铝 2024 粉末

Al 2024 粉末是一种铝合金,主要成分是铝、铜以及少量镁和锰。这种合金具有超强的强度和出色的抗疲劳性能,非常适合需要轻质材料和高机械性能的应用。Al 2024 粉末常用于航空航天、汽车和体育用品等行业。

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目录

铝 2024 粉末概述

Al 2024 是最受欢迎的 2000 系列锻造铝合金之一,以其强度高、抗疲劳性强、出色的机加工性能和耐腐蚀性而著称。添加的铜可通过沉淀硬化大幅提高强度,同时保持成型性和焊接性。

铝 2024 粉末的主要特性包括

  • 强度高,延展性和韧性适中
  • 卓越的抗疲劳和抗断裂性能
  • 非常好的加工性和抛光性
  • 良好的焊接性和成型性
  • 高导热性和导电性
  • 有各种粉末大小和形状可供选择

Al 2024 粉末适用于航空航天部件和其他需要强度和加工能力的高性能应用。

铝 2024 粉末的化学成分

铝 2024 粉末的典型成分是

要素 重量 %
铝 (Al) 90.7-94.7%
铜 (Cu) 3.8-4.9%
镁(Mg) 1.2-1.8%
锰 (Mn) 0.3-0.9%
铁(Fe) 0-0.5%
硅 (Si) 0-0.5%
锌 (Zn) 0-0.25%
铬 (Cr) 0-0.1%
钛 (Ti) 0-0.15%

铝 2024 粉末

铜是主要的合金元素,而镁则通过沉淀硬化提高强度。锰、铁和铬等其他元素对机械性能的影响较小。

铝 2024 粉末的特性

铝 2024 粉末的主要特性包括

物业 价值
密度 2.77 克/立方厘米
熔点 500-638°C
导热性 121-190 W/mK
导电性 26-351TTP3T IACS
杨氏模量 73 GPa
泊松比 0.33
拉伸强度 400-500 兆帕
屈服强度 290-385 兆帕
伸长率 8-20%
硬度 90-150 Vickers

 

铜的添加使强度大幅提高,同时通过沉淀硬化保持了适度的延展性和出色的疲劳强度。它为高性能应用提供了最佳的性能组合。

铝 2024 粉末的生产方法

铝 2024 粉末的商业生产方法包括

  • 气体雾化 - 熔融合金流通过高压惰性气体喷射分解成细小的球形粉末。粒度分布可控。
  • 水雾化 - 高速水射流冲击并分解熔融金属流,产生细小的不规则粉末。
  • 机械合金化 - 球磨铝和合金元素粉末的混合物,然后进行冷压实和烧结。
  • 电解 - 铝通过电解工艺生产,然后进行合金化和雾化。

气体雾化可对颗粒的大小、形状和微观结构等特性进行最佳控制。

铝 2024 粉末的应用

铝 2024 粉末的主要应用包括

  • 快速成型制造 - 用于选择性激光熔化、直接金属激光烧结,以生产复杂的航空航天和汽车部件。
  • 金属注射成型 - 制造具有良好机械性能和耐腐蚀性能的小型复杂零件。
  • 粉末冶金 - 采用压制和烧结工艺制造高性能汽车和机械零件。
  • 热喷涂 - 等离子或电弧喷涂可沉积铝 2024 保护涂层,防止磨损和腐蚀。
  • 焊接填料 - 用作铝合金电弧焊的填充焊丝/焊条。可提供出色的焊接强度。
  • 烟火 - 由于铝的易燃性,被添加到烟火成分中作为燃料。

铝 2024 粉末的规格

Al 2024 粉末有不同的尺寸范围、形状和等级,包括

  • 颗粒大小: AM 工艺的精度为 10 - 150 微米,热喷涂工艺的精度可达 300 微米。
  • 形态学: 球形、颗粒状、树枝状和不规则形状的颗粒。光滑的粉末流动性更好。
  • 年级 符合 AMS 4255、ASTM B221、EN 573-3、ISO 209 规格和其他定制等级。
  • 纯净: 根据化学成分和应用需求,从商用纯度到高纯度。

铝 2024 粉末全球供应商

全球主要供应商包括

  • 山特维克Osprey(英国)
  • Valimet 公司(美国)
  • TLS Technik(德国)
  • 中石油粉体集团(中国)
  • 金属粉末公司(美国)
  • Makin 金属粉末(英国)
  • 阿美特克雷丁合金(美国)

这些公司生产的铝 2024 粉末适用于 AM、热喷涂、汽车、航空航天和其他要求苛刻的应用。

铝 2024 粉末定价

铝 2024 粉末的定价取决于以下因素:

  • 纯度水平
  • 粉末特性和质量
  • 生产方法
  • 订购数量
  • 供应商和地点
等级 价格范围
商业 每公斤 $8-15
高纯度 $15-30 每公斤
超细 每公斤 $30-60
特殊等级 每公斤 $50-100

 

气体雾化、高纯度和定制合金的价格要比简单的商业等级粉末高得多。

铝 2024 粉末的储存和处理

铝 2024 粉末需要小心储存和处理,以防发生意外:

  • 氧化和与湿气的反应
  • 点燃细粉引起的粉尘爆炸
  • 与吸入有关的健康问题
  • 应遵循供应商建议的安全措施

处理粉末时应使用惰性气体毯、适当接地、通风和个人防护设备。

测试和表征方法

用于铝 2024 粉末的主要测试方法包括

  • 使用 OES 或 XRF 光谱进行化学分析
  • 粒度分布符合 ASTM B822 标准
  • 通过扫描电子显微镜进行形态分析
  • 使用霍尔流量计测量粉末流速
  • 用氦气比重法测定密度
  • 利用 ICP-MS 进行杂质检测
  • 通过 X 射线衍射检查微观结构

这些测试可确保粉末的化学性质、物理特性和微观结构符合应用需求。

铝 2024 和铝 7075 粉末的比较

Al 2024 和 Al 7075 是两种高强度铝合金粉的比较:

参数 Al 2024 铝 7075
合金类型 可热处理 可热处理
铜含量 3.8-4.9% 1.2-2%
锌含量 0-0.25% 5.1-6.1%
实力 非常高
断裂韧性 更高 中度
耐腐蚀性 良好 中度
焊接性 公平 贫穷
费用 较低 更高

 

Al 2024 具有更好的可加工性,而 Al 7075 经过热处理后具有非常高的强度。Al 2024 的成本效益更高。

铝 2024 粉末常见问题

问:Al 2024 粉末是如何生产的?

答:商业上使用气体雾化、水雾化、机械合金化和电解技术生产铝 2024 粉末。气体雾化技术能最好地控制颗粒大小和形态。

问:铝 2024 粉末的主要用途是什么?

答:主要应用领域包括增材制造、热喷涂、粉末冶金、金属注射成型、焊接填料以及需要高强度和良好耐腐蚀性的烟火成分。

问:AM 中使用的 Al 2024 粉末的典型粒度是多少?

答:在大多数金属 3D 打印工艺中,Al 2024 粉末的理想粒度范围是 15-45 微米,具有球形形态和良好的流动特性。

问:铝 2024 粉末是否需要任何特殊的处理预防措施?

答:是的,建议使用适当的接地、通风和个人防护设备,在惰性气体中处理细铝粉,以防止火灾和爆炸的危险。

问:哪里可以买到适用于航空航天部件的 Al 2024 粉末?

答:山特维克 Osprey、Valimet Inc.、TLS Technik 和 AMETEK Reading Alloys 等公司可提供符合航空航天要求的高纯度气体雾化 Al 2024 粉末。