铝 7075 粉末

Al 7075 粉末是一种高强度铝合金,主要成分是铝、锌、铜以及少量的镁和铬。它以令人印象深刻的机械性能而闻名,是需要强度、耐用性和轻质特性的应用的理想选择。Al 7075 粉末通常是通过一种称为雾化的工艺生产出来的,在这种工艺中,熔化的铝被喷射并凝固成细小的粉末颗粒。

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目录

铝 7075 粉末概述

Al 7075 是强度最高的 7000 系列铝合金之一,其强度优于许多钢材。锌是主要的合金添加剂,而镁则通过沉淀硬化增加强度。

Al 7075 粉末的主要特性包括

  • 极高的拉伸强度和屈服强度
  • 高硬度和良好的疲劳强度
  • 良好的韧性和适度的延展性
  • 出色的涂饰特性
  • 高耐腐蚀性
  • 有各种粉末大小和形状可供选择

Al 7075 粉末是高性能航空航天和国防部件的理想材料,这些部件需要强度、硬度、抗疲劳性和适度可焊性的最佳组合。

铝 7075 粉末的化学成分

铝 7075 粉末的典型化学成分为

要素 重量 %
铝 (Al) 87.1-91.4%
锌 (Zn) 5.1-6.1%
镁(Mg) 2.1-2.9%
铜 (Cu) 1.2-2.0%
铁(Fe) 0-0.5%
硅 (Si) 0-0.4%
锰 (Mn) 0-0.3%
铬 (Cr) 0.18-0.28%
钛 (Ti) 0-0.2%

铝 7075 粉末

锌是主要的合金元素,而镁和铜则通过沉淀硬化提高强度。铁、锰、铬等微量元素的影响较小。

铝 7075 粉末的特性

Al 7075 粉末的主要特性包括

物业 价值
密度 2.81 克/立方厘米
熔点 477-635°C
导热性 130-210 W/mK
导电性 22-30% IACS
杨氏模量 71-72 GPa
泊松比 0.33
拉伸强度 570-635 兆帕
屈服强度 505-570 兆帕
伸长率 7-10%
硬度 150-190 布氏硬度

 

添加锌后,该合金具有极高的强度和硬度,同时保持了合理的延展性和韧性。该合金具有极佳的精加工特性。

铝 7075 粉末的生产方法

Al 7075 粉末的商业生产方法包括

  • 气体雾化 - 熔融合金流在惰性气体喷射下分解成细小的球形粉末颗粒,颗粒大小分布可控。
  • 水雾化 - 高压水射流用于生产形状不规则的铝 7075 细粉。成本较低,但含氧量较高。
  • 机械合金化 - 球磨铝和合金元素混合粉末,然后进行冷压实和烧结。

气体雾化可对粉末的粒度、形状和微观结构等特性进行出色的控制。

铝 7075 粉末的应用

铝 7075 粉末的常见应用包括

  • 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、轻质的航空航天和国防部件。
  • 金属注射成型 - 制造具有高强度和适度耐腐蚀性的小型复杂部件。
  • 粉末冶金 - 采用压制和烧结工艺制造高性能汽车零件和机械部件。
  • 热喷涂 - 线弧喷涂可沉积非常坚硬和耐磨的 Al 7075 涂层。
  • 烟火 - 由于其反应活性高,被添加到烟火成分中作为燃料成分。
  • 焊接填料 - 用作填充焊丝,可提供焊接强度,但焊接性有限。

铝 7075 粉末的规格

Al 7075 粉末有各种尺寸范围、形状、等级和纯度级别:

  • 颗粒大小: AM 方法的精度为 10-45 微米,热喷涂工艺的精度可达 120 微米。
  • 形态学: 球形、不规则和混合颗粒形状。光滑的球形粉末具有更好的流动性。
  • 纯净: 从商业级到高纯度级,均可根据具体应用量身定制。
  • 年级 符合 ASTM B951、AMS 4045、AMS 4282、EN 573-3 和其他同等标准。
  • 含氧量: 根据生产方法的不同,浓度在 500-1500 ppm 之间。越低越好。

Al 7075 粉末全球供应商

全球主要供应商包括

  • 山特维克Osprey(英国)
  • TLS Technik(德国)
  • Valimet 公司(美国)
  • 中石油粉末(中国)
  • Makin 金属粉末(英国)
  • 加拿大 PyroGenesis 公司
  • 金属粉末公司(美国)

这些公司采用不同的生产工艺生产适用于各种应用的 Al 7075 粉末。

铝 7075 粉末定价

Al 7075 粉末的定价取决于以下因素:

  • 纯度水平
  • 颗粒特征
  • 粉末生产方法
  • 订购数量
  • 供应商和地理位置
等级 价格范围
商业 每公斤 $10-20
高纯度 每公斤 $20-40
超细 每公斤 $40-80
特殊等级 每公斤 $80-150

 

气体雾化、可控粒度、高纯度粉末的价格远远高于简单的商业级 Al 7075 粉末。

铝 7075 粉末的储存和处理

Al 7075 反应合金粉末必须小心处理,以防损坏:

  • 氧化和与湿气的反应
  • 细粉产生的粉尘爆炸危险
  • 与吸入有关的健康问题
  • 应遵循供应商建议的安全措施

应使用惰性气体毯、适当的接地、通风和个人防护设备进行安全处理。

测试和表征方法

用于铝 7075 粉末的主要测试方法包括

  • 使用 OES 或 XRF 进行化学成分分析
  • 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符合特定应用所需的化学、物理和微观结构特征。

铝 7075 和铝 6061 粉末的比较

Al 7075 和 Al 6061 是两种铝合金粉末的比较:

参数 铝 7075 铝 6061
合金类型 可热处理 可热处理
锌含量 5.1-6.1% 0%
镁含量 2.1-2.9% 0.8-1.2%
实力 高得多 中度
机械加工性能 贫穷 优秀
焊接性 贫穷 非常好
耐腐蚀性 中度 优秀
费用 更高 较低

 

铝 7075 具有极高的强度,而铝 6061 则具有更好的耐腐蚀性、可焊性和可加工性,而且成本更低。

铝 7075 粉末常见问题

问:Al 7075 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 7075 粉末。气体雾化技术能最好地控制颗粒特性。

问:铝 7075 粉末的主要用途是什么?

答:Al 7075 的主要应用领域是增材制造、热喷涂涂层、粉末冶金零件制造、金属注射成型以及需要极高强度的烟火成分。

问:铝 7075 粉末在 AM 中的推荐粒度是多少?

答:对于大多数金属 3D 打印工艺而言,Al 7075 的理想粒度范围为 15-45 微米,具有球形形态和良好的粉末流动性。

问:铝 7075 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,在惰性气氛下小心处理活性铝合金粉末。

问:在哪里可以买到适用于航空航天部件的超细 Al 7075 粉末?

答:山特维克 Osprey、TLS Technik 和 Valimet Inc.等领先供应商可提供符合航空航天要求的高纯度气体雾化超细 Al 7075 粉末。