Poudre d'Al 3104
La poudre Al 3104 est un alliage d'aluminium composé principalement d'aluminium (Al) avec de faibles ajouts de manganèse (Mn) et de magnésium (Mg). La forme en poudre de l'alliage offre des avantages indéniables en termes d'usinabilité et de polyvalence. Il est couramment utilisé dans diverses industries en raison de son excellente combinaison de solidité, de résistance à la corrosion et de formabilité.
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Table des matières
Aperçu de la poudre d'Al 3104
L'Al 3104 est un alliage d'aluminium corroyé de la série 3000 connu pour sa bonne résistance à la corrosion, son excellente formabilité et soudabilité. Les ajouts de manganèse renforcent la résistance par la mise en solution solide tout en maintenant la ductilité et la ténacité.
Les principales caractéristiques de la poudre d'Al 3104 sont les suivantes
- Résistance modérée avec une excellente ductilité
- Très bonne soudabilité et formabilité
- Excellente résistance à la corrosion
- Conductivité thermique et électrique élevée
- Faible densité
- Disponible en différentes distributions de tailles de particules
La poudre d'Al 3104 convient aux réservoirs de produits chimiques, aux ustensiles, aux échangeurs de chaleur et aux applications nécessitant une résistance modérée combinée à une bonne résistance à la corrosion.
Composition chimique de la poudre d'Al 3104
La composition chimique typique de la poudre d'Al 3104 est la suivante :
| Élément | Poids % |
|---|---|
| Aluminium (Al) | Équilibre |
| Manganèse (Mn) | 1.0-1.5% |
| Silicium (Si) | 0,3% max |
| Fer (Fe) | 0,7% max |
| Cuivre (Cu) | 0,25% max |
| Magnésium (Mg) | 0,25% max |
| Zinc (Zn) | 0,20% max |
| Chrome (Cr) | 0.05-0.20% |
Le manganèse est le principal élément d'alliage de l'aluminium 3104. Les niveaux d'impureté du silicium, du fer, du cuivre et du zinc sont strictement contrôlés.
Propriétés de la poudre d'Al 3104
Les principales propriétés de la poudre d'Al 3104 sont les suivantes
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Densité | 2,73 g/cm3 |
| Point de fusion | 634-643°C |
| Conductivité thermique | 134 W/mK |
| Conductivité électrique | 38-42% IACS |
| Module de Young | 70 GPa |
| Rapport de Poisson | 0.33 |
| Résistance à la traction | 150-195 MPa |
| Limite d'élasticité | 95-120 MPa |
| Élongation | 20-30% |
| Dureté | 45-65 Brinell |
L'alliage offre une résistance modérée, une ductilité élevée et une excellente aptitude au formage. Il présente une très bonne résistance à la corrosion atmosphérique et aux environnements marins.
Méthode de production de la poudre d'Al 3104
Les méthodes courantes de production de la poudre d'Al 3104 sont les suivantes :
- Atomisation des gaz - Le flux d'alliage fondu est désintégré par des jets de gaz inertes à haute pression en une fine poudre sphérique. Distribution contrôlée de la taille des particules.
- Atomisation de l'eau - Jet d'eau à haute vitesse utilisé pour produire de fines particules irrégulières d'Al 3104. Plus économique, mais avec une plus grande consommation d'oxygène.
- Alliage mécanique - Broyage de mélanges de poudres d'aluminium et de manganèse suivi d'un compactage à froid et d'un frittage.
L'atomisation au gaz permet de mieux contrôler les caractéristiques de la poudre, telles que la taille, la forme et la microstructure des particules.
Applications de la poudre d'Al 3104
Les applications typiques de la poudre d'Al 3104 sont les suivantes :
- Moulage par injection de métal - Pour la fabrication de petits composants complexes nécessitant une résistance modérée et une bonne résistance à la corrosion.
- Fabrication additive - Convient aux procédés de projection de liant et de fusion sélective au laser pour la production de pièces complexes en aluminium.
- Métallurgie des poudres - Les procédés de pressage et de frittage permettent de créer des pièces présentant de bonnes propriétés mécaniques et une bonne usinabilité.
- Pulvérisation thermique - Dépôt par pulvérisation d'arc de fil pour produire des revêtements protecteurs offrant une résistance modérée à l'usure et à la corrosion.
- Produit d'apport pour le soudage - Utilisé comme fil d'apport pour obtenir une résistance de soudure similaire à celle du métal de base.
- Pigments - Ajouté aux peintures et aux plastiques pour les faire briller et les protéger contre la corrosion.
Spécifications de la poudre d'Al 3104
La poudre d'Al 3104 est disponible dans différentes gammes de tailles, formes, niveaux de pureté et grades :
- Taille des particules : De 10 à 150 microns pour les méthodes AM, jusqu'à 300 microns pour les procédés de pulvérisation thermique.
- Morphologie : Formes de poudres sphériques, granulaires, dendritiques et irrégulières. Les poudres lisses s'écoulent mieux.
- La pureté : Des qualités commerciales aux qualités de haute pureté (99,8%) adaptées à l'application.
- Les notes : Conforme aux spécifications ASTM B209, EN 573, ISO 209. Des qualités sur mesure sont proposées.
- Fluidité : La poudre peut être personnalisée pour d'excellents débits supérieurs à 25 s/50g.
Fournisseurs mondiaux de poudre d'Al 3104
Les principaux fournisseurs mondiaux sont les suivants
- Valimet Inc. (USA)
- Makin Metal Powders (UK)
- Shanghai Chaowei Nanotechnology (Chine)
- Micron Metals (États-Unis)
- Shandong Yamei Nanotechnology (Chine)
- CNPC Powder Group (Chine)
- Agni Metal (USA)
Ces entreprises produisent de la poudre d'Al 3104 adaptée à l'AM, au MIM, à la pulvérisation thermique, au soudage, à l'automobile et à d'autres applications en utilisant diverses méthodes.
Prix de la poudre d'Al 3104
Le prix de la poudre d'Al 3104 dépend de plusieurs facteurs :
- Niveaux de pureté
- Caractéristiques de la poudre
- Méthode de production
- Volume des commandes
- Fournisseur et localisation
| Grade | Fourchette de prix |
|---|---|
| Commercial | $5-15 par kg |
| Haute pureté | $15-25 par kg |
| Ultrafine | $25-45 par kg |
| Catégorie spéciale | $45-90 par kg |
Les poudres de haute pureté, sphériques et de taille de particules contrôlée sont beaucoup plus chères que les poudres commerciales ordinaires d'Al 3104.
Stockage et manipulation de la poudre d'Al 3104
La poudre d'Al 3104 doit être manipulée et stockée de manière appropriée afin d'éviter tout risque :
- Oxydation et réaction à l'humidité
- Risques d'explosion de poussières dues aux poudres fines
- Problèmes de santé liés à l'inhalation
- Les pratiques de sécurité figurant dans la FDS du fournisseur doivent être respectées.
Lors de la manipulation de la poudre, il est recommandé d'utiliser un gaz inerte, une mise à la terre, une ventilation et un équipement de protection individuelle (EPI) appropriés.
Méthodes d'essai et de caractérisation
Les principales méthodes d'essai utilisées pour la poudre d'Al 3104 sont les suivantes :
- Analyse chimique par OES ou XRF pour la composition
- Distribution de la taille des particules selon la norme ASTM B822
- Analyse morphologique par MEB
- Débit de poudre mesuré par l'entonnoir de Hall
- Détermination de la densité par pycnométrie à l'hélium
- Contrôle des impuretés par ICP-MS
- Examen de la microstructure par diffraction des rayons X
Ces tests garantissent la cohérence des lots et la conformité aux exigences de l'application.
Comparaison entre les poudres d'Al 3104 et d'Al 3003
Al 3104 et Al 3003 sont deux poudres d'alliage d'aluminium comparées :
| Paramètres | Al 3104 | Al 3003 |
|---|---|---|
| Type d'alliage | Non traitable à chaud | Non traitable à chaud |
| Teneur en Mn | 1.0-1.5% | 1.0-1.5% |
| La force | Légèrement inférieur | Légèrement plus élevé |
| Résistance à la corrosion | Excellent | Excellent |
| Soudabilité | Excellent | Excellent |
| Coût | Plus bas | Plus élevé |
L'Al 3104 offre une formabilité légèrement supérieure, tandis que l'Al 3003 offre une résistance marginalement plus élevée. Les deux offrent une excellente résistance à la corrosion.
FAQ sur la poudre d'Al 3104
Q : Comment la poudre d'Al 3104 est-elle produite ?
R : La poudre d'Al 3104 est produite commercialement par atomisation au gaz, atomisation à l'eau et alliage mécanique suivi d'un frittage. L'atomisation au gaz permet de mieux contrôler les caractéristiques des particules.
Q : Quelles sont les principales applications de la poudre d'Al 3104 ?
R : Les principales applications de la poudre d'Al 3104 comprennent le moulage par injection de métal, la fabrication additive, les revêtements par pulvérisation thermique, les pièces issues de la métallurgie des poudres, les pigments et les fils d'apport pour le soudage.
Q : Quelle est la taille de poudre d'Al 3104 recommandée pour l'impression 3D par jet de liant ?
R : Pour le processus de projection de liant, la taille typique de la poudre d'Al 3104 est de 20 à 45 microns avec une morphologie quasi-sphérique pour permettre une bonne densité du lit de poudre.
Q : La poudre d'Al 3104 nécessite-t-elle des précautions particulières de manipulation ?
R : Oui, il est recommandé de manipuler les poudres d'aluminium avec précaution dans une atmosphère inerte en utilisant une mise à la terre, une ventilation et des EPI appropriés pour éviter les risques d'incendie ou d'explosion.
Q : Où puis-je acheter de la poudre d'Al 3104 adaptée aux applications marines ?
R : La poudre d'Al 3104 présentant une résistance élevée à la corrosion, adaptée aux environnements marins, peut être achetée auprès de fabricants de premier plan tels que Valimet, Makin Metal Powders et Micron Metals.
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