Порошок Al 3004

Обзор порошка Al 3004

Al 3004 - деформируемый алюминиевый сплав, известный своей умеренной прочностью, отличной коррозионной стойкостью, хорошей формуемостью и свариваемостью. Марганец повышает прочность за счет упрочнения твердым раствором, а магний - за счет закалки осаждением.

Основные характеристики порошка Al 3004 включают:

• Умеренная прочность на растяжение при отличной пластичности
• Очень хорошая формуемость и свариваемость
• Отличная коррозионная стойкость
• Высокая тепло- и электропроводность
• Низкая плотность
• Выпускаются с различным распределением частиц по размерам

Порошок Al 3004 подходит для применения в областях, требующих умеренной прочности в сочетании с хорошей свариваемостью, обрабатываемостью и коррозионной стойкостью.

Химический состав порошка Al 3004

Типичный состав порошка Al 3004 составляет:

Элемент	Вес %
Алюминий (Al)	Баланс
Марганец (Mn)	1.0-1.5%
Магний (Mg)	0.2-0.8%
Кремний (Si)	0-0.6%
Железо (Fe)	0-0.7%
Медь (Cu)	0-0.25%
Хром (Cr)	0-0.10%
Цинк (Zn)	0-0.10%

Марганец и магний являются намеренно добавленными легирующими элементами, а кремний, железо, медь и цинк присутствуют в виде примесей.

Свойства порошка Al 3004

Основные свойства порошка Al 3004 включают:

Недвижимость	Значение
Плотность	2,73 г/см3
Температура плавления	630-655°C
Теплопроводность	180 Вт/мК
Электропроводность	41-43 %IACS
Модуль Юнга	68-72 ГПа
Коэффициент Пуассона	0.33
Прочность на разрыв	190-240 МПа
Предел текучести	110-170 МПа
Удлинение	10-20%
Твердость	50-65 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 3004

К распространенным методам производства порошка Al 3004 относятся:

• Газовая атомизация - Расплавленный поток сплава дезинтегрируется струями инертного газа в мелкодисперсный сферический порошок с контролируемым распределением частиц.
• Распыление воды - Высокоскоростная водяная струя используется для получения мелких неравномерных частиц Al 3004. Более низкая стоимость, но более высокое содержание кислорода.
• Механическое легирование - Шаровое измельчение смеси алюминиевых и легирующих порошков с последующим холодным уплотнением и спеканием.

Газовое распыление обеспечивает превосходный контроль над характеристиками порошка, необходимыми для современных применений.

Области применения порошка Al 3004

Типичные области применения порошка Al 3004 включают:

• Аддитивное производство - Используется в процессах струйной обработки связующего, лазерного плавления, электронно-лучевого плавления для получения сложных алюминиевых деталей.
• Литье металлов под давлением - Для изготовления небольших сложных деталей, требующих высокой прочности и коррозионной стойкости.
• Порошковая металлургия - Прессование и спекание для получения деталей автомобильной и машиностроительной промышленности с умеренно высокими эксплуатационными характеристиками.
• Термическое напыление - Проволочно-дуговое напыление для получения защитных покрытий с умеренной износо- и коррозионной стойкостью.
• Наполнитель для сварки - Используется в качестве присадочной проволоки для обеспечения прочности сварного шва, аналогичной прочности основного металла.
• Пигменты - Добавляется в лакокрасочные материалы для придания блеска и защиты от коррозии.

Технические характеристики порошка Al 3004

Порошок Al 3004 выпускается в различных диапазонах размеров, форм, степени чистоты и марок:

• Размер частиц: От 10-150 мкм для методов AM, до 300 мкм для процессов термического напыления.
• Морфология: Возможны сферические, гранулированные, неправильные и хлопьевидные формы порошка.
• Чистота: От коммерческих марок до высоких уровней чистоты по предельным содержаниям примесей.
• Оценки: Соответствие спецификациям ASTM B209, EN 573 и ISO 209. Предлагаются нестандартные марки.
• Текучесть: Порошок может быть настроен на определенный расход в соответствии с требованиями приложения.

Мировые поставщики порошка Al 3004

К числу основных мировых поставщиков относятся:

• Valimet Inc. (США)
• Makin Metal Powders (Великобритания)
• Atomization Systems Limited (Канада)
• SCM Metal Products (США)
• Shanghai Chaowei Nanotechnology (Китай)
• Agni Metal (США)
• Титановый порошок (Россия)

Эти компании производят порошок Al 3004, пригодный для применения в системах AM, термического напыления, автомобильной, аэрокосмической и общетехнической промышленности.

Ценообразование на порошок Al 3004

Цена на порошок Al 3004 зависит от таких факторов, как:

• Уровни чистоты
• Распределение частиц по размерам
• Морфология и форма порошка
• Количество заказов
• Поставщик и его географическое положение

Класс	Диапазон цен
Коммерческая	$5-15 за кг
Высокая чистота	$15-25 за кг
Сверхтонкий	$25-45 за кг
Специальный класс	$45-90 за кг

 

Сферические частицы с контролируемым размером и высокой степенью чистоты стоят дороже, чем простой коммерческий порошок Al 3004.

Хранение и обращение с порошком Al 3004

Порошок Al 3004 следует правильно обрабатывать и хранить, чтобы предотвратить его появление:

• Окисление и реакция с влагой
• Опасность взрыва пыли от мелкодисперсного порошка
• Проблемы со здоровьем, связанные с вдыханием
• Необходимо соблюдать правила техники безопасности, приведенные в SDS поставщика

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

Методы испытаний и определения характеристик

Основные методы испытаний, используемые для порошка Al 3004, включают:

• Анализ химического состава с помощью ОЭС или РФА
• Гранулометрический состав в соответствии со стандартом ASTM B822
• Морфологический анализ с помощью РЭМ
• Расход порошка измеряется расходомером Холла
• Плотность, определенная методом гелиевой пикнометрии
• Контроль уровня содержания примесей методом ИСП-МС
• Исследование микроструктуры методом рентгеновской дифракции

Эти испытания гарантируют стабильность партии и соответствие порошка требованиям, предъявляемым к нему при производстве.

Сравнение порошков Al 3004 и Al 6061

Al 3004 и Al 6061 - два сравниваемых порошка алюминиевых сплавов:

Параметр	Al 3004	Al 6061
Тип сплава	Не поддается термической обработке	Возможность термической обработки
Содержание Mg	0.2-0.8%	0.8-1.2%
Прочность	Умеренный	Выше
Коррозионная стойкость	Отличный	Отличный
Свариваемость	Отличный	Хороший
Обрабатываемость	Хороший	Отличный
Стоимость	Нижний	Выше

 

Al 3004 обладает лучшей свариваемостью, а Al 6061 - более высокой прочностью. Оба материала обладают отличной коррозионной стойкостью.

Вопросы и ответы по порошку Al 3004

Вопрос: Как производится порошок Al 3004?

О: Порошок Al 3004 производится промышленным способом с использованием газовой атомизации, водной атомизации, механического легирования с последующим спеканием. Газовое распыление обеспечивает наилучший контроль характеристик частиц.

Вопрос: Каковы основные области применения порошка Al 3004?

О: Основные области применения порошка Al 3004 включают аддитивное производство, термическое напыление покрытий, изготовление деталей методом порошковой металлургии, литье металлов под давлением, производство пигментов и сварочной присадочной проволоки.

Вопрос: Каков рекомендуемый размер частиц порошка Al 3004 для струйной 3D-печати на связующем?

О: Для процесса струйного нанесения связующего типичный размер порошка Al 3004 составляет 20-45 мкм с почти сферической морфологией, что обеспечивает хорошую плотность порошкового слоя и инфильтрацию связующего.

Вопрос: Требует ли порошок Al 3004 каких-либо особых мер предосторожности при обращении?

О: Да, рекомендуется осторожно обращаться с алюминиевыми порошками в инертной атмосфере с использованием надлежащего заземления, вентиляции и СИЗ для предотвращения пожаро- и взрывоопасных ситуаций.

Вопрос: Где можно приобрести порошок Al 3004, пригодный для изготовления сварочной проволоки для аэрокосмической промышленности?

О: Высокочистый порошок Al 3004, изготовленный методом газовой атомизации и соответствующий аэрокосмическим стандартам, можно приобрести у таких ведущих производителей, как Valimet, Makin Metal Powders и ASL.