
  • Контроль статистического управления процессами

Для формованных деталей и механических испытаний стандартными методами испытаний являются:

Стандарты контроля готовых деталей

  • Допуск на размеры в соответствии с ASME Y14.5
  • Механические испытания по стандарту ASTM E8M
  • Испытание на прочность при растяжении в соответствии с ISO 6892
  • Металлография по стандарту ASTM E3
  • Твердость измеряется по Роквеллу (ASTM E18) и Виккерсу (ASTM E384)
  • Ускоренный стресс-тест (HAST) для повышения надежности

Данные регистрируются по различным параметрам во время критических этапов производства и анализов для обеспечения прослеживаемости и соответствия стандартам.

Паспорт безопасности

Основные сведения о безопасности в соответствии с нормативными документами^(1)^:

Меры предосторожности при работе с порошком AlCu4Ti

  • Используйте защитные средства при обращении
  • Избегайте контакта с кожей через перчатки
  • Не глотайте порошок
  • Обеспечьте адекватную вентиляцию и защиту органов дыхания
  • Тщательно мойте руки после работы с порошком
  • Используйте взрывозащищенное электрооборудование

Меры первой помощи при контакте:

Меры первой помощи

  • Промойте кожу водой и обратитесь за медицинской помощью, если раздражение сохраняется
  • Тщательно промойте глаза физраствором
  • Вдыхание: Переместитесь на свежий воздух и выпейте воды
  • Проглатывание: Немедленно обратитесь за медицинской помощью

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Что такое алюминиевая пудра AlCu4Ti?Алюминиевый порошок AlCu4Ti - это тип металлического порошка, используемого в процессах аддитивного производства, таких как 3D-печать. Он состоит из алюминия, легированного медью (Cu) и титаном (Ti), которые придают материалу особые свойства.Каковы основные свойства алюминиевой пудры AlCu4Ti?Алюминиевая пудра AlCu4Ti Powder известна своей легкостью, высоким соотношением прочности и веса, а также хорошей коррозионной стойкостью. Добавление меди и титана улучшает его механические свойства.Какова область применения алюминиевой пудры AlCu4Ti?Этот порошок используется в различных отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, автомобильную и электронную, для производства деталей и компонентов, требующих сочетания легкости и прочности. К распространенным областям применения относятся компоненты самолетов, легкие структурные детали и теплоотводы.Как обрабатывается алюминиевый порошок AlCu4Ti в 3D-печати?Алюминиевый порошок AlCu4Ti обычно используется в процессах плавления в порошковом слое, таких как селективное лазерное плавление (SLM) или электронно-лучевое плавление (EBM). В этих процессах частицы порошка плавятся и сплавляются слой за слоем для создания 3D-объектов.Каковы преимущества использования алюминиевой пудры AlCu4Ti в 3D-печати?К его преимуществам относятся легкость, хорошая теплопроводность и возможность изготовления сложных форм. Он идеально подходит для применения в тех случаях, когда важны как прочность, так и снижение веса. узнать больше о процессах 3D-печати

Получить последнюю цену

О компании Met3DP

Категория продукта

ГОРЯЧАЯ РАСПРОДАЖА

CONTACT US

Есть вопросы? Отправьте нам сообщение прямо сейчас! После получения Вашего сообщения мы всей командой выполним Ваш запрос. 

CONTACT US

Похожие товары

металлический 3dp логотип малый

Металлические порошки для 3D-печати и аддитивного производства

КОМПАНИЯ
ПРОДУКТ
ИНФОРМАЦИЯ О КОНТАКТЕ