Порошок Al 2024

Обзор порошка Al 2024

Al 2024 - один из самых популярных деформируемых алюминиевых сплавов серии 2000, известный своей прочностью, усталостной прочностью, отличной обрабатываемостью и коррозионной стойкостью. Добавки меди придают сплаву значительное упрочнение за счет осадкового упрочнения, сохраняя при этом формуемость и свариваемость.

Основные характеристики порошка Al 2024 включают:

• Высокая прочность при умеренной пластичности и вязкости
• Отличная усталостная прочность и стойкость к разрушению
• Очень хорошая обрабатываемость и полируемость
• Хорошая свариваемость и формуемость
• Высокая тепло- и электропроводность
• Выпускаются порошки различных размеров и форм

Порошок Al 2024 подходит для изготовления деталей аэрокосмической техники и других высокопроизводительных изделий, требующих прочности в сочетании с возможностью изготовления.

Химический состав порошка Al 2024

Типичный состав порошка Al 2024 составляет:

Элемент	Вес %
Алюминий (Al)	90.7-94.7%
Медь (Cu)	3.8-4.9%
Магний (Mg)	1.2-1.8%
Марганец (Mn)	0.3-0.9%
Железо (Fe)	0-0.5%
Кремний (Si)	0-0.5%
Цинк (Zn)	0-0.25%
Хром (Cr)	0-0.1%
Титан (Ti)	0-0.15%

Медь является основным легирующим элементом, а магний придает прочность за счет закалки осаждением. Другие элементы, такие как марганец, железо и хром, оказывают незначительное влияние на механические свойства.

Свойства порошка Al 2024

Основные свойства порошка Al 2024 включают:

Недвижимость	Значение
Плотность	2,77 г/см3
Температура плавления	500-638°C
Теплопроводность	121-190 Вт/мК
Электропроводность	26-35% IACS
Модуль Юнга	73 ГПа
Коэффициент Пуассона	0.33
Прочность на разрыв	400-500 МПа
Предел текучести	290-385 МПа
Удлинение	8-20%
Твердость	90-150 Виккерс

 

Добавки меди позволяют существенно повысить прочность при сохранении умеренной пластичности и отличной усталостной прочности за счет закалки осаждением. Это оптимальное сочетание свойств для высокопроизводительных применений.

Способ производства порошка Al 2024

Промышленные методы производства порошка Al 2024 включают в себя:

• Газовая атомизация - Расплавленный сплав струей инертного газа под высоким давлением дезинтегрируется в мелкодисперсный сферический порошок. Контролируемый гранулометрический состав.
• Распыление воды - Высокоскоростная водяная струя ударяет и дезинтегрирует поток расплавленного металла с получением мелкого неравномерного порошка.
• Механическое легирование - Шаровой размол смеси порошков алюминия и легирующих элементов с последующим холодным уплотнением и спеканием.
• Электролиз - Алюминий производится методом электролиза, затем легируется и распыляется.

Газовое распыление обеспечивает наилучший контроль над такими характеристиками частиц, как размер, форма и микроструктура.

Области применения порошка Al 2024

Основные области применения порошка Al 2024 включают:

• Аддитивное производство - Используется в селективном лазерном плавлении, прямом лазерном спекании металлов для производства сложных деталей аэрокосмической и автомобильной промышленности.
• Литье металлов под давлением - Для изготовления мелких деталей сложной формы с хорошими механическими свойствами и коррозионной стойкостью.
• Порошковая металлургия - Прессование и спекание для создания высокоэффективных деталей автомобилей и машин.
• Термическое напыление - Плазменное или дуговое напыление для нанесения защитных покрытий Al 2024 от износа и коррозии.
• Наполнитель для сварки - Используется в качестве присадочной проволоки/стержня для дуговой сварки алюминиевых сплавов. Обеспечивает отличную прочность сварного шва.
• Пиротехника - Добавляется в пиротехнические составы в качестве топлива из-за горючести алюминия.

Технические характеристики порошка Al 2024

Порошок Al 2024 выпускается в различных диапазонах размеров, форм и марок, включая:

• Размер частиц: От 10 до 150 мкм для процессов AM, до 300 мкм для процессов термического напыления.
• Морфология: Сферические, гранулированные, дендритные частицы и частицы неправильной формы. Гладкий порошок лучше транспортируется.
• Оценки: Соответствие спецификациям AMS 4255, ASTM B221, EN 573-3, ISO 209 и другим нестандартным маркам.
• Чистота: От коммерческой до высокой степени чистоты в зависимости от химического состава и потребностей применения.

Мировые поставщики порошка Al 2024

К числу основных мировых поставщиков относятся:

• Sandvik Osprey (Великобритания)
• Valimet Inc. (США)
• TLS Technik (Германия)
• CNPC Powder Group (Китай)
• Metal Powder Company (США)
• Makin Metal Powders (Великобритания)
• AMETEK Reading Alloys (США)

Эти компании производят порошок Al 2024, пригодный для применения в АМ, термораспылении, автомобильной и аэрокосмической промышленности и других ответственных областях.

Ценообразование на порошок Al 2024

Цена на порошок Al 2024 зависит от таких факторов, как:

• Уровни чистоты
• Характеристики и качество порошка
• Метод производства
• Количество заказов
• Поставщик и местонахождение

Класс	Диапазон цен
Коммерческая	$8-15 за кг
Высокая чистота	$15-30 за кг
Сверхтонкий	$30-60 за кг
Специальный класс	$50-100 за кг

 

Сплавы высокой чистоты, распыляемые газом, и сплавы, изготавливаемые по индивидуальным заказам, имеют гораздо более высокую цену, чем простые коммерческие сорта порошка.

Хранение и обращение с порошком Al 2024

Порошок Al 2024 требует бережного хранения и обращения, чтобы не допустить его попадания:

• Окисление и реакция с влагой
• Взрывы пыли при воспламенении мелкодисперсного порошка
• Проблемы со здоровьем, связанные с вдыханием
• Необходимо соблюдать правила техники безопасности, рекомендованные поставщиком

При работе с порошком необходимо использовать инертный газ, заземление, вентиляцию и СИЗ.

Методы испытаний и определения характеристик

Основные методы испытаний, используемые для порошка Al 2024, включают:

• Химический анализ с помощью OES или XRF спектроскопии
• Гранулометрический состав в соответствии со стандартом ASTM B822
• Анализ морфологии с помощью сканирующей электронной микроскопии
• Измерение расхода порошка с помощью расходомера Холла
• Измерение плотности методом гелиевой пикнометрии
• Анализ примесей методом ИСП-МС
• Исследование микроструктуры методом рентгеновской дифракции

Эти испытания обеспечивают соответствие порошка требуемым химическим, физическим характеристикам и микроструктуре в соответствии с потребностями применения.

Сравнение порошков Al 2024 и Al 7075

Al 2024 и Al 7075 - два сравниваемых высокопрочных порошка алюминиевых сплавов:

Параметр	Al 2024	Al 7075
Тип сплава	Возможность термической обработки	Возможность термической обработки
Содержание меди	3.8-4.9%	1.2-2%
Содержание Zn	0-0.25%	5.1-6.1%
Прочность	Высокая	Очень высокий
Вязкость разрушения	Выше	Умеренный
Коррозионная стойкость	Хороший	Умеренный
Свариваемость	Ярмарка	Бедный
Стоимость	Нижний	Выше

 

Al 2024 обладает лучшей технологичностью, в то время как Al 7075 обеспечивает очень высокую прочность после термообработки. Al 2024 более экономичен.

Вопросы и ответы по порошку Al 2024

Вопрос: Как производится порошок Al 2024?

О: Порошок Al 2024 производится промышленным способом с использованием технологий газового распыления, распыления в воде, механического легирования и электролиза. Газовое распыление обеспечивает наилучший контроль размера и морфологии частиц.

Вопрос: Каковы основные области применения порошка Al 2024?

О: Основные области применения - аддитивное производство, термическое напыление, порошковая металлургия, литье металлов под давлением, присадочные материалы для сварки, пиротехнические составы, где требуется высокая прочность и хорошая коррозионная стойкость.

Вопрос: Каков типичный размер частиц, используемых для порошка Al 2024 в АМ?

О: В большинстве процессов 3D-печати металлов идеальный диапазон размеров частиц для порошка Al 2024 составляет 15-45 мкм со сферической морфологией и хорошими характеристиками текучести.

Вопрос: Требует ли порошок Al 2024 каких-либо особых мер предосторожности при обращении?

О: Да, рекомендуется работать с мелкими алюминиевыми порошками в среде инертных газов с использованием надлежащего заземления, вентиляции и СИЗ для предотвращения риска возникновения пожаров и взрывов.

Вопрос: Где можно купить порошок Al 2024, пригодный для изготовления аэрокосмических компонентов?

О: Высокочистые порошки Al 2024, полученные методом газовой атомизации и отвечающие аэрокосмическим требованиям, можно приобрести у таких компаний, как Sandvik Osprey, Valimet Inc, TLS Technik и AMETEK Reading Alloys.