金属合金粉

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金属合金粉 在交通运输、工业、医疗和能源行业中,使用粉末冶金压制和烧结或快速成型方法制造高性能零件。本指南涵盖各种合金选项、粉末生产工艺、关键规格、使用案例、质量注意事项和采购建议。

金属合金粉的种类

常见类别:

类型实例主要特性
镍合金铬镍铁合金、蒙乃尔合金、哈氏合金耐腐蚀、耐热
钴合金MP35N、Haynes 25、Stellite耐磨性、生物相容性
钛合金CP 级、Ti-6Al-4V、Ti-6Al-7Nb强度高、重量轻
不锈钢316、17-4ph、15-5ph耐腐蚀性、强度
工具钢H13、M2、M4、P20耐磨性、韧性
铜合金铬铜、黄铜、青铜导电性和导热性

将合金材料的特性与关键零件的性能要求(如耐热性、硬度、疲劳寿命等)相匹配,从而推动粉末牌号的选择。

金属合金粉末

金属粉末生产方法

关键的商业规模生产工艺:

  • 气体雾化 - 高压惰性气体将熔融金属流分解成细小的液滴。获得具有良好流动性和包装性能的球形粉末。不同的喷嘴可产生所需的尺寸范围。
  • 等离子体雾化 - 高能等离子弧熔化原料。强大的感应线圈产生液滴,凝固成颗粒分布紧密的球形粉末。
  • 旋转电极 - 在惰性气体喷射下,旋转的熔融合金受到离心力作用,分解成细小的液滴,形成球形粉末。
  • 电解 - 溶液中的金属离子在阴极上形成细小的粉末颗粒。用于处理铝、镁、钛等活性材料。

通过控制温度、气氛和冷却速率等工艺参数,可获得高质量的粉末原料,从而利用快速成型技术或粉末冶金压制技术制造零件。

典型规格

参数说明测试方法
纯净>99%,尽量减少杂质ICP 分析
粒子形状球形 >80%显微镜
粒径分布必要的严格范围激光衍射
水龙头密度取决于材料霍尔流量计
表观密度取决于材料Pycnometry
流速每个公称尺寸的标准化霍尔流量计
表面氧化物<3000 ppm;氧化物厚度惰性气体聚变;XRD

根据目标等级的具体指标,审查制造商提供的统计批次数据,确认质量和一致性是否符合标准。

应用

金属合金粉末的应用范围很广:

航空航天 - 发动机部件,如叶片、喷嘴;机身配件、起落架部件;机载系统

工业 - 天然气/石油泵、阀门、钻头;工具插件;核反应堆;热交换器

汽车 - 发动机部件、涡轮增压器转子、齿轮;底盘、传动系统部件

医疗 - 膝关节、髋关节、牙科植入物;手术工具;成像仪器

消费者 - 高档手表、自行车、高尔夫球杆等运动器材,要求强度和美观

能源 - 太阳能电池触点、电极;发电机;电池组件;风力涡轮机

利用可定制的材料特性,实现设计自由度和精确度。

工业标准

主要规格适用于 金属合金粉末:

标准说明
ASTM B213金属粉末标准分类系统
ISO 4490化学分析、取样程序
ASTM B822表观密度和流速测量
MPIF 04金属粉末分析统计方法

审查经统计验证的证书,显示符合等级成分限制和生产质量一致性的适用标准。

常见金属粉末等级

合金商品名称规格
镍合金铬镍铁合金 718、625;哈氏合金 X;蒙乃尔 K500AMS 5662、5663 等。
钴合金MP35N、Haynes 25、Stellite 21ASTM F90、F1537 等。
钛合金Ti-6Al-4V 5 级;Ti-6Al-7Nb;CP Ti 2 级AMS 4911、ASTM B348 等。
不锈钢SS 316L;17-4PH;15-5 PH;ASTM A240、B945 等。
工具钢H13;M2;M4;P20+镍AISI 类型ASTM A681
铜合金C18150、C19500、C95810UNS 编号、ASTM B194 等。

将目标牌号与适用的合金规格相匹配,以满足成品部件在强度、导电性和耐腐蚀性参数方面的功能需求。

质量考虑因素

公制目的测试方法
组成验证等级纯度ICP 分析
粒径分布AM 相容性、烧结响应激光衍射
霍尔流量粉末堆积密度、层均匀性霍尔流量计
水龙头密度表示最终部件密度称量测量体积
表观密度粉末系统密度气体温度计
粒子形状球形优化特性显微镜
表面氧化物粉末再利用的影响惰性气体熔融分析仪

这些指标质量的一致性与最终零件性能是否符合规格直接相关。

采购考虑因素

参数重要性
批次数据表
采样支持
准备时间中型
定制
价格因素

在大量采购之前,请先试用粉末样品,以确定印刷或压缩反应是否符合应用需求。

金属合金粉末

常见问题

问:预合金化粉末和混合元素粉末有什么区别?

答:预合金粉末的每个球形颗粒的成分都是均匀的。混合元素混合物的颗粒之间可能会有轻微的成分差异,从而导致最终部件的不均匀性。

问:金属粉末是否应在特殊条件下储存?

答:用防潮剂密封保存,远离导致变质的湿气和氧气。将温度变化限制在 10-30°C 内。如果出现严重变色、结块或流动性明显降低,则应丢弃。如果储存得当,保质期一般超过一年。

问:常见的金属粉末混合物有哪些?

答:钴铬合金、不锈钢-17-4PH 和镍合金-不锈钢粉末混合物可提供定制最终零件材料性能的方法,如强度、耐磨性或耐腐蚀性,而且成本低于高纯度牌号。

问:处理金属粉末时需要采取哪些预防措施?

答:在处理粉末时,应使用适当的个人防护设备,避免皮肤接触或吸入。与雾化粉末相比,钝化粉末对健康的危害较小,因为雾化粉末的反应性更强。查看有关易燃性、反应性和接触规程的 SDS 表。

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