Порошок AlSi50

AlSi50 - порошок алюминиево-кремниевого сплава, содержащий 50% кремния и оставшуюся часть алюминия. Он обладает исключительным сочетанием таких свойств, как низкая плотность, высокая текучесть, низкое тепловое расширение, высокая удельная прочность и коррозионная стойкость.

Состав порошка AlSi50

Типичный состав порошка сплава AlSi50 составляет:

• Алюминий образует матрицу, обеспечивающую пластичность, вязкость и коррозионную стойкость.
• Кремний повышает твердость, текучесть и снижает коэффициент теплового расширения.

Высокое содержание кремния в 501ТП3Т позволяет получить эвтектическую композицию с минимально возможной температурой плавления и отличной литейной способностью. Строгий контроль соотношения Al и Si является критически важным.

Свойства порошка AlSi50

Порошок AlSi50 обладает уникальным сочетанием свойств, позволяющих использовать его в высокоэффективных приложениях:

• Низкая плотность - До 40% ниже, чем у титановых сплавов и сталей.
• Высокая текучесть в расплавленном состоянии - Обеспечивает отличную литейную способность и заполнение форм.
• Высокое соотношение прочности и массы - Удельная прочность сопоставима с титановыми сплавами.
• Низкий коэффициент теплового расширения - Размеры остаются стабильными в широком диапазоне температур.
• Отличная коррозионная стойкость - Защитный оксидный слой предотвращает коррозию в большинстве сред.
• Хорошая теплопроводность - В два раза выше, чем у титановых сплавов, что обеспечивает эффективный отвод тепла.

Этот уникальный профиль свойств делает AlSi50 пригодным для применения в тех областях, где важны малая масса, точность, стабильность и прочность.

Области применения порошка AlSi50

Основные свойства порошка AlSi50 делают его идеальным материалом для производства:

• Автомобильная промышленность - Используется в поршнях, блоках цилиндров, деталях трансмиссии для снижения массы и повышения топливной экономичности.
• Аэрокосмическая промышленность - Идеально подходит для прецизионных аэрокосмических компонентов, таких как приводы и колеса турбокомпрессоров, требующих высочайшего соотношения прочности и веса.
• Электроника - Подложки для печатных плат, корпусов интегральных схем, позволяющие управлять тепловыми нагрузками и соответствующие поведению керамики при расширении.
• Оптика - Зеркальные заготовки, телескопы отличаются высокой стабильностью размеров и обрабатываемостью.
• Медицина - Отличная биосовместимость и коррозионная стойкость для имплантатов, например, ортопедических устройств.

AlSi50 обеспечивает максимальную производительность там, где важны низкая плотность, точность и прочность.

Технические характеристики порошка AlSi50

Порошок AlSi50 выпускается в виде различных размерных фракций, форм и степени чистоты:

• Мелкие частицы способствуют повышению плотности спекания, а крупные - улучшают текучесть.
• Сферическая морфология улучшает текучесть порошка по сравнению с частицами неправильной формы.
• Повышение кажущейся плотности увеличивает эффективную нагрузку при изготовлении композитов.
• Более высокая скорость потока повышает удобство работы с порошком и его обработки.
• Высокая степень чистоты сводит к минимуму проблемы загрязнения.
• Предлагаются также алюминиево-кремниевые сплавы с кремнием 30-401ТП3Т.

Характеристики порошка могут быть изменены в зависимости от конкретных требований и методов обработки.

Методы консолидации порошка AlSi50

Порошок AlSi50 может быть превращен в детали полной плотности с помощью таких технологий, как:

• Технологии AM с порошковым напылением, такие как селективное лазерное плавление, идеально подходят для изготовления небольших объемов сложных деталей.
• Литье металлов под давлением обеспечивает самые строгие допуски и чистоту поверхности.
• Обычно используется прессование с последующим жидкофазным спеканием, но при этом необходима вторичная обработка.
• Литье по выплавляемым моделям обеспечивает более высокую производительность при использовании более простых геометрических форм.
• Экструзия подходит для непрерывного производства прутков, стержней и труб.

Метод консолидации сильно влияет на конечные свойства, микроструктуру и экономические показатели.

Термическая обработка деталей из AlSi50

Для изменения свойств AlSi50 можно использовать следующие виды термообработки:

• Обработка раствором растворяет частицы кремния в алюминиевой матрице с последующим быстрым охлаждением.
• Последующее старение приводит к повторному осаждению кремния в виде мелкодисперсных частиц, придающих прочность.
• Низкотемпературное снятие напряжений позволяет уменьшить остаточные напряжения, возникшие на предыдущих этапах формообразования.

Правильная термическая обработка позволяет регулировать прочность, твердость и пластичность в соответствии с требованиями конкретного применения.

Сравнение порошка AlSi50 с альтернативными вариантами

Вот как AlSi50 сопоставляется с другими эвтектическими алюминиево-кремниевыми сплавами:

• AlSi40 обеспечивает наилучшее сочетание текучести, прочности и теплопроводности.
• AlSi30 обеспечивает самую высокую теплопроводность, но самую низкую прочность и текучесть.
• AlSi50 обладает наибольшей текучестью, твердостью и прочностью, но меньшей теплопроводностью.

AlSi50 предпочтительнее использовать там, где важны максимальная литейная прочность, стабильность размеров и высокая удельная прочность.

Производители порошка AlSi50

Порошок AlSi50, являющийся специализированным сплавом, производится рядом поставщиков по всему миру:

Авторитетные производители осуществляют строгий контроль качества и соответствуют международным стандартам по составу, гранулометрическому составу, кажущейся плотности и содержанию примесей.

Ценообразование на порошок AlSi50

AlSi50, являясь передовым порошковым сплавом специального назначения, имеет более высокую цену, чем обычные марки алюминия:

• Более мелкие фракции для АМ и спекания стоят дороже, чем крупный порошок для прессования.
• Мелкие партии менее 100 кг привлекают более высокие цены.
• Высокочистые марки с меньшим содержанием кислорода и азота стоят на 50-100% дороже.
• Уменьшение содержания кремния до AlSi40 снижает стоимость примерно на 20%.

Скидки за объем, более долгосрочные контракты и более простые спецификации частиц позволяют снизить стоимость.

Охрана труда и техника безопасности при работе с порошком AlSi50

Как и любой металлический порошок, порошок AlSi50 требует безопасного обращения:

• При работе с порошком надевайте перчатки, очки и маску.
• Избегайте контакта с кожей. Промыть после контакта.
• Хранить в сухом прохладном месте, вдали от искр и пламени.
• Обеспечьте надлежащую вентиляцию и сбор пыли.
• Полное руководство см. в SDS и местных нормативных документах.

При соблюдении соответствующих мер предосторожности и использовании СИЗ работа с порошком AlSi50 может быть безопасной.

Контроль и испытания порошка AlSi50

Для обеспечения качественных характеристик порошок AlSi50 должен быть подвергнут обработке:

Необходимо периодически проводить испытания в соответствии со стандартами ASTM для обеспечения стабильности качества продукции и ее эксплуатационных характеристик в конечных применениях.

Вопросы и ответы

Q. Для чего используется AlSi50?

A. AlSi50 идеально подходит для таких применений, как автомобильные компоненты, аэрокосмические детали и электронные подложки, где критичны низкая масса, стабильность размеров и высокая текучесть.

Q. Требуется ли термическая обработка AlSi50?

A. Для повышения прочности за счет осаждения частиц кремния в микроструктуре может быть проведена дополнительная термическая обработка, включающая растворение и старение.

Q. Какими методами можно укрепить порошок AlSi50?

A. Порошок AlSi50 может быть консолидирован до полной плотности с помощью литья металлов под давлением, литья, аддитивного производства с помощью SLM/EBM, экструзии и спекания.

Q. Является ли AlSi50 легко свариваемым материалом?

A. AlSi50 обладает относительно низкой свариваемостью из-за высокого содержания кремния. Для сварки этого сплава требуются специальные присадочные материалы и технологии.

Q. Безопасен ли порошок AlSi50 в обращении?

A. Как и при работе с любым мелкодисперсным металлическим порошком, при работе с порошком AlSi50 необходимо соблюдать стандартные меры предосторожности, чтобы свести к минимуму риски для здоровья и безопасности.