Metal 3d Baskı için CuCrZr Tozu

CuCrZr Tozuna Genel Bakış

CuCrZr tozu, bakır (Cu), krom (Cr) ve zirkonyumdan (Zr) oluşan bir alaşım tozudur. Yüksek mukavemet, iyi iletkenlik ve yüksek sıcaklıklarda yumuşamaya karşı direnç gerektiren yüksek performanslı uygulamalar için uygun hale getiren benzersiz bir özellik kombinasyonu sunar.

CuCrZr Tozunun Bileşimi

CuCrZr çökelme sertleşmeli bir alaşımdır, yani yüksek mukavemeti metal matris içinde oluşan uyumlu çökeltilerden gelir. Bileşim, optimum çökelme sertleşmesi tepkisinin elde edilmesinde önemli bir rol oynar. İşte tipik bileşim aralıkları:

Element	Kompozisyon Aralığı
Bakır (Cu)	Kalan
Krom (Cr)	0,5 - 1,2 wt%
Zirkonyum (Zr)	0,03 - 0,3 wt%

• Bakır matrisi oluşturur ve termal ve elektriksel iletkenlik sağlar.
• Krom, katı çözeltinin güçlenmesine katkıda bulunur ve dislokasyon hareketini engellemek için çökeltiler oluşturur.
• Zirkonyum, bakır ile uyumlu çökeltiler oluşturarak çökelme sertleşmesini sağlar.

Krom ve zirkonyum içeriği, iyi iletkenliği korurken çökelme sertleşmesi yoluyla mukavemeti en üst düzeye çıkarmak için optimize edilmiştir.

CuCrZr Tozunun Özellikleri

CuCrZr tozu, çökelme ile sertleştirilmiş yapısı sayesinde olağanüstü bir güç, iletkenlik ve ısı direnci kombinasyonu sunar. İşte bazı temel özellikler:

Mülkiyet	Değer
Yoğunluk	8,8 g/cm3
Elektriksel İletkenlik	22 - 48% IACS
Termal İletkenlik	200 - 300 W/m-K
Erime Noktası	1065°C
Termal Genleşme Katsayısı	16,5 x 10-6 /°C
Elastik Modül	124 GPa
Akma Dayanımı	350 - 650 MPa
Uzama	8-15%
Oksidasyon Direnci	900°C'ye kadar iyi

• Bu var yüksek mukavemetli Orta düzeyde iletkenliği korurken çökelme sertleşmesinden gelir. Isıl işlem ile mukavemet ayarlanabilir.
• Mükemmel iletkenlik Matristeki daha yüksek bakır içeriği nedeniyle çökeltme ile sertleştirilmiş paslanmaz çeliklere kıyasla.
• İyi ısı direnci 400-500°C'ye kadar dayanım ve iletkenliği korur. Diğer Cu alaşımlarına kıyasla daha az yumuşama eğilimi gösterir.
• Oksidasyon ve korozyona karşı dayanıklı koruyucu Cr2O3 oksit ölçeği oluşumu nedeniyle.

Bu benzersiz özellik profili CuCrZr'yi direnç kaynağı elektrotları, termal yönetim bileşenleri ve yüksek sıcaklık yayları gibi uygulamalar için uygun hale getirir.

CuCrZr Tozunun Uygulamaları ve Kullanım Alanları

CuCrZr tozunun dengeli özellikleri, onu aşağıdaki uygulamalar için uygun hale getirir:

Uygulama	Kullanım Nedeni
Direnç Kaynağı Elektrotları	Yüksek mukavemet, iyi iletkenlik, yüksek sıcaklıklarda deformasyona karşı direnç
Isı Emiciler ve Isı Boruları	Yüksek sıcaklık dayanımı ile birlikte yüksek termal iletkenlik
Elektrik Kontakları ve Konnektörler	İyi iletkenlik, yüksek mukavemet minyatürleştirmeyi mümkün kılar
Yüksek Sıcaklık Yayları	Yüksek sıcaklıklarda mukavemet koruması
Cam Sızdırmazlık Alaşımları	CTE'nin borosilikat cam ile yakın eşleşmesi

• Direnç kaynağı elektrotları - Mükemmel iletkenliği, kaynak sırasında daha az ısı üreterek daha hızlı kaynak süreleri sağlar. Yüksek mukavemet, elektrot uçlarının mantarlaşmasına karşı dayanıklıdır.
• Termal yönetim - Yüksek termal iletkenliğin mekanik bütünlüğü korurken ısıyı hızla dağıttığı ısı eşanjörlerinde, ısı alıcılarında, ısı borularında vb. kullanılır.
• Elektrik kontakları - Üstün mukavemet ve benzer iletkenlik nedeniyle birçok uygulamada berilyum bakır kontakların yerini alabilir.
• Yüksek sıcaklık yayları - Çelik yayların aksine yük kapasitesini kaybetmeden 500°C'ye kadar çalışan yaylar için kullanılır.
• Camdan metale contalar - CTE'si borosilikat cam ile eşleşerek düşük gerilimli cam sızdırmazlık uygulamalarına olanak sağlar.

CuCrZr'nin çökelme sertleşmesi yeteneği, ısıl işlem parametrelerini değiştirerek özel uygulama gereksinimlerine göre mukavemetin uyarlanmasına olanak tanır.

CuCrZr Toz Özellikleri

CuCrZr tozu çeşitli boyut aralıklarında, saflıklarda mevcuttur ve uygulama ihtiyaçlarına göre özelleştirilebilir. İşte bazı yaygın özellikler:

Şartname	Detaylar
Boyut aralığı	10 - 150 mikron
Saflık	99,9%'ye kadar
Karbon içeriği	<100 ppm
Oksijen içeriği	<500 ppm
Parçacık şekli	Küresel, düzensiz
Görünür yoğunluk	80%'ye kadar teorik yoğunluk
Akış hızı	25 sn/50 g'a kadar

• Toz boyutu, bitmiş parçaların yoğunluğunu ve yüzey kalitesini doğrudan etkiler. Daha ince toz, daha yüksek yoğunluk ve daha iyi yüzey kalitesi üretir.
• Yüksek saflık, konsolidasyon sırasında kontaminasyon sorunlarını azaltır ve nihai özellikleri iyileştirir.
• Gaz atomize toz, katkılı üretim için ideal olan pürüzsüz küresel morfolojiye sahiptir. Su atomize toz, pres ve sinter uygulamaları için kullanışlı düzensiz bir şekle sahiptir.
• Görünür yoğunluk, tozun ne kadar sıkı paketlenebileceğini gösterir. Daha yüksek yoğunluklar sinterlemeyi iyileştirir.
• Akış hızı, pres ve sinter prosesinde toz işleme kolaylığını ve homojen kalıp dolumunu etkiler.

Toz özellikleri, uygulama gereksinimlerine göre partikül boyutu dağılımı, şekil, görünür yoğunluk vb. gibi özelleştirilebilir.

CuCrZr Tozu için Konsolidasyon Yöntemleri

CuCrZr tozu, aşağıdaki gibi yöntemler kullanılarak tamamen yoğun bileşenler halinde konsolide edilebilir:

Konsolidasyon Yöntemi	Detaylar
Katmanlı Üretim	Seçici lazer eritme, Elektron ışını eritme
Pres ve Sinter	Ardından infiltrasyon veya daha fazla ısıl işlem
Sıcak İzostatik Presleme	Kapsüllenmiş tozun tam yoğunlaştırılması
Ekstrüzyon	Yağlayıcılar ile harmanlanmış toz dövme
Kıvılcım Plazma Sinterleme	Darbeli akım kullanarak hızlı yoğunlaştırma

Seçici lazer eritme ve elektron ışını eritme gibi eklemeli üretim yöntemleri, doğrudan tozdan ince mikro yapıya sahip karmaşık, net şekilli CuCrZr parçaları üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Pres ve sinter yöntemi yüksek hacimli üretim için ekonomiktir ancak birden fazla adım içerir. Nihai özellikler sinterleme sıcaklığına, zamana, atmosfere vb. bağlıdır.

Sıcak izostatik presleme, düşük sıcaklıklarda tam yoğunlaşma sağlayan yüksek basınç uygular. Katkılı olarak üretilen parçalarda gözenekliliği azaltır ve yorulma ömrünü artırır.

Ekstrüzyon ve kıvılcım plazma sinterleme daha basit geometriler için uygun alternatif yöntemlerdir. Konsolidasyon süreci nihai mikro yapıyı, özellikleri ve performansı etkiler.

CuCrZr Alaşımının Isıl İşlemi

CuCrZr alaşımının en önemli avantajlarından biri çökelme sertleşmesi tepkisidir. Çözeltiye alma ve yaşlandırma ısıl işlemleri, gereksinimlere göre mukavemetini önemli ölçüde değiştirebilir:

Isıl İşlem	Detaylar
Çözelti Tavlaması	850-980°C, su ile söndürme. Çökeltileri çözer, alaşımı yumuşatır
Yaşlanma	1-4 saat boyunca 350-500°C. Çökelmeyi ve sertleşmeyi kontrol eder.
Stres Giderici	1 saat boyunca 350°C. Artık gerilmeleri giderir.

Çözelti tavlaması, krom ve zirkonyumu katı çözelti içinde çözer ve ardından aşırı doymuş bir katı çözelti oluşturmak için hızlı su verme işlemini takip eder. Daha sonraki yaşlandırma işlemi, çökelme sertleşmesiyle sonuçlanan ince tutarlı çökeltileri çekirdeklendirir.

Yaşlandırma süresi ve sıcaklığı sertleşme tepkisini doğrudan kontrol eder. Daha düşük yaşlandırma sıcaklığı ve daha kısa süreler iletkenliği korur. Çökelme sertleşmesi, çözelti haline getirilmiş duruma kıyasla mukavemeti üç katına çıkarabilir.

Gerilim giderme, işleme sırasında distorsiyonu en aza indirmek için önceki soğuk veya sıcak işlemeden kaynaklanan artık gerilmeleri azaltmaya yardımcı olur.

CuCrZr Tozunun Alternatifleri ile Karşılaştırılması

CuCrZr, çökeltme ile sertleştirilmiş paslanmaz çelikler, berilyum bakır ve nikel gümüş gibi alaşımlara karşı rekabet eder:

Alaşım	CuCrZr	17-4PH SS	Be-Cu	Ni-Ag
Güç	Mükemmel	Mükemmel	Adil	İyi
İletkenlik	İyi	Zayıf	Mükemmel	İyi
İşlenebilirlik	Adil	İyi	Mükemmel	Mükemmel
Kaynaklanabilirlik	Adil	Adil	Mükemmel	İyi
Maliyet	Orta düzeyde	Yüksek	Çok Yüksek	Orta düzeyde

• 17-4PH paslanmaz karşılaştırılabilir mukavemete sahiptir, ancak daha yüksek Cr ve Ni içeriği nedeniyle önemli ölçüde daha düşük iletkenliğe sahiptir.
• Berilyum bakır mükemmel iletkenliğe ancak daha düşük güç seviyelerine sahiptir. Pahalıdır ve toksisite sorunları vardır.
• Nikel gümüş iyi mukavemete ancak daha düşük çalışma sıcaklıklarına sahiptir. Mükemmel şekillendirilebilirlik.
• CuCrZr birçok uygulama için en iyi mukavemet, iletkenlik, işlenebilirlik ve maliyet dengesini sunar.

Mukavemet artı iletkenlik kombinasyonu için CuCrZr, çökeltme ile sertleştirilmiş paslanmaz çeliklere veya berilyum bakır alaşımlarına kıyasla daha yüksek performans ve daha düşük maliyet sağlar.

CuCrZr Toz Tedarikçileri

CuCrZr tozu, özel metal tozu üreticileri tarafından tedarik edilir. İşte başlıca tedarikçilerden bazıları:

Tedarikçi	Toz Özellikleri
Sandvik	Boyut aralığı 10-150 μm, Görünür yoğunluk 65%'ye kadar, Düzensiz ve küresel toz
Hoganas	Boyut aralığı 45-150 μm, Görünür yoğunluk 80%'ye kadar, Küresel toz, Yüksek saflık
Pometon	Boyut aralığı 10-63 μm, Görünür yoğunluk 65%'ye kadar, Küresel ve düzensiz toz
CNPC Toz	Boyut aralığı 10-150 μm, 75%'ye kadar görünür yoğunluk, Yüksek saflık

Katmanlı üretim, pres ve sinter uygulamaları için optimize edilmiş veya özel müşteri gereksinimlerine göre uyarlanmış çeşitli toz kaliteleri mevcuttur.

Saygın tedarikçiler toz üretiminde kapsamlı kalite kontrolüne sahiptir ve parti bileşimini kanıtlayan değirmen sertifikaları sağlar.

CuCrZr Toz Fiyatlandırması

Özel bir alaşım tozu olarak CuCrZr, standart malzeme tozlarından daha pahalıdır. İşte bazı tipik fiyat aralıkları:

Toz Sınıfı	Parçacık Boyutu	Fiyat Aralığı
AM için CuCrZr	15-45 μm	$100-150 kg başına
Pres ve Sinter için CuCrZr	45-150 μm	$50-100 kg başına
Yüksek Saflıkta CuCrZr	10-45 μm	$180-250 kg başına

• 45 mikronun altındaki ince toz genellikle $100/kg'ın üzerinde olup katkılı üretim için idealdir.
• Daha kaba toz 45-150 mikron pres ve sinter yolu için uygun $50-100/kg maliyetindedir.
• Kritik uygulamalara yönelik yüksek saflıkta (>99,9%) toz, $180/kg'dan daha yüksek fiyatlandırmaya sahiptir.
• Oksijen ve karbon içeriğinin azaltılması konsolidasyonu ve nihai özellikleri iyileştirir.
• Fiyatlar miktar, boyut aralığı ve tozun kalite seviyesine göre değişir.

Tedarikçilerle 1 kg'dan birden fazla tona kadar hacim indirimleri müzakere edilebilir. Kontrollü partikül boyutu dağılımına sahip yüksek saflıkta toz daha yüksek fiyatlandırmaya tabidir.

CuCrZr Tozu: Sağlık ve Güvenlik

Çoğu metal tozu gibi CuCrZr tozu da sağlık ve güvenlik risklerini en aza indirmek için dikkatli kullanım gerektirir:

Tehlike	Önlemler	KKD
Göz teması	Doğrudan temastan kaçının. Maruz kaldıktan sonra gözlerinizi ovuşturmayın. Temas halinde su ile durulayın.	Güvenlik gözlükleri
Cilt teması	Doğrudan temastan kaçının. Etkilenen bölgeleri su ve sabunla iyice yıkayın.	Eldivenler
Soluma	Toz solumaktan kaçının. Yeterli havalandırma sağlayın.	Onaylı solunum maskeleri
Yutma	Elden ağza temastan kaçının. Elleçlemeden sonra ellerinizi yıkayın.	–
Yangın	Metal tozu yangınını söndürmek için kuru kum kullanın. Su kullanmayın.	Yangın güvenlik ekipmanları

• Teması en aza indirmek için tozla çalışırken KKD kullanın - gözlük, eldiven, solunum cihazı.
• Toz ile çalıştıktan sonra iyi hijyen uygulayın.
• Yüzeylerde toz birikmesini önleyin.
• Kapalı kapları serin ve kuru bir yerde, tutuşturucu kaynaklardan uzakta saklayın.

Tüm güvenlik bilgileri için GBF'ye bakın. Maruziyet tahrişe neden olursa tıbbi yardım alın. Uygun güvenlik protokollerine sahip olmak, CuCrZr tozunu kullanırken riskleri en aza indirir.

CuCrZr Tozunun Muayenesi ve Testi

Yüksek kalite ve tutarlılığı sağlamak için CuCrZr tozu incelenmeli ve test edilmelidir:

Parametre	Yöntem	Şartname
Kimyasal bileşim	XRF, ıslak kimya	Belirtilen Cu, Cr ve Zr içeriğine uygunluk
Parçacık boyutu dağılımı	Lazer kırınımı, eleme	Medyan boyut, D10, D90 belirtilen aralıkta
Toz morfolojisi	SEM görüntüleme	AM tozu için küresel şekil, minimal uydular
Görünür yoğunluk	Hall akış ölçer	Uygulama için belirtildiği gibi
Akış hızı	Hall akış ölçer	Uygulama için belirtildiği gibi
Safsızlıklar	ICP, LECO analizi	Düşük oksijen ve nitrojen içeriği

Uygun proses içi kalite kontrol testleri ve son denetim, tozun amaçlanan uygulama için gerekli kimyasal, fiziksel ve morfolojik özellikleri karşılamasını sağlar. Rutin testler hem toz üreticisi hem de kullanıcı tarafından uygulanmalıdır.

SSS

Q. CuCrZr alaşımı ne için kullanılır?

A. CuCrZr, direnç kaynağı elektrotları, ısı alıcıları ve yüksek sıcaklık yayları gibi iyi elektriksel ve termal iletkenlikle birlikte yüksek mukavemet gerektiren uygulamalarda kullanılır.

Q. CuCrZr tozu nasıl yapılır?

A. CuCrZr, AM veya pres ve sinter kullanımı için en uygun boyutta ince küresel veya düzensiz toz partikülleri oluşturmak için erimiş alaşımın gaz atomizasyonu veya su atomizasyonu yoluyla üretilir.

Q. CuCrZr parçalarının özelliklerini ne etkiler?

A. Özellikler bileşime, toz kalitesine, konsolidasyon yöntemine ve parametrelerine, ısıl işleme ve mikro yapıya bağlıdır. CuCrZr'nin çökelme sertleşmesi kabiliyeti, mukavemetin özelleştirilmesine de olanak tanır.

Q. Gaz atomize ve su atomize CuCrZr tozu arasındaki fark nedir?

A. Gaz atomize toz, AM işleme için ideal olan küresel bir morfolojiye sahipken, su atomize toz pres ve sinter uygulaması için uygun olan düzensiz bir şekle sahiptir.

Q. CuCrZr alaşımı ısıl işleme ihtiyaç duyar mı?

A. Evet, çözelti tavlama ve yaşlandırma ısıl işlemleri alaşım mikroyapısındaki çökelmeyi kontrol ederek mukavemet ve iletkenliğin optimize edilmesini sağlar.

Q. CuCrZr tozu için tipik fiyat nedir?

A. CuCrZr tozu, pres ve sinter sınıfı için $50/kg ile yüksek saflıkta AM sınıfı toz için $250/kg arasında değişir. Daha ince boyut fraksiyonları ve daha yüksek saflık maliyeti artırır.