Порошок AlSi12

Обзор порошка AlSi12

AlSi12 или A413 - это алюминиевый литейный сплав с относительно высоким содержанием кремния. Добавление кремния 12% обеспечивает хорошую износостойкость, низкий коэффициент теплового расширения и высокую теплопроводность.

К основным свойствам порошка AlSi12 относятся:

• Хорошая прочность и твердость
• Отличная износостойкость
• Хорошая стабильность размеров
• Высокая теплопроводность
• Хорошая обрабатываемость и полируемость
• Низкий удельный вес
• Выпускаются с различным распределением частиц по размерам

AlSi12 используется для изготовления гильз цилиндров, поршневых колец, коромысел, шатунов, деталей, требующих жаро- и износостойкости. Метод порошковой металлургии позволяет создавать детали сложной геометрии.

Состав порошка AlSi12

Типичный состав порошка AlSi12 составляет:

Алюминий служит матрицей, а кремний - основным легирующим элементом. В незначительных количествах могут присутствовать и другие элементы. Высокое содержание кремния обусловливает особые свойства этого сплава.

Свойства порошка AlSi12

Порошок AlSi12 обладает следующими свойствами:

Добавки кремния обеспечивают более высокую прочность, твердость, износостойкость и теплопроводность по сравнению с нелегированным алюминием. При этом материал сохраняет хорошую пластичность и обрабатываемость.

Способ производства порошка AlSi12

Порошок AlSi12 производится компанией:

• Газовая атомизация - Струи инертного газа высокого давления распыляют расплавленный сплав AlSi12 с образованием сферических порошков. При этом получается порошок с гладкой морфологией и узким распределением по размерам, пригодный для АМ.
• Распыление воды - Высокоскоростные водяные струи ударяют по потоку расплавленного металла, образуя мелкие неравномерные частицы AlSi12. Более низкая стоимость, но более высокий уровень захвата кислорода.
• Механическое фрезерование - Шаровое измельчение порошков алюминия и кремния с последующим смешиванием, прессованием и спеканием. Приводит к широкому распределению размеров.

Газовое распыление предпочтительно, когда требуется сферический порошок с контролируемыми характеристиками, например, для аддитивного производства или MIM. Механический способ фрезерования является более дешевым.

Области применения порошка AlSi12

Основные области применения порошка сплава AlSi12 включают:

• Аддитивное производство - Используется для изготовления сложных металлических деталей методом селективного лазерного плавления, прямого лазерного спекания металлов, струйной обработки связующего и т.д.
• Порошковая металлургия - Компактирование и спекание для создания высокоэффективных деталей, таких как поршневые кольца, детали насосов, коромысла.
• Литье металлов под давлением - Изготавливает детали сложной формы с превосходными свойствами и качеством поверхности.
• Износостойкие покрытия - Наносится методом термического напыления на отверстия цилиндров, юбки поршней, блоки двигателей.
• Наполнитель для пайки - Для соединения алюминиевых и стальных деталей в автомобильной и аэрокосмической промышленности.
• Фрикционные материалы - Высокое содержание кремния улучшает фрикционные характеристики. Используется в тормозных колодках, дисках сцепления.
• Литье - Добавляется в расплавы алюминия для повышения литейной прочности и износостойкости.

Технические характеристики порошка AlSi12

Порошок AlSi12 выпускается в различных диапазонах размеров, марок и степени чистоты:

• Размер частиц: От 10 до 150 мкм для АМ, менее 45 мкм для MIM-сырья.
• Морфология: Сферические, неправильные и смешанные формы. Сферическая форма улучшает текучесть и упаковку.
• Чистота: От коммерческих до высокочистых марок на основе элементного анализа.
• Содержание кислорода: Уровни варьируются в пределах 300-1000 ppm при газовом распылении, при водяном распылении - выше.
• Оценки: Индивидуальный состав и характеристики порошка в зависимости от области применения.
• Площадь поверхности: Для наноразмерных порошков площадь поверхности достигает 10 м2/г.

Мировые поставщики порошка AlSi12

К числу основных мировых поставщиков порошка AlSi12 относятся:

• Alpoco (Великобритания)
• AMC Powders (Германия)
• Makin Metal Powders (Великобритания)
• Belmont Metals (США)
• CNPC Powder (Китай)
• SCM Metal Products (США)
• Хоганас (Швеция)

Эти компании предлагают различные гранулометрические составы, морфологию порошка и специальные марки порошка AlSi12, предназначенные для аддитивного производства, термического напыления, MIM и других применений.

Ценообразование на порошок AlSi12

Цены на порошок AlSi12 зависят от:

• Уровни чистоты
• Форма и размер частиц
• Количество заказов
• Дополнительная обработка порошка
• Поставщик и местонахождение

В целом сферический порошок, распыляемый газом, с контролируемым гранулометрическим составом и высокой степенью чистоты для AM и MIM стоит значительно дороже коммерческих марок.

Обращение и хранение порошка AlSi12

Порошок AlSi12 следует хранить и обрабатывать с осторожностью во избежание:

• Контакт с влагой - приводит к окислению. Хранить в герметичной таре с влагопоглощающими мешками.
• Агломерация - препятствует течению. Хранить сухой порошок в прохладном месте и рассмотреть вопрос о добавлении агентов текучести.
• Пожароопасность - не хранить вблизи источников воспламенения из-за воспламеняемости мелкодисперсных металлов.
• Вдыхание - используйте маски для предотвращения вдыхания мелкодисперсных порошков при работе с ними.
• Необходимо соблюдать меры предосторожности, указанные в паспорте безопасности поставщика.

При работе с реактивными алюминиевыми порошками рекомендуется использовать перчаточный бокс с инертным газом.

Методы испытаний и определения характеристик

Основные методы испытаний порошка AlSi12 включают:

• Химический анализ - методами ICP и XRF определяются состав, степень чистоты.
• Гранулометрический анализ - проводится в соответствии с ASTM B822 с использованием лазерной дифракции.
• Морфология - сканирующая электронная микроскопия выявляет форму, структуру поверхности.
• Расход порошка - измеряется расходомером Холла в соответствии со стандартом ASTM B213.
• Плотность - Измеряется методом газовой пикнометрии или методом кажущейся плотности.
• Микроструктура - рентгеноструктурный анализ на наличие фаз.

Тщательные испытания и контроль обеспечивают соответствие порошка AlSi12 предъявляемым требованиям.

Сравнение порошков AlSi12 и AlSi10Mg

AlSi12 и AlSi10Mg - два сравниваемых порошка алюминиевых сплавов:

AlSi12 обеспечивает наилучшее сочетание износостойкости, обрабатываемости и низкой стоимости, в то время как AlSi10Mg обладает более высокой прочностью и коррозионной стойкостью, необходимой для ответственных конструкционных деталей.

Вопросы и ответы по порошку AlSi12

Вопрос: Как производится порошок AlSi12?

О: Порошок AlSi12 производится промышленным способом путем газовой и водяной атомизации расплавленного сплава. Также для получения этого порошка используется механическое измельчение.

Вопрос: Для чего используется порошок AlSi12?

О: AlSi12 находит применение в аддитивном производстве, изготовлении деталей методом порошковой металлургии, нанесении покрытий термическим напылением, литье металлов под давлением и других областях, где требуется легкий сплав с хорошими износостойкими свойствами и обрабатываемостью.

Вопрос: Каков типичный размер частиц для порошка AlSi12 в АМ?

О: Для большинства процессов АМ с использованием струйных связующих и порошкового наплавления идеальный диапазон размеров частиц для порошка AlSi12 составляет 20-65 мкм при хороших характеристиках текучести порошка.

Вопрос: Требует ли порошок AlSi12 особых мер предосторожности при обращении?

О: Да, рекомендуется работать с алюминиевыми порошками в инертных условиях и избегать скопления мелкого порошка, чтобы минимизировать пожаро- и взрывоопасность. Необходимо использовать надлежащую вентиляцию и СИЗ.

Вопрос: Где можно приобрести порошок AlSi12 для изготовления износостойких покрытий?

О: Специальные марки AlSi12, пригодные для нанесения покрытий методом термического напыления, можно приобрести у таких ведущих поставщиков, как Makin Metal Powders, Alpoco, Belmont Metals и Hoganas.