AlSi50 Pulver

AlSi50 är ett aluminium-kisellegeringspulver som innehåller 50% kisel och resterande aluminium. Den erbjuder en exceptionell kombination av egenskaper som låg densitet, hög flytbarhet, låg termisk expansion, hög specifik hållfasthet och korrosionsbeständighet.

AlSi50 pulver sammansättning

Den typiska sammansättningen av AlSi50 legeringspulver är:

Element	Sammansättning
Aluminium (Al)	Balans
Kisel (Si)	48-52%

• Aluminium bildar matrisen som ger duktilitet, seghet och korrosionsbeständighet.
• Kisel ökar hårdheten, flytförmågan och minskar den termiska expansionskoefficienten.

Den höga kiselhalten i 50% resulterar i en eutektisk sammansättning med lägsta möjliga smältpunkt och utmärkt gjutbarhet. Strikt kontroll av förhållandet mellan Al och Si är avgörande.

Egenskaper hos AlSi50-pulver

AlSi50-pulver har en unik blandning av egenskaper som gör det lämpligt för högpresterande applikationer:

Fastighet	Värde
Täthet	2,55 g/cm3
Smältpunkt	577°C
Slutlig draghållfasthet	200-300 MPa
Töjning	<1%
Hårdhet	100-120 HB
Termisk konduktivitet	50-90 W/m-K
CTE	12-15 x 10-6/°C
Young's modul	80-90 GPa
Motståndskraft mot korrosion	Utmärkt

• Låg densitet - Upp till 40% lägre än titanlegeringar och stål.
• Hög flytbarhet vid smältning - Möjliggör utmärkt gjutbarhet och formfyllnad.
• Högt förhållande mellan styrka och vikt - Specifik hållfasthet jämförbar med titanlegeringar.
• Låg värmeutvidgningskoefficient - Dimensionerna förblir stabila över ett brett temperaturområde.
• Utmärkt korrosionsbeständighet - Skyddande oxidskikt förhindrar korrosion i de flesta miljöer.
• God värmeledningsförmåga - Dubbelt så stor som titanlegeringar vilket ger effektiv värmeavledning.

Denna unika egenskapsprofil gör AlSi50 lämplig för applikationer där låg massa, precision, stabilitet och styrka är avgörande.

Användningsområden för AlSi50-pulver

AlSi50-pulvret har egenskaper som gör det idealiskt för..:

Tillämpningar	Fördelar
Fordonskomponenter	Låg densitet och utmärkt gjutbarhet.
Delar till flyg- och rymdindustrin	Hög specifik hållfasthet, stabila dimensioner.
Elektroniska substrat	Termisk hantering, CTE-anpassning med keramik.
Spegelämnen	Låg densitet, bearbetningsbarhet, stabilitet.
Medicinska implantat	Biokompatibel, giftfri, korrosionsbeständig.

• Fordon - Används i kolvar, motorblock och delar till drivlinan för att minska vikten och förbättra bränsleeffektiviteten.
• Flyg- och rymdindustrin - Idealisk för precisionskomponenter inom flyg- och rymdindustrin, t.ex. ställdon och turboladdningshjul, som kräver högsta möjliga styrka i förhållande till vikten.
• Elektronik - Substrat för mönsterkort, IC-paket för att hantera termiska belastningar och samtidigt matcha keramikens expansionsbeteende.
• Optik - Spegelämnen och teleskop drar nytta av hög dimensionsstabilitet och maskinbearbetbarhet.
• Medicinsk - Utmärkt biokompatibilitet och korrosionsbeständighet för implantat, t.ex. ortopediska apparater.

AlSi50 ger maximal prestanda när låg densitet, precision och styrka är avgörande.

Specifikationer för AlSi50-pulver

AlSi50-pulver finns i olika storleksfraktioner, former och renhetsgrader:

Parameter	Alternativ
Partikelstorlek	10 - 150 mikrometer
Partikelns form	Oregelbunden, sfärisk
Skenbar densitet	Upp till 2,7 g/cm3
Flödeshastighet	Upp till 25 s/50g
Renhet	Upp till 99,7%
Legeringsvarianter	AlSi40, AlSi30

• Mindre partiklar ger högre sintrad densitet medan stora partiklar förbättrar flytbarheten.
• Sfärisk morfologi förbättrar pulverflödet jämfört med oregelbundna partiklar.
• Högre skenbar densitet ökar den effektiva belastningen vid tillverkning av kompositer.
• Snabbare flödeshastigheter gör det lättare att hantera och bearbeta pulver.
• Hög renhetsgrad minimerar problem med kontaminering.
• Aluminium-kisel-legeringar med 30-40% kisel finns också tillgängliga.

Pulveregenskaperna kan anpassas utifrån specifika applikationskrav och bearbetningsmetoder.

Konsolideringsmetoder för AlSi50-pulver

AlSi50-pulver kan omvandlas till komponenter med full densitet med hjälp av tekniker som t.ex:

Metod	Detaljer
Additiv tillverkning	Utmärkt geometrisk frihet för komplexa former.
Formsprutning av metall	Kapacitet för nätformning med hög precision.
Pressa och sintra	Ekonomiskt fördelaktigt för enklare former med högre volym.
Gjutning	Utmärkta egenskaper för flytbarhet och formfyllnad.
Extrudering	För profiler, stavar och rör.

• AM-tekniker med pulverbäddfusion som selektiv lasersmältning är idealiska för komplexa detaljer i låga volymer.
• Formsprutning av metall ger minsta möjliga toleranser och ytfinish.
• Pressning följt av sintring i vätskefas används ofta, men sekundär bearbetning behövs.
• Investeringsgjutning ger högre produktivitet för enklare geometrier.
• Extrudering lämpar sig för kontinuerlig produktion av stänger, stavar och rör.

Konsolideringsmetoden har stor betydelse för de slutliga egenskaperna, mikrostrukturen och kostnadseffektiviteten.

Värmebehandling av delar i AlSi50

Följande värmebehandlingar kan användas för att modifiera AlSi50-egenskaperna:

Värmebehandling	Detaljer	Syfte
Lösningsvärmebehandling	500-550°C, släckning	Lösa upp lösliga faser
Artificiellt åldrande	150-180°C, 5-10 timmar	Härdning genom utfällning
Stresslindrande	250°C, 2 timmar	Avlägsna restspänningar

• Lösningsbehandling löser upp kiselpartiklar i aluminiummatrisen följt av snabb kylning.
• Efterföljande åldring gör att kisel åter fälls ut som fina dispergeringsmedel som ger förstärkning.
• Avspänning vid låg temperatur hjälper till att minska restspänningar från tidigare formningssteg.

Korrekt värmebehandling gör det möjligt att anpassa hållfasthet, hårdhet och duktilitet efter applikationens krav.

Jämförelse av AlSi50-pulver med alternativ

Så här jämför AlSi50 sig med andra eutektiska aluminium-kisel-legeringar:

Legering	AlSi50	AlSi40	AlSi30
Vätska	Högsta	Hög	Medium
Gjutbarhet	Utmärkt	Mycket bra	Bra
Hårdhet	Hög	Medium	Låg
Styrka	Hög	Medium	Låg
Termisk konduktivitet	Medium	Hög	Högsta
CTE	Låg	Medium	Hög
Kostnad	Hög	Medium	Låg

• AlSi40 erbjuder den bästa kombinationen av flytbarhet, hållfasthet och värmeledningsförmåga.
• AlSi30 ger högst värmeledningsförmåga men lägst hållfasthet och flytbarhet.
• AlSi50 har den högsta flytförmågan, hårdheten och hållfastheten men lägre värmeledningsförmåga.

AlSi50 är att föredra när maximal gjutbarhet, dimensionsstabilitet och hög specifik hållfasthet är avgörande.

Tillverkare av AlSi50-pulver

AlSi50 är ett specialiserat legeringspulver som produceras av en rad olika leverantörer globalt:

Tillverkare	Land
Binder Metals	Tyskland
CNPC Pulver	Kina
Sandvik Osprey	STORBRITANNIEN
Rio Tinto Metallpulver	Kanada
Valimet Inc	USA
ASK Kemikalier	USA

Välrenommerade tillverkare har stränga kvalitetskontroller och uppfyller internationella standarder för sammansättning, partikelstorleksfördelning, skenbar densitet och föroreningsnivåer.

Priser för AlSi50-pulver

Som ett avancerat speciallegeringspulver har AlSi50 ett premiumpris jämfört med vanliga aluminiumkvaliteter:

Pulverkvalitet	Partikelstorlek	Pris ($/kg)
För pressning	Under 150 μm	$15-25
För sintring	45-150 μm	$18-30
För AM	15-45 μm	$30-50
Hög renhet	Upp till 10 μm	$40-75

• Finare fraktioner för AM och sintring är dyrare än grovt pulver för pressning.
• Små partistorlekar under 100 kg ger högre priser.
• Höggradigt rena kvaliteter med lägre syre- och kvävehalt är 50-100% dyrare.
• En minskning av kiselinnehållet till AlSi40 sänker kostnaden med cirka 20%.

Volymrabatter, längre avtalstider och enklare partikelspecifikationer bidrar till att sänka kostnaderna.

Hälso- och säkerhetsaspekter för AlSi50-pulver

Som alla metallpulver kräver AlSi50-pulver säker hantering:

Fara	Försiktighetsåtgärder	PPE
Kontakt med hud/ögon	Undvik direktkontakt. Skölj vid exponering.	Handskar, skyddsglasögon
Inandning	Undvik att andas in damm. Sörj för god ventilation.	Andningsskydd
Förtäring	Undvik överföring från hand till mun. Tvätta händerna.	–
Brand	Använd sand. Använd inte vatten.	Skyddsutrustning

• Använd handskar, skyddsglasögon och mask vid hantering av pulver.
• Undvik hudkontakt. Tvätta efter exponering.
• Förvaras svalt, torrt och skyddat från gnistor och lågor.
• Säkerställ korrekt ventilation och dammuppsamling.
• Se säkerhetsdatablad och lokala föreskrifter för fullständiga riktlinjer.

Med lämpliga försiktighetsåtgärder och personlig skyddsutrustning kan AlSi50-pulver hanteras på ett säkert sätt.

Inspektion och provning av AlSi50-pulver

För att säkerställa att kvalitetsspecifikationerna uppfylls bör AlSi50-pulver genomgå:

Parameter	Metod	Specifikation
Kemisk sammansättning	OES, XRF, våtkemi	Överensstämmelse med Al- och Si-innehåll
Fördelning av partikelstorlek	Laserdiffraktion, siktning	D10, D50, D90 inom intervallet
Morfologi för pulver	SEM-avbildning	Form och flödesegenskaper
Skenbar densitet	Test av Hall-flödesmätare	Minsta specificerade densitet
Flödeshastighet	Test av Hall-flödesmätare	Maximalt antal sekunder för 50 g flöde
Föroreningsnivåer	ICP- eller LECO-analys	Låg syre- och fukthalt

Provning bör utföras regelbundet enligt ASTM-standarder för att säkerställa en jämn produktionskvalitet och prestanda i slutanvändningsapplikationer.

Vanliga frågor

Q. Vad används AlSi50 till?

A. AlSi50 är idealisk för applikationer som bilkomponenter, flygplansdelar och elektroniska substrat där låg massa, dimensionsstabilitet och hög flytbarhet är avgörande.

Q. Kräver AlSi50 värmebehandling?

A. Valfri värmebehandling inklusive lösning och åldring kan göras för att förbättra hållfastheten genom utfällning av kiselpartiklar i mikrostrukturen.

Q. Vilka metoder kan konsolidera AlSi50-pulver?

A. AlSi50-pulver kan konsolideras till full densitet med hjälp av formsprutning av metall, gjutning, additiv tillverkning via SLM/EBM, extrudering och sintring.

Q. Är AlSi50 lätt svetsbart?

A. AlSi50 har relativt dålig svetsbarhet på grund av den höga kiselhalten. Särskilda tillsatsmaterial och tekniker krävs för svetsning av denna legering.

Q. Är AlSi50-pulver säkert att hantera?

A. Som med alla fina metallpulver måste standardmässiga säkerhetsåtgärder vidtas vid hantering av AlSi50-pulver för att minimera hälso- och säkerhetsrisker.