铝合金粉

目录

铝合金粉具有重量轻、强度高、耐久性和耐腐蚀性强等特点,广泛应用于汽车、航空航天和工业领域。本指南涵盖常见成分、特性、制造方法、尺寸、供应商、应用和选择。

铝合金粉末 概述

具有可控粒度的球形铝粉可通过 PM、MIM 和 AM 实现高性能轻金属组件:

合金2xxx、6xxx、7xxx 系列铝材
属性密度低、强度高、硬度高、耐磨损
流程粉末冶金、金属注射成型、铝 AM
应用汽车、航空航天、工业
益处减重、性能、可回收

与铸造或锻造合金相比,先进的铝粉在超轻密度和更佳机械性能之间取得了平衡。

铝合金粉末

铝合金粉末 类型

系列合金元素特点
2000PM 固化后具有良好的强度、机加工性能和延展性
6000镁、硅中等强度,卓越的耐腐蚀性
7000强度最高,主要用于高性能航空航天部件

新兴合金

含钪或锆的铝合金和纳米复合材料 Al-TiC 为特殊应用提供了极大的强度。

铝合金粉末 属性

物业典型值
密度2.55-2.8 克/立方厘米
拉伸强度200-600 MPA
屈服强度160-500 兆帕
伸长率3-10%
熔点500-650°C

更细的铝粉可产生接近锻造合金的更高综合强度值。热处理性能也能提高机械性能。

制造方法

雾化从熔融合金中通过气体或水雾化产生细球形粉末
机械磨坊使用球磨机或砂磨机的方法成本效益高,球形颗粒较少
合金化直接合金化或添加混合元素/预合金化基粉

气体雾化可以实现最精确的性能控制,而研磨则会增加形状的复杂性和内部孔隙率。适合 AM 的粉末利用雾化,但保持流动性。

铝合金粉末 颗粒大小

使用的典型铝合金粉末尺寸:

过程尺寸范围
压制和烧结50-150 微米
金属注射成型 (MIM)10-25 微米
粘结剂喷射增材制造(BJAM)20-60 微米
定向能量沉积 (DED)50-150 微米

优化粒度分布和形状会影响堆积密度和烧结反应。

主要供应商

公司名称年级价格估算
Hoeganaes1001, 2003, 6065, 7009每磅 $5-8
巴斯夫2024, 6061, 7050, 7068每磅 $6-10
山特维克鹗2024, 6061, 7075每磅 $8-15
凯美拉2024, 6061, 7068, 7093每磅 $7-12

价格因订单量、粉末特性和合金成分而异。

应用铝合金粉末

行业组件
汽车连杆、轴等动力传动部件
航空航天结构支架、襟翼轨道等机翼部件
工业散热器、活塞、密封件、紧固件、链轮
电子产品LED 外壳等散热装置

益处

  • 与钛/钢替代品相比,重量更轻
  • 提高燃油经济性或续航能力
  • 通过集成减少部件数量

遴选指南

标准最佳做法
合金使粉末与机械和环境需求相匹配
制造方法AM 需要球形气体雾化;MIM 超精细
尺寸分布根据巩固技术密度目标进行定制
表观密度更高的烧结响应
表面氧分析<0.5%,性能最强
价格至少从 2 家供应商处获得基于数量的报价

仔细权衡应用要求、制造工艺和预算,为最佳铝合金粉末采购提供依据。考虑抽样评估计划。

优点与缺点

优点缺点
轻量化和燃油效率强度低于铁合金
耐腐蚀/耐氧化易受电化学腐蚀
可回收性高温性能差
改善生命周期影响成本高于铸铝

主要收获

  • 先进铝粉在特定密度上优于铸造和锻造铝粉
  • 根据最终用途制造技术的要求调整粉末特性
  • 合金定制和新兴复合材料不断扩大功能
铝合金粉末

常见问题

问:应用最广泛的铝合金粉末是什么?

答:铝 6061 具有多种机械性能、耐腐蚀性能和适中的成本,是汽车和通用工程领域的主力合金。

问:铝粉的成本与钛相比如何?

答:铝粉的起始价格约为 $5/磅,而钛粉的价格为 $50+/磅,这表明尽管铝粉的机械性能较低,但在轻量化方面具有显著的转换成本优势。

问:铝粉会氧化吗?

答:细铝粉在处理、储存和加工过程中存在氧化风险,需要惰性环境和严格的质量控制,以最大限度地降低风险。

问:能否 3D 打印铝合金部件?

答:是的,铝 DED 和粘合剂喷射 AM 正在迅速成熟,可用于结构性航空航天部件,利用先进的粉末和加工改进,烧结后密度可超过 99%。

了解更多 3D 打印工艺

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