Bubuk paduan logam Terdiri beragam campuran elemen logam yang diproduksi melalui pemrosesan atomisasi menjadi partikel bola halus yang ideal untuk teknik fabrikasi canggih. Panduan ini melayani para profesional teknis referensi komprehensif pada nilai paduan bubuk logam yang mencakup komposisi khas, data sifat mekanik, metode manufaktur, aplikasi utama, dan pemasok global terkemuka.
Gambaran Umum Bubuk Paduan Metal
Bubuk logam yang diproduksi dari paduan besi, nikel, kobalt, aluminium, titanium, tembaga, dan logam dasar lainnya mewakili bahan teknik serbaguna yang memberikan sifat khusus dari komposisi terkontrol mereka.
Jenis bubuk logam umum
| Sistem Paduan | Deskripsi |
|---|---|
| Baja tahan karat | Tahan korosi, kekuatan tinggi |
| Alat dan baja paduan rendah | Keras, tahan suhu |
| Nikel Superalloys | Panas/resistensi kimia ekstrem |
| Superalloys Cobalt | Biokompatibel, tahan aus |
| Paduan Titanium | Ringan, kuat untuk kedirgantaraan |
| Tembaga dan perunggu | Konduktivitas listrik/termal |
| Paduan logam mulia | Aplikasi khusus, lembam, khusus |
Menyeimbangkan konstituen memungkinkan mengoptimalkan persyaratan utama seperti kekerasan, kekuatan, daya tahan, konduktivitas, magnet atau target biaya.
Rentang Komposisi Khas
| Elemen paduan | Peran | WT% Range |
|---|---|---|
| Besi, kobalt, nikel | Matriks logam dasar | 50-99% |
| Kromium | Korosi + Resistensi Oksidasi | 5-35% |
| Molibdenum | Kekuatan, ketahanan creep | 0-30% |
| Tungsten | Ketahanan panas, kepadatan | 0-18% |
| Mangan | Deoxidizer, kekuatan | 0-15% |
| Karbon | Pengerasan, ketahanan aus | 0-6% |
Bubuk paduan logam Spesifikasi
Distribusi ukuran
| Ukuran jala | Mikrometer |
|---|---|
| -325 | & lt; 45 μm |
| -100/+325 | 45-150 μm |
| +100 | & gt; 150 μm |
Morfologi dan karakteristik aliran
| Atribut | Kisaran Khas |
|---|---|
| Bentuk partikel | Bulat |
| Kepadatan yang tampak | 2 & # 8211; 6 g / cm3 |
| Kerapatan ketukan | 4 & # 8211; 8 g / cm3 |
| Rasio Hausner | & lt; 1.25 |
| Laju aliran | 20-35 s/50g |
| Koefisien gesekan | 0.4-0.9 |
Tingkat kimia dan kontaminasi
| Elemen | Max ppm |
|---|---|
| Oksigen | 1000 |
| Nitrogen | 150 |
| Karbon | 3000 |
| Belerang | 100 |
Metode produksi bubuk logam
Atomisasi Air
- Atomisasi gas inert kemurnian tinggi
- Melindungi kimia paduan reaktif
- Memungkinkan distribusi ukuran kecil
Atomisasi Gas
- Pemintalan udara
- Distribusi ukuran tersempit
- Bentuk partikel spheroidal
Proses Elektroda Berputar Plasma (PREP)
- Paduan khusus, jumlah penelitian
- Struktur mikro yang dikendalikan
- Tingkat Solidifikasi yang Cepat
Paduan Mekanis
- Bola Milling Elemental Blends
- Biaya lebih rendah dari atomisasi
- Distribusi ukuran luas
Metode lain
- Elektrolisis
- Pengurangan Kimia
Sifat bubuk paduan logam
Menyeimbangkan atribut kunci menentukan aplikasi yang sesuai:
Sifat Mekanis
| Sistem Paduan | Kekuatan Hasil | Kekuatan Tarik | Perpanjangan |
|---|---|---|---|
| Baja tahan karat | 200-1400 MPa | 500-1600 MPa | 10-50% |
| Baja Perkakas | 600-1900 MPa | 1000-2100 MPa | 5-15% |
| Nikel Superalloys | 500-1400 MPa | 700-1700 MPa | 10-50% |
| Paduan Titanium | 750-1100 MPa | 900-1200 MPa | 15-25% |
| Tembaga/perunggu | 70-450 MPa | 200-600 MPa | 5-60% |
Sifat termal
| Sistem Paduan | Titik Leleh | Konduktivitas Termal |
|---|---|---|
| Baja tahan karat | 1400-1500 ° C. | 10-30 W/m- ° K |
| Baja Perkakas | 1350-1450°C | 20-35 W/M- ° K |
| Nikel Superalloys | 1200-1400 ° C. | 5-50 W/M- ° K |
| Paduan Titanium | 1600-1700 ° C. | 5-20 W/m- ° K |
| Tembaga/perunggu | 900-1300 ° C. | 50-400 W/M- ° K |
Aplikasi bubuk paduan logam
Manufaktur Aditif
- Komponen kedirgantaraan
- Implan medis
- Perangkat keras otomotif
- Perkakas dan cetakan
- Arsitektur eksotis
Metalurgi Serbuk
- Bantalan minyak dan gas
- Bushing otomotif
- Perangkat keras alat
- Bentuk bersih yang hemat biaya
Pelapis Semprot Termal
- Overlay tahan korosi
- Film pereduksi gesekan
- Pemulihan dimensi
Elektronik dan Magnetika
- Perekat konduktif
- Inti induktor
- Manajemen termal
- Perangkat pemasangan permukaan
Aplikasi yang muncul
- Baterai dan penyimpanan energi
- Elektronik cetak 3D
- Paduan dan prototipe eksotis
- Komponen skala mikro
Terkemuka Bubuk paduan logam Produsen
| Perusahaan | Lokasi |
|---|---|
| Sandvik Osprey | Britania Raya |
| Produk Bubuk Tukang Kayu | Amerika Serikat |
| Teknologi Permukaan Praxair | Amerika Serikat |
| Höganäs | Swedia |
| Bubuk Logam Rio Tinto | Kanada |
| Logam Serbuk ATI | Amerika Serikat |
Mitra pemrosesan tol khusus
- Keahlian pengembangan paduan yang luas
- Berspesialisasi dalam produksi skala penelitian
- Memperpendek jadwal pengembangan
- Melindungi kekayaan intelektual
Perkiraan Biaya
Bubuk stainless steel
| Kelas Paduan | Biaya per kg |
|---|---|
| 304, 316, 303 | $12-30 |
| 17-4f, 15-5f | $40-90 |
| Dupleks kustom/superaustentik | $70-150 |
Alat dan bubuk baja paduan tinggi
| Kelas Paduan | Biaya per kg |
|---|---|
| H13, M2, M4 | $20-45 |
| Baja paku pm khusus | $45-100 |
Bubuk Nikel Superalloy
| Kelas Paduan | Biaya per kg |
|---|---|
| Inconel 718 | $90-180 |
| Waspaloy khusus, paduan rene | $250-1000+ |
Bubuk titanium dan paduan eksotis
| Kelas Paduan | Biaya per kg |
|---|---|
| Ti-6Al-4V | $270-450 |
| Titanium Kustom | $450-1000+ |
Pros vs kontra
| Keuntungan | Tantangan |
|---|---|
| Properti yang melampaui paduan tempa | Membutuhkan pemrosesan pelindung |
| Paduan dan Mikro Kustom | Kemampuan ukuran terbatas |
| Diaktifkan geometri yang kompleks | Membutuhkan pasca-konsolidasi |
| Rasio pembelian-ke-terbang yang lebih rendah | Pengujian kualifikasi |
| Mengurangi waktu tunggu produksi | Penanganan dan Penciptaan Penyimpanan |
Timbang trade-off dengan hati-hati terhadap target kinerja dan anggaran saat memilih nilai khusus.
Pertanyaan Umum
T: Apa manfaat dari paduan logam dibandingkan bubuk unsur murni?
A: Alloying memungkinkan peningkatan atribut kunci secara signifikan seperti kekuatan, resistensi korosi, kekerasan, konduktivitas dll pada setiap elemen tunggal keterbatasan intrinsik melalui mekanisme metalurgi dan kontrol fase kedua.
T: Seberapa kecil ukuran bubuk paduan logam dapat diproduksi?
A: Atomisasi gas inert dapat menghasilkan bubuk logam skala nano di bawah 10 nanometer di ujung depan kemampuan komersial saat ini. Kimia dan morfologi tetap merupakan area r & amp yang intens sebagai metode baru dipelopori.
T: Apakah pasca pemrosesan bubuk wajib sebelum pembuatan bagian?
A: Selain mengarahkan fraksi ukuran yang tepat, pengkondisian tambahan seperti deoksidasi, anil, pelapisan dan campuran dapat digunakan untuk memodifikasi karakteristik bubuk yang membantu kinerja proses fabrikasi, perilaku kepadatan dan target properti komponen akhir.
T: Apa yang menentukan perbedaan biaya antar nilai?
A: Pemrosesan kerumitan, harga elemen paduan, investasi r & amp; d, volume produksi dan persyaratan spesifikasi harga kontrol – Bubuk eksotis yang sangat direkayasa terbukti jauh lebih mahal daripada varietas pekerja keras umum.
Kesimpulan
Panduan ini menyajikan tinjauan holistik bahan rekayasa bubuk paduan logam yang mampu mewujudkan kinerja komponen generasi berikutnya yang jauh melampaui kendala metalurgi konvensional melalui kimia yang disesuaikan dan pemrosesan yang dioptimalkan. Harap terhubung dengan pakar industri untuk membahas nilai khusus yang menyelaraskan ’ Keuntungan unik untuk persyaratan aplikasi yang ditargetkan.