AlSi50 粉末

AlSi50 是一种铝硅合金粉,含有 50% 硅和其余的铝。它具有低密度、高流动性、低热膨胀性、高比强度和耐腐蚀性等优异的综合性能。

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目录

AlSi50 是一种铝硅合金粉,含有 50% 硅和其余的铝。它具有低密度、高流动性、低热膨胀性、高比强度和耐腐蚀性等优异的综合性能。

AlSi50 粉末成分

AlSi50 合金粉末的典型成分为

要素 组成
铝 (Al) 平衡
硅 (Si) 48-52%
  • 铝构成基体,具有延展性、韧性和耐腐蚀性。
  • 硅能提高硬度和流动性,降低热膨胀系数。

50% 硅含量高,因此共晶成分的熔点最低,具有极佳的铸造性。严格控制铝硅比至关重要。

AlSi50 粉末的特性

AlSi50 粉末具有独特的混合特性,适用于高性能应用:

物业 价值
密度 2.55 克/立方厘米
熔点 577°C
极限拉伸强度 200-300 兆帕
伸长率 <1%
硬度 100-120 HB
导热性 50-90 W/m-K
CTE 12-15 x 10-6/°C
杨氏模量 80-90 GPa
耐腐蚀性 优秀
  • 低密度 - 比钛合金和钢低达 40%。
  • 熔融时流动性高 - 具有出色的浇铸性和模具填充性。
  • 高强度重量比 - 比强度与钛合金相当。
  • 热膨胀系数低 - 在较大的温度范围内,尺寸保持稳定。
  • 卓越的耐腐蚀性 - 保护性氧化层可防止大多数环境中的腐蚀。
  • 良好的导热性 - 散热效率是钛合金的两倍。

这种独特的特性使 AlSi50 适用于对质量小、精度、稳定性和强度要求较高的应用领域。

AlSi50 粉末的应用

AlSi50 粉末的主要特性使其成为理想的材料:

应用 益处
汽车零部件 密度低,浇铸性极佳。
航空航天部件 比强度高,尺寸稳定。
电子基板 热管理,与陶瓷的 CTE 匹配。
镜坯 密度低、易加工、稳定。
医疗植入物 生物兼容、无毒、耐腐蚀。
  • 汽车 - 用于活塞、发动机缸体和传动系统部件,以减轻重量并提高燃油效率。
  • 航空航天 - 是执行器和涡轮增压器轮毂等需要最高强度重量比的精密航空航天部件的理想选择。
  • 电子产品 - 用于印刷电路板和集成电路封装的基板,可管理热负荷,同时与陶瓷的膨胀特性相匹配。
  • 光学 - 镜坯、望远镜的尺寸稳定性和可加工性都很高。
  • 医疗 - 具有出色的生物相容性和耐腐蚀性,适用于骨科设备等植入物。

AlSi50 可在对低密度、精度和强度要求较高的场合发挥最大性能。

AlSi50 粉末

AlSi50 粉末规格

AlSi50 粉末有各种尺寸、形状和纯度级别:

参数 选项
颗粒大小 10 - 150 微米
粒子形状 不规则球形
表观密度 高达 2.7 克/立方厘米
流量 最多 25 秒/50 克
纯净 高达 99.7%
合金变体 AlSi40, AlSi30
  • 颗粒越小,烧结密度越高,而颗粒越大,流动性越好。
  • 与不规则颗粒相比,球形颗粒能增强粉末的流动性。
  • 表观密度越高,复合材料生产中的有效负载就越大。
  • 流速更快,更便于粉末处理和加工。
  • 高纯度等级可最大限度地减少污染问题。
  • 还可提供含 30-40% 硅的铝硅合金。

粉末属性可根据具体应用要求和加工方法进行定制。

AlSi50 粉末的固结方法

AlSi50 粉末可通过以下技术转化为全密度组件:

方法 详细信息
快速成型制造 复杂形状的几何自由度极高。
金属注射成型 高精度网状能力
压制和烧结 经济实惠,适用于产量较高的简单形状。
铸造 具有出色的流动性和模具填充性能。
挤压 用于型材、棒材和管材。
  • 粉末床熔融 AM 技术(如选择性激光熔融)是小批量复杂零件的理想选择。
  • 金属注射成型可提供最接近的公差和表面光洁度。
  • 通常采用先压制后液相烧结的方法,但需要进行二次加工。
  • 熔模铸造可为更简单的几何形状提供更高的生产率。
  • 挤压适用于棒材、杆材和管材的连续生产。

固结方法对最终性能、微观结构和成本经济性有很大影响。

AlSi50 零件的热处理

以下热处理可用于改变 AlSi50 的性能:

热处理 详细信息 目的
溶液热处理 500-550°C,淬火 溶解可溶相
人工老化 150-180°C, 5-10 小时 沉淀硬化
缓解压力 250°C, 2 小时 消除残余应力
  • 溶液处理将硅颗粒溶解在铝基体中,然后快速冷却。
  • 随后的老化过程会使硅重新沉淀为细小的分散体,从而增强其强度。
  • 低温应力消除有助于减少先前成型步骤产生的残余应力。

适当的热处理可根据应用要求定制强度、硬度和延展性。

AlSi50 粉末与替代品的比较

以下是 AlSi50 与其他共晶铝硅合金的比较:

合金 AlSi50 AlSi40 AlSi30
流动性 最高 中型
铸造性 优秀 非常好 良好
硬度 中型
实力 中型
导热性 中型 最高
CTE 中型
费用 中型
  • AlSi40 是流动性、强度和导热性的最佳组合。
  • AlSi30 具有最高的导热性,但强度和流动性最低。
  • AlSi50 具有最高的流动性、硬度和强度,但导热性较低。

如果对最大的可铸性、尺寸稳定性和高比强度有严格要求,则应首选 AlSi50。

AlSi50 粉末制造商

作为一种特种合金粉,AlSi50 由全球多家供应商生产:

制造商 国家
宾德金属公司 德国
中石油粉末 中国
山特维克鹗 英国
力拓金属粉末 加拿大
Valimet 公司 美国
ASK 化学品公司 美国

信誉良好的制造商都有严格的质量控制,在成分、粒度分布、表观密度和杂质含量方面都符合国际标准。

AlSi50 粉末定价

作为一种先进的特种合金粉末,AlSi50 的价格要高于普通铝粉:

粉末级 颗粒大小 价格($/公斤)
按压 150 μm 以下 $15-25
用于烧结 45-150 μm $18-30
对于 AM 15-45 μm $30-50
高纯度 高达 10 μm $40-75
  • 用于 AM 和烧结的细粉比用于压制的粗粉成本要高。
  • 100 公斤以下的小批量产品价格较高。
  • 氧和氮含量较低的高纯度牌号 50-100% 价格较高。
  • 将硅含量降至 AlSi40,可降低成本约 20%。

批量折扣、长期合同和更简单的颗粒规格有助于降低成本。

AlSi50 粉末的健康和安全考虑因素

与其他金属粉末一样,AlSi50 粉末也需要安全处理:

危险 预防措施 个人防护设备
皮肤/眼睛接触 避免直接接触。如果接触,请冲洗。 手套、护目镜
吸入 避免吸入粉尘。确保通风。 呼吸器
摄入 避免手口传染。洗手。
消防 使用沙子。不要用水。 防护装备
  • 处理粉末时要戴手套、护目镜和口罩。
  • 避免皮肤接触。接触后要清洗。
  • 存放在阴凉、干燥的地方,远离火花和火焰。
  • 确保适当的通风和集尘。
  • 有关完整的指导原则,请参阅 SDS 和当地法规。

只要有适当的预防措施和个人防护设备,就可以安全地处理 AlSi50 粉末。

检查和测试 AlSi50 粉末

为确保符合质量规格,AlSi50 粉末应经过以下处理:

参数 方法 规格
化学成分 OES、XRF、湿化学 符合铝和硅含量要求
粒径分布 激光衍射、筛分 D10、D50、D90 在范围内
粉末形态 扫描电子显微镜成像 形状和流动特性
表观密度 霍尔流量计测试 最低规定密度
流量 霍尔流量计测试 50g 流量的最长秒数
杂质含量 ICP 或 LECO 分析 氧气、水分含量低

应根据 ASTM 标准定期进行测试,以确保生产质量和最终应用性能的一致性。

常见问题

Q.AlSi50 有什么用途?

A.AlSi50 是汽车部件、航空航天零件和电子基板等应用的理想材料,在这些应用中,低质量、尺寸稳定性和高流动性是至关重要的。

Q.AlSi50 是否需要热处理?

A.可选择进行热处理,包括固溶和时效处理,通过在微观结构中析出硅颗粒来提高强度。

Q.哪些方法可以固化 AlSi50 粉末?

A.AlSi50 粉末可通过金属注射成型、铸造、通过 SLM/EBM 进行增材制造、挤压和烧结等方法固结成全密度。

Q.AlSi50 是否易于焊接?

A.AlSi50 由于硅含量高,焊接性相对较差。焊接这种合金需要特殊的填充材料和技术。

Q.处理 AlSi50 粉末是否安全?

A.与任何精细金属粉末一样,在处理 AlSi50 粉末时必须采取标准的安全预防措施,以最大限度地降低健康和安全风险。