Порошок Al 6061 для аддитивного производства (AM)

Обзор порошка Al 6061

Al 6061 - один из наиболее универсальных алюминиевых сплавов, поддающихся термообработке. Добавки магния и кремния позволяют упрочнять его за счет закалки осаждением. Этот сплав получил широкое распространение благодаря отличной коррозионной стойкости, обрабатываемости, свариваемости и средней и высокой прочности.

Основные характеристики порошка Al 6061 включают:

• Средняя и высокая прочность при отличной пластичности и вязкости
• Отличная коррозионная стойкость и финишная обработка
• Очень хорошая свариваемость и обрабатываемость
• Высокая тепло- и электропроводность
• Низкая плотность
• Выпускается в широком диапазоне размеров и форм порошка

Порошок Al 6061 широко используется в аэрокосмической, морской, автомобильной, строительной и общетехнической отраслях, где требуется малый вес и хорошие механические свойства.

Химический состав порошка Al 6061

Типичный химический состав порошка Al 6061 составляет:

Основными легирующими элементами являются магний и кремний. Следовые количества железа, меди, марганца и хрома также оказывают незначительное влияние на свойства сплава.

Свойства порошка Al 6061

Основные свойства порошка Al 6061 включают:

Al 6061 обладает средней и высокой прочностью, которая может быть дополнительно повышена за счет термообработки. Он обладает отличной коррозионной стойкостью и хорошей обрабатываемостью.

Метод производства порошка Al 6061

Промышленные методы производства порошка Al 6061 включают в себя:

• Газовая атомизация - Инертный газ высокого давления дезинтегрирует поток расплавленного сплава в мелкодисперсный сферический порошок с контролируемым распределением по размерам.
• Распыление воды - Высокоскоростная водяная струя ударяет и дезинтегрирует расплавленный металл с образованием мелких частиц порошка неправильной формы.
• Механическое легирование - Шаровой размол смеси порошков алюминия и легирующих элементов с последующим уплотнением и спеканием.

Газовое распыление обеспечивает превосходный контроль над характеристиками порошка.

Области применения порошка Al 6061

Типичные области применения порошка Al 6061 включают:

• Аддитивное производство - Используется в селективном лазерном плавлении, электронно-лучевом плавлении и струйном нанесении связующего для получения сложных деталей.
• Литье металлов под давлением - Для изготовления небольших сложных деталей с жесткими допусками и отличными свойствами.
• Порошковая металлургия - Прессование и спекание для создания высокоэффективных автомобильных и механических деталей.
• Термическое напыление - Дуговое распыление проволоки для нанесения защитных покрытий на Al 6061, обеспечивающих износостойкость и коррозионную стойкость.
• Наполнитель для сварки - Используется в качестве присадочной проволоки для обеспечения прочности сварного шва, аналогичной прочности основного металла.
• Пигменты - Добавляется в лакокрасочные материалы и полимеры для придания блеска и защиты от коррозии.

Технические характеристики порошка Al 6061

Порошок Al 6061 выпускается в различных диапазонах размеров, форм, марок и уровней чистоты:

• Размер частиц: От 10-150 мкм для методов AM, до 300 мкм для процессов термического напыления.
• Морфология: Сферические, гранулированные, дендритные частицы и частицы неправильной формы. Гладкий порошок лучше транспортируется.
• Чистота: От коммерческого до высокочистого (99,9%), отвечающего всем требованиям.
• Оценки: Соответствие спецификациям ASTM B221, EN 573 и ISO 209. Предлагаются нестандартные марки.
• Текучесть: Порошок может быть настроен на определенный расход в зависимости от области применения.

Мировые поставщики порошка Al 6061

К числу основных мировых поставщиков относятся:

• Valimet Inc. (США)
• Makin Metal Powders (Великобритания)
• Metal Powder Company (США)
• CNPC Powder Group (Китай)
• SCM Metal Products (США)
• Shanghai Chaowei Nanotechnology (Китай)
• Титановый порошок (Россия)

Эти компании различными методами производят порошок Al 6061, пригодный для AM, термического напыления, аэрокосмической, автомобильной и других ответственных применений.

Порошковое ценообразование Al 6061

Цена на порошок Al 6061 зависит от нескольких факторов:

• Уровни чистоты
• Характеристики частиц
• Метод получения порошка
• Объем заказа
• Поставщик и его географическое положение

Сферические порошки с контролируемым размером частиц и высокой степенью чистоты имеют гораздо более высокую цену по сравнению с обычными коммерческими сортами порошка Al 6061.

Хранение и обращение с порошком Al 6061

Порошок Al 6061 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, соответствующую вентиляцию, заземление и СИЗ.

Методы испытаний и определения характеристик

Основные методы испытаний, используемые для порошка Al 6061, включают:

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

Эти испытания обеспечивают согласованность партий и соответствие требованиям приложения.

Сравнение порошков Al 6061 и Al 7075

Al 6061 и Al 7075 - два сравниваемых порошка алюминиевых сплавов:

Al 6061 обладает лучшей коррозионной стойкостью и обрабатываемостью, в то время как Al 7075 обеспечивает гораздо большую прочность после термообработки.

Вопросы и ответы по порошку Al 6061

Вопрос: Как производится порошок Al 6061?

О: Порошок Al 6061 производится промышленным способом с использованием технологий газового распыления, распыления в воде, механического легирования и электролиза. Газовое распыление обеспечивает оптимальный контроль характеристик порошка.

Вопрос: Каковы основные области применения порошка Al 6061?

О: Основные области применения порошка Al 6061 - аддитивное производство, термическое напыление покрытий, порошковая металлургия деталей, литье металлов под давлением, пигменты, сварочная присадочная проволока, требующая средней прочности и отличной коррозионной стойкости.

Вопрос: Каков рекомендуемый размер порошка Al 6061 для струйного нанесения связующего?

О: Для процесса струйного нанесения связующего обычно используется порошок Al 6061 размером 20-45 мкм со сферической морфологией, обеспечивающей хорошую плотность порошкового слоя и инфильтрацию связующего.

Вопрос: Требует ли порошок Al 6061 каких-либо особых мер предосторожности при обращении?

О: Да, рекомендуется осторожно обращаться с порошками алюминиевых сплавов в инертной атмосфере с надлежащим заземлением, вентиляцией и СИЗ для предотвращения пожаро- и взрывоопасных ситуаций.

Вопрос: Где можно приобрести порошок Al 6061, пригодный для использования в аэрокосмической промышленности?

О: Высокочистый порошок Al 6061, изготовленный методом газовой атомизации и соответствующий аэрокосмическим стандартам, можно приобрести у таких ведущих производителей, как Valimet, Makin Metal Powders и AMETEK.