Prášek AlMgScZr

Přehled prášku AlMgScZr

Prášek AlMgScZr je hliníková slitina obsahující jako hlavní legující prvky hořčík, skandium a zirkon. Vyznačuje se vynikající pevností, svařitelností a odolností proti korozi při zachování nízké hustoty hliníku.

Základní vlastnosti a výhody AlMgScZr prášku:

Vlastnosti a charakteristiky prášku AlMgScZr

Vlastnosti	Podrobnosti
Kompozice	Slitina Al-Mg-Sc-Zr
Hustota	2.7 g/cc
Tvar částice	Sférický
Rozsah velikostí	10-75 mikronů
Zdánlivá hustota	Až 60 % skutečné hustoty
Tečení	Výborný
Síla	Velmi vysoká pro práškovou slitinu Al
Schweißbarkeit	Výborný

Prášok AlMgScZr umožňuje výrobu ľahkých konštrukčných a funkčných komponentov v odvetviach letectva, autodopravy a priemyslu, ktoré vyžadujú vysokú špecifickú pevnosť.

Složení prášku AlMgScZr

Typické složení práškového AlMgScZr:

Složení prášku AlMgScZr

Element	Hmotnostní %
Hliník	Balance
Hořčík	0.2-1%
Scandium	0.2-0.7%
Zirkony	0.05-0.25%
Křemík	Maximálně 0.1 %
Železo	Maximálně 0.1 %
Měď	Maximálně 0.1 %

• Hliník tvoří matici zajišťující nízkou hustotu
• Hořčík zvyšuje pevnost díky zpevňování tuhým roztokem
• Skandium umožňuje srážkové zpevnění pro maximální pevnost
• Zirkonium podporuje jemnou rekrystalizovanou zrnitou strukturu
• Další prvky přítomné pouze jako nečistoty

Složení je optimalizováno na maximalizaci vylučovacího vytvrzování a dosažení výjimečné pevnosti.

Fyzické vlastnosti prášku AlMgScZr

Fyzické vlastnosti prášku AlMgScZr

Nemovitost	Hodnoty
Hustota	2.7 g/cc
Teplota tání	640-655¡«C
Elektrický odpor	4,5–5,5 ״Ζcm
Tepelná vodivost	150-180 W/mK
Tepelná roztažnost	21-24 x 10^-6 /K
Maximální provozní teplota	250 stupňů Celsia

• Velmi nízká hustota oproti ocelím a slitinám titanu
• Teplota tání je pro slitinu hliníku přiměřeně vysoká
• Vysoká elektrická a tepelná vodivost
• Relativně vysoká teplotní roztažnost vyžaduje konstrukční úvahy
• Může být použito dlouhodobě až do 250°C

Vlastnosti dělají ze slitiny AlMgScZr vhodný materiál pro lehké konstrukční aplikace v automobilovém, leteckém a dalším průmyslu.

Mechanické vlastnosti prášku AlMgScZr

Mechanické vlastnosti prášku AlMgScZr

Nemovitost	Hodnoty
Mez kluzu	400-500 MPa
Pevnost v tahu	480-570 MPa
Prodloužení	7-10%
Tvrdost	115–150 Hb
Sm shear strength	330 MPa
Houževnatost lomu	29 – 35 MPa©|m

• Mimořádně vysoká pevnost pro slitinu hliníku
• Mnohem silnější oproti jiným tepelně neošetřitelným slitinám Al
• Přiměřená tažnost v podmínkách, které vedou k maximálnímu stárnutí
• Poměrně vysoká houževnatost při lomu
• Sílu lze upravit pomocí léčby stárnutí

Vlastnosti AlMgScZr činí tento materiál vynikající volbou pro konstrukční části vyžadující vysoký poměr pevnosti k hmotnosti.

Aplikace prášku AlMgScZr

Aplikace prášku AlMgScZr

Sektor	Použití
Letectví a kosmonautika	Kostra letadla, křídla, potahy trupu
Automotivní	Podvozek, díly zavěšení
Průmyslový	Robotické rameno, zvedací zařízení
aditivní výroba	Vysoce výkonné součásti

Konkrétní použití produktu:

• Letecké konstrukční rámy, přepážky, nosníky křídla
• Kryty automobilových převodů, bloky motorů
• Průmyslová robotická ramena, zdvihací zařízení
• Advokátní výroba topologicky optimalizovaných komponent
• Elektronické skříně vyžadující řízení teploty

AlMgScZr poskytuje maximální sílu s minimálním zvýšením hmotnosti v těchto kritických aplikacích.

Technické údaje prášku AlMgScZr

Klíčové specifikace pro prášek AlMgScZr zahrnují:

Standardy AlMgScZr Powder Standards

Standard	Popis
ASTM B951	Standard pro srážkově tvrzené slitiny hliníku
DIN 1718	Určení hliníku a slitin hliníku
EN 586-2	Výkovky pro vysoce pevné konstrukční aplikace
AMS 4413	Složení prášku hliníkových slitin pro aditivní výrobu

Ty definují:

• Limity chemického složení AlMgScZr.
• Požadované mechanické vlastnosti v stavu špičkového stárnutí
• Schválená metoda produkce prášku – Atomizace inertního plynu
• Limity nečistot pro prvky jako Fe
• Protokoly testování kvality
• Správná manipulace a skladování

Splnění požadavků na certifikaci zajišťuje optimální výkon slitiny.

Velikosti částic prášku AlMgScZr

Rozložení velikosti částic prášku AlMgScZr

Velikost částic	Charakteristiky
10–25 mikronů	Ultrajemný prášek používaný v procesech laserové AM
25–45 mikrometrů	Běžný velikostní rozsah pro laserové spékání a lepení do prášku
45–75 mikronů	Větší rozměry používané při studeném stříkání

• Jemnější prášek poskytuje vyšší rozlišení a povrchovou úpravu
• Hrubší prášek vhodný pro procesy nanášení vysokou rychlostí
• Rozsah velikostí přizpůsobený na základě použité výrobní AM metody
• Sférická morfologie udržovaná ve všech velikostech

Řízení rozložení velikosti částic a tvaru je kritické pro proces AM, hustotu balení a konečné vlastnosti dílu.

Zdánlivá hustota prášku AlMgScZr

Zdánlivá hustota prášku AlMgScZr

Zdánlivá hustota	Podrobnosti
Až 60 % skutečné hustoty	Pro kulovitý tvar prášku
1,5 – 1,7 g/cm3	Zlepšuje se s větší hustotou balení

• Sférický tvar zaručuje vysokou zdánlivou hustotu
• Vyšší hustota vylepšuje průtok prášku a uložení práškového lože v AM
• Snižuje pórovitost způsobenou zachyceným plynem v konečné součásti
• Maximalizace hustoty minimalizuje dobu cyklu lisování

Vyšší zdánlivá hustota vede k lepší výrobní produktivitě a výkonu dílů.

Metoda výroby prášku AlMgScZr

Výroba prášku AlMgScZr

Metoda	Podrobnosti
Plynulá atomizace	Vysokotlaký inertní plyn rozbíjí roztavený kovový proud na jemné kapičky
Tavení ve vakuové indukční peci	Vysoce čisté suroviny tavené ve vakuu
Vícečetné roztavení	Zlepšuje chemickou homogenitu
Sejmutí	Třídí prášek do různých zrnitostních tříd

• Atomizace plynu s inertním plynem produkuje čistý sférický prášek
• Vakuové zpracování minimalizuje plynové nečistoty
• Několik znovupřetavení zlepšuje jednotnost složení
• Dodatečné zpracování poskytuje kontrolu nad distribucí velikosti částic

Plně automatizované metody v kombinaci s přísnou kontrolou kvality vedou k trvalému AlMgScZr prášku vhodnému pro zásadní aplikace.

Ceny AlMgScZr prášku

Ceny AlMgScZr prášku

Faktor	Vliv na cenu
Stupeň čistoty	Zvýšení cen pro vyšší stupeň čistoty
Velikost částic	Extrémně jemný prášek je dražší
Množství objednávky	Cena se snižuje pro hromadné objednávky
Způsob výroby	Používání vícenásobného přetavování zvyšuje náklady
Balení	Plyny argonem v nádobách stojí více

Orientační ceny

• prášek AlMgScZr: 80-120 USD za kg
• Ceny při větších objemech mohou být až o 40 % nižší

Cena závisí na čistotě, velikosti částic, objemu objednávky, výrobní metodě a balení.

Dodavatelé Prášků AlMgScZr

Dodavatelé Prášků AlMgScZr

Společnost	Umístění
Rio Tinto	Kanada
TLS Technologie	Německo
Sandvik Osprey	Spojené království
Praxair	USA
AMC prášky	Spojené království
Riga Technical University	Lotyšsko

Faktory výběru dodavatelů:

• Dostupné třídy a velikosti částic
• Produktivní kapacita a dodací lhuty
• Kontrola kvality a důslednost
• Shoda s předpisy jako ASTM B951
• Cenová hladina založená na objemu objednávky
• Technická odbornost a podpora zákazníků

Manipulace a skladování prášku AlMgScZr

Manipulace prášku AlMgScZr

Doporučení	Důvod
Zajistěte řádné větrání	Vyhýbejte se vystavení jemným kovovým částicím
Používejte vhodné OOP	Dávejte pozor, abyste nedošlo k náhodnému vdechnutí nebo požití
Zabraňte zdrojům zapálení	Prášková barva může hořet v prostředí s obsahem kyslíku.
Dodržujte bezpečné protokoly	Snížení zdravotních rizik a nebezpečí požáru
Uchovávejte v uzavřených nádobách	Zabránit kontaminaci nebo oxidaci

Prášok AlMgScZr je pomerne stabilný, ale pre bezpečnú manipuláciu a zachovanie čistoty napriek tomu naďalej odporúčame všeobecné preventívne opatrenia.

Inspekce a testování prášku AlMgScZr

Testování prášku AlMgScZr

Test	Podrobnosti
Chemická analýza	Ověřuje složení pomocí spektroskopie OES nebo XRF
Distribuce velikosti částic	Analýza laserovou difrakcí
Zdánlivá hustota	Zkouška průtokoměru pomocí Venturiho trubice podle normy ASTM B212
Morfologie prášku	Snímkování SEM tvaru částic
Analýza průtoku	Průtok gravitací pomocí uvedené trysky
Měření vlhkosti	Zkouška ztráty sušením

Zkoušení zajišťuje, že prášek splňuje požadovanou chemickou čistotu, vlastnosti částic, zdánlivou hustotu, morfologii a specifikace toku, jak uvádějí platné normy.

Klady a zápory prášku AlMgScZr

Výhody prášku AlMgScZr

• Mimořádně vysoká pevnost pro slitinu hliníku
• Udržuje pevnost až do 250 ¡«C
• Vynikající odolnost vůči korozi
• Vysoká houževnatost lomu a únavová pevnost
• Dobrá svařitelnost pomocí konvenčních metod
• Nízká hustota snižuje hmotnost

Omezení AlMgScZr prášku

• Relativně drahé ve srovnání s dalšími stupni
• Optimálních vlastností je třeba dosáhnout řízeným tepelným zpracováním
• Omezená žárupevnost
• Omezená tvářitelnost za tepla v podmínkách špičkově umělého stárnutí
• Náchylné ke galvanické korozi, pokud není správně chráněn

Srovnání s práškem hliníkové slitiny 6061

AlMgScZr vs 6061 AlAlloy Powder

Parametr	AlMgScZr	6061 hliník
Hustota	2.7 g/cc	2.7 g/cc
Pevnost v tahu	480-570 MPa	250-310 MPa
Mez kluzu	400-500 MPa	55-275 MPa
Schweißbarkeit	Výborný	Dobré
Odolnost proti korozi	Výborný	Dobré
Cena	Vysoká	Nízký
Použití	Letectví, automobilový průmysl	Obecné aplikace

• AlMgScZr poskytuje výrazně vyšší pevnost a odolnost proti korozi
• 6061 Al nabízí střední pevnost za nízkou cenu
• Preferovaná slitina AlMgScZr pro výrobu důležitých strukturálních komponent
• 6061 Al se používá všeobecně pro všeobecné účely

FAQ o prášku AlMgScZr

Q: Jaké jsou hlavní aplikace prášku AlMgScZr?

A: Klíčovými aplikacemi jsou letecké komponenty, jako jsou draky a křídla, automobilové díly, jako jsou podvozky a kola, průmyslová robotická ramena a zdvihací zařízení a aditivní výroba vysoce výkonných topologicky optimalizovaných komponent.

Otázka: Jak skandium zpevňuje slitinu AlMgScZr?

A: Skandín podporuje vytvrzování stárnutím srážením nanočástic Al3Sc. Toto brání pohybu výstupků, což značně zvyšuje pevnost.

Q: Jaká doporučení je třeba přijímat při práci s práškem AlMgScZr?

A: Doporučovaná opatření zahrnují odpovídající větrání, zamezení zdrojů vznícení, použití vhodných OOP, dodržování bezpečných postupů manipulace, inertní atmosféru a uchovávání uzavřených nádob mimo vlhkost nebo kontaminanty.

Q: Jak lze porovnat práškovou slitinu AlMgScZr s práškovou slitinou AlZnMgCu?

A: AlMgScZr má lepší pevnost, svařitelnost a odolnost vůči korozi než 7000 sérií slitin Al jako AlZnMgCu. Preferuje se pro použití u důležitých strukturálních částí, zatímco slitina AlZnMgCu je ekonomičtější.