Порошок Al 3003

Обзор порошка Al 3003

Алюминий Al 3003 или 3A21 - это деформируемый сплав, известный своей хорошей пластичностью в холодном состоянии, свариваемостью и коррозионной стойкостью. Добавки марганца повышают прочность за счет упрочнения твердым раствором при сохранении обрабатываемости.

Основные характеристики порошка Al 3003 включают:

• Умеренная прочность при хорошей пластичности
• Отличная формуемость и свариваемость
• Хорошая коррозионная стойкость
• Высокая тепло- и электропроводность
• Низкая плотность
• Выпускаются порошки различных размеров и форм

Порошок Al 3003 широко используется в химических резервуарах, трубопроводах, автомобильных деталях, теплообменниках, посуде и других областях, требующих умеренной прочности, пластичности и коррозионной стойкости.

Химический состав порошка Al 3003

Типичный химический состав порошка Al 3003 составляет:

Элемент	Вес %
Алюминий (Al)	Баланс
Марганец (Mn)	1.0-1.5%
Железо (Fe)	0,7% макс.
Кремний (Si)	0,6% макс.
Медь (Cu)	0.05-0.20%
Цинк (Zn)	0,10% макс.
Магний (Mg)	0,10% макс.
Хром (Cr)	0,10% макс.

Марганец является основным легирующим элементом в алюминии 3003. Железо, кремний и медь присутствуют в качестве примесей. Состав контролируется для обеспечения оптимальных свойств.

Свойства порошка Al 3003

Порошок Al 3003 обладает следующими свойствами:

Недвижимость	Значение
Плотность	2,73 г/см3
Температура плавления	645-650°C
Теплопроводность	180 Вт/мК
Электропроводность	43-44% IACS
Модуль Юнга	68-72 ГПа
Коэффициент Пуассона	0.33
Прочность на разрыв	145-185 МПа
Предел текучести	110-140 МПа
Удлинение	12-20%
Твердость	35-55 Бринелля

 

Сплав обладает умеренной прочностью при отличной пластичности и формуемости. Он обладает хорошей стойкостью к атмосферной коррозии. Тепло- и электропроводность высокая.

Метод производства порошка Al 3003

Для производства порошка Al 3003 используются такие технологические процессы, как:

• Газовая атомизация - Струя расплавленного сплава под высоким давлением струи инертного газа распадается на мелкие сферические порошки.
• Распыление воды - Высокоскоростная водяная струя ударяет и дезинтегрирует поток расплавленного металла с получением мелкодисперсных порошков.
• Механическое фрезерование - Шаровое измельчение алюминиевых хлопьев/порошков для достижения более мелких размеров частиц и характеристик порошка.
• Электролиз - Алюминий, полученный в процессе электролиза и измельченный в тонкий порошок. Низкая чистота.

Газовое распыление обеспечивает наилучший контроль над гранулометрическим составом, морфологией и микроструктурой порошка.

Области применения порошка Al 3003

Порошок Al 3003 используется в следующих основных областях:

• Аддитивное производство - Селективное лазерное плавление, струйное нанесение связующего и другие процессы 3D-печати для изготовления сложных деталей.
• Порошковая металлургия - Уплотнение и спекание для получения деталей с хорошими механическими свойствами и обрабатываемостью.
• Литье металлов под давлением - Производство мелких сложных компонентов для автомобильной и электронной промышленности.
• Термическое напыление - Дуговое распыление проволоки для нанесения покрытий из Al 3003, обладающих умеренной износостойкостью и коррозионной стойкостью.
• Наполнитель для сварки - Используется в качестве присадочной проволоки для дуговой сварки и ремонта алюминиевых деталей.
• Пигменты - Используется в лакокрасочных покрытиях для придания блеска и защиты от коррозии.
• Пиротехника - Добавляется в пиротехнические составы в качестве топлива из-за горючести алюминия.

Технические характеристики порошка Al 3003

Порошок Al 3003 выпускается в различных диапазонах размеров, форм и степени чистоты:

• Размер частиц: От 10-150 мкм для методов AM, до 300 мкм для термического напыления.
• Морфология: Сферические, гранулированные, хлопья и частицы неправильной формы. Гладкий порошок лучше расходуется.
• Чистота: От коммерческих до высокочистых (99,8%) сортов, адаптированных к конкретным условиям применения.
• Текучесть: Для скоростей потока свыше 25 с/50 г порошок изготавливается по индивидуальному заказу.
• Оценки: Соответствие стандартам ASTM B209, EN 573-3, ISO 209:2007 и др. Предлагаются нестандартные марки.

Мировые поставщики порошка Al 3003

К числу основных поставщиков порошка Al 3003 в мире относятся:

• Valimet Inc, США
• Makin Metal Powders, Великобритания
• Металлическая порошковая компания, США
• Shanghai Chaowei Nanotechnology, Китай
• AMETEK Reading Alloys, США
• CNPC Powder Group, Китай
• SCM Metal Products, США

Эти компании производят порошок Al 3003, пригодный для аддитивного производства, термического напыления, сварки, порошковой металлургии и других целей.

Ценообразование на порошок Al 3003

Цена на порошок Al 3003 зависит от таких факторов, как:

• Уровни чистоты
• Распределение частиц по размерам
• Характеристики порошка
• Количество заказов
• Дополнительная обработка
• Поставщик и местонахождение

Класс	Диапазон цен
Коммерческая	$3-8 за кг
Высокая чистота	$8-15 за кг
Сверхтонкий	$15-30 за кг
Специальный класс	$30-60 за кг

 

Ультратонкие, сферические порошки и порошки, распыляемые газом, имеют гораздо более высокую цену, чем обычные коммерческие порошки.

Хранение и обращение с порошком Al 3003

Порошок Al 3003 следует правильно хранить и обрабатывать, чтобы предотвратить его появление:

• Окисление и реакция с влагой
• Взрывы пыли при воспламенении пороха
• Вдыхание мелкодисперсного порошка вызывает проблемы со здоровьем
• Необходимо соблюдать правила техники безопасности, рекомендованные поставщиком

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

Методы испытаний и определения характеристик

Основные методы испытаний, используемые для порошка Al 3003, включают:

• Химический анализ с использованием ОЭС или РФА для определения состава
• Гранулометрический состав в соответствии со стандартом ASTM B822
• Анализ морфологии с помощью РЭМ-изображений
• Измерение расхода с помощью воронки Холла
• Определение плотности методом гелиевой пикнометрии
• Анализ примесей методом ИСП-МС
• Исследование микроструктуры методом рентгеновской дифракции

Эти методы испытаний обеспечивают надежное и стабильное качество порошка алюминиевого сплава.

Сравнение порошков Al 3003 и Al 6061

Al 3003 и Al 6061 - два сравниваемых порошка алюминиевых сплавов:

Параметр	Al 3003	Al 6061
Тип сплава	Не поддается термической обработке	Возможность термической обработки
Содержание Mn	1.0-1.5%	0,15% макс.
Содержание Mg	0,1% макс.	0.8-1.2%
Прочность	Умеренный	Выше
Коррозионная стойкость	Хороший	Отличный
Свариваемость	Отличный	Хороший
Стоимость	Нижний	Выше
Приложения	Химические емкости, посуда	Аэрокосмическая промышленность, автомобильные детали

 

Al 6061 обеспечивает более высокую прочность, а Al 3003 - лучшую свариваемость и формуемость при более низкой стоимости.

Вопросы и ответы по порошку Al 3003

Вопрос: Как производится порошок Al 3003?

О: Порошок Al 3003 производится промышленным способом с использованием процессов газовой атомизации, распыления водой, механического измельчения и электролиза. Газовое распыление обеспечивает наилучший контроль характеристик частиц.

Вопрос: Каковы основные области применения порошка Al 3003?

О: Основные области применения включают аддитивное производство, термическое напыление, порошковую металлургию, литье металлов под давлением, присадки для сварки, пигменты и пиротехнические составы.

Вопрос: Каков типичный размер порошка Al 3003, используемого для лазерного спекания?

A: Для процесса селективного лазерного спекания обычный размер порошка Al 3003 составляет 20-53 мкм со сферической морфологией для оптимальной плотности порошкового слоя.

Вопрос: Требует ли порошок Al 3003 каких-либо особых мер предосторожности при обращении?

Ответ: Да, алюминиевые порошки могут быть легковоспламеняющимися и взрывоопасными. Рекомендуется осторожно обращаться с ними в инертной атмосфере с использованием надлежащего заземления, вентиляции и СИЗ.

Вопрос: Где можно приобрести порошок Al 3003, пригодный для нанесения покрытий методом термического напыления?

О: Такие компании, как Valimet, Makin Metal Powders и AMETEK, предлагают марки Al 3003, пригодные для нанесения покрытий проволочно-дуговым и пламенным напылением, требующих умеренной износо- и коррозионной стойкости.