Serbuk CuCrZr

Gambaran Umum Bubuk CuCrZr

Bubuk CuCrZr adalah bubuk paduan yang terdiri dari tembaga (Cu), kromium (Cr), dan zirkonium (Zr). Ia menawarkan kombinasi unik dari beberapa sifat yang membuatnya cocok untuk aplikasi performa tinggi yang membutuhkan kekuatan tinggi, konduktivitas baik, dan ketahanan terhadap pelunakan pada temperatur tinggi.

Komposisi dari Bubuk CuCrZr

CuCrZr adalah paduan yang diperkeras oleh presipitasi, artinya kekuatannya yang tinggi berasal dari endapan yang kohesif yang terbentuk dalam matriks logam. Komposisi memainkan peranan penting dalam meraih respons pengerasan presipitasi yang optimal. Berikut rentang tipikal komposisinya:

unsur	Jangkauan Komponisi
Tembaga (Cu)	Sisa
Chromium (Cr)	0,5 - 1,2% berat
Zirkonium (Zr)	0,03 - 0,3 wt%

• Tembaga membentuk matrrik dan memberikan konduktivitas termal serta listrik.
• Kromium berkontribusi untuk memperkuat larutan padat dan membentuk endapan untuk menghalangi gerakan dislokasi.
• Zirkonium membentuk endapan yang koheren dengan tembaga yang memungkinkan pengerasan presipitasi.

Kandungan kromium dan zirkonium sudah dimaksimalkan untuk mengeraskan kekuatan melalui pengerasan presipitasi dengan tetap menghasilkan konduktivitas yang layak.

Sifat dari Bubuk CuCrZr

Serbuk CuCrZr menawarkan kombinasi luar biasa dari kekuatan, konduktivitas, dan ketahanan panas karena sifatnya yang mengeras karena pengendapan. Berikut ini beberapa sifat utamanya:

Property	Nilai
Kepadatan	8,8 g/cm³
Konduktivitas Listrik	22 – 48% AIC
Kekonduksian termal	200 – 300 W/m-K
Titik Leleh	1065¡«C
Koefisien pengembangan termal	16,5 x 10⁻⁶? / ¡«C
Modulus Elastisitas	124 GPa
Kekuatan mulur	350–650 MPa
Pemanjangan	8-15%
Ketahanan oksidasi	Bagus hingga 900°C

• Apa itu?kekuatan tinggi? yang berasal dari pengerasan presipitasi sambil tetap mempertahankan konduktivitas sedang. Kekuatan dapat disesuaikan melalui perlakuan panas.
• Konduktivitas yang sangat baik? dibanding dengan baja tahan karat yang mengeras karena terjadi presipitasi disebabkan kandungan tembaga yang lebih tinggi dalam matriks.
• Tahan panas yang baik?dengan kekuatan dan daya hantar yang dipertahankan hingga 400-500¡«C. Tak mudah melunak dibandingkan dengan paduan Cu lainnya.
• Tahan terhadap oksidasi dan korosikarena pembentukan skala oksida pelindung Cr2O3.

Profil sifat yang unik membuat CuCrZr cocok digunakan untuk aplikasi seperti elektroda las tahan, komponen manajemen termal, dan pegas suhu tinggi.

Aplikasi dan Penggunaan Bubuk CuCrZr

Sifat-sifat seimbang dari bubuk CuCrZr membuatnya sesuai untuk aplikasi berikut:

Aplikasi	Alasan untuk Penggunaan
Elektroda Pengelasan Resistansi	Kekuatan tinggi, konduktivitas listrik bagus, tahan terhadap perubahan bentuk pada temperatur tinggi
Pembuang Panas dan Pipa Panas	Konduktivitas termal tinggi yang dikombinasikan dengan ketahanan temperatur tinggi
Kontak dan Konektor Listrik	Konduktivitas yang baik, kekuatan yang tinggi memungkinkan miniaturisasi
Mata air panas tinggi	Kekuatan retensi pada suhu yang tinggi
Paduan Penyegel Kaca	Kedekatan CTE kaca borosilikat dengan CTE

• Elektroda Pengelasan Resistansi?- Konduktivitasnya yang sangat baik menghasilkan panas lebih sedikit ketika mengelas dan memungkinkan waktu pengelasan yang lebih cepat. Kekuatan yang tinggi menahan bentuk ujung elektroda yang seperti jamur.
• Pengelolaan termal?- Digunakan dalam penukar panas, penyerap panas, pipa panas dll. yang memiliki konduktivitas termal tinggi yang menyebarkan panas dengan cepat sekaligus menjaga integritas mekanis.
• Kontak Elektrik?- Dapat mengganti kontak tembaga berilium dalam banyak aplikasi karena kekuatan yang lebih unggul dan konduktivitas yang serupa.
• Mata air panas tinggi?- Digunakan untuk pegas yang dioperasikan hingga 500¡«C tanpa kehilangan kapasitas beban tidak seperti pegas baja.
• Segel kaca-ke-logam?- CTE-nya sama dengan kaca borosilikat sehingga memungkinkan aplikasi penyegelan kaca borosilikat dengan tegangan yang rendah.

Kemampuan pengerasan presipitasi CuCrZr memungkinkan penyesuaian kekuatan sesuai dengan kebutuhan aplikasi tertentu hanya dengan memodifikasi parameter perlakuan panas.

Spesifikasi Bubuk CuCrZr

Serbuk CuCrZr tersedia dalam berbagai pilihan ukuran, kemurnian dan dapat dikustomisasi sesuai dengan kebutuhan aplikasi. Berikut beberapa spesifikasi umum:

Spesifikasi	Perincian
Rentang Ukuran	10 – 150 mikron
Kemurnian	Hingga 99,9%
Kandungan karbon	<100 ppm
Kandungan Oksigen	<500 ppm
Bentuk Partikel	Bulat, tidak beraturan
Kepadatan Semu	Hingga 80% dari kepadatan teoretis
Laju alir	Hingga 25 detik/50 g

• Ukuran butiran serbuk sangat memengaruhi kerapatan dan hasil akhir permukaan komponen jadi. Serbuk yang lebih halus menghasilkan kerapatan yang lebih besar dan hasil akhir permukaan yang lebih baik.
• Kemurnian yang tinggi mengurangi masalah kontaminasi selama konsolidasi dan meningkatkan sifat akhir.
• Bubuk gas teratomisasi memiliki morfologi bulat yang halus ideal untuk manufaktur aditif. Bubuk teratomisasi air memiliki bentuk tidak beraturan, berguna untuk aplikasi tekan dan sinter.
• Kepadatan nyata menunjukkan seberapa padatnya bubuk dapat dikemas. Kepadatan yang lebih tinggi meningkatkan sintering.
• Laju alir mempengaruhi kemudahan penanganan serbuk dan pengisian cetakan yang seragam dalam proses pengepresan dan sinter.

Atribut bubuk dapat disesuaikan seperti distribusi ukuran partikel, bentuk, densitas rupa, dan lain-lain sesuai dengan kebutuhan aplikasi.

Metode Konsolidasi untuk Serbuk CuCrZr

Serbuk CuCrZr boleh dipadatkan menjadi komponen yang padat sepenuhnya menggunakan metode seperti:

Metode Konsolidasi	Perincian
pembuatan aditif	Peleburan laser selektif, Peleburan berkas elektron
Tekan dan Sinter	Dilanjutkan dengan infiltrasi atau perlakuan panas lebih lanjut
Penekanan Isostatik Panas	Densitas penuh dari bubuk yang terenkapsulasi
Ekstrusi	"Pengakuan serbuk dicampur dengan pelumas, tanpa tanda apapun."
Pembuatan sinter plasma loncatan	Kepadatan cepat menggunakan arus pulsa

Metode-metode manufaktur aditif seperti pelelehan laser selektif dan pelelehan sinar elektron umumnya digunakan untuk memproduksi komponen CuCrZr bentuk bersih yang rumit dengan mikrostruktur halus secara langsung dari serbuk.

Metode pres dan sinter ekonomis untuk produksi volume tinggi tetapi melibatkan banyak langkah. Sifat akhir bergantung pada suhu sintering, waktu, atmosfer, dll.

Penerapan tekanan isostatik panas yang tinggi memungkinkan pemadatan penuh pada temperatur yang rendah. Memecah celah pada bagian yang diproduksi secara tambahan dan meningkatkan masa pakai kelelahan.

Eksstrusi dan penggaraman plasma bunga api merupakan metode alternatif yang cocok untuk geometri yang lebih sederhana. Proses penyatuan mempengaruhi sifat mikro, sifat dan kinerja akhir.

Perlakuan Panas Paduan CuCrZr

Manfaat utama dari paduan CuCrZr adalah respons pengerasan presipitasi. Perlakuan panas pelarutan dan penuaan dapat mengubah kekuatannya secara signifikan sesuai kebutuhan:

Perlakuan Panas	Perincian
Annealing Larutan	850-980¡«C, padamkan air. Larutkan endapan, melembutkan paduan
Menua, bukan ada tanda apapun.	350-500¡«C selama 1-4 jam. Mengontrol presipitasi dan pengerasan.
Pelepas Stres	350¡«C selama 1 jam. Menghilangkan tegangan sisa.

Anil pelarutan meluruhkan kromium dan zirkonium dalam larutan padat diikuti oleh pendinginan cepat untuk membentuk larutan jenuh. Perawatan penuaan selanjutnya menginisiasi endapan koheren halus yang mengakibatkan pengerasan pengendapan.

Waktu dan suhu penuaan mengontrol langsung respon pengerasan. Temperatur penuaan yang lebih rendah dan waktu yang lebih singkat mempertahankan konduktivitas. Pengerasan presipitasi dapat melipatgandakan kekuatan dibanding kondisi solusi.

Penghilang stres membantu mengurangi stres sisa dari pengerjaan panas atau dingin sebelumnya untuk meminimalkan distorsi selama pemesinan.

Perbandingan Serbuk CuCrZr dengan Alternatifnya

CuCrZr bersaing terhadap campuran logam seperti baja tahan karat, berilium tembaga, dan nikel perak yang dikeraskan oleh presipitasi:

Aloi	CuCrZr	17-4PH SS	Be-Cu	Ni-Ag
Kekuatan	Luar biasa	Luar biasa	Adil	Baik
Konduktivitas	Baik	Kurang	Luar biasa	Baik
Kepraktisan	Adil	Baik	Luar biasa	Luar biasa
Kelasawelan	Adil	Adil	Luar biasa	Baik
Biaya	Sedang	Tinggi	Sangat tinggi	Sedang

• 17-4PH stainless? Memiliki kekuatan yang sebanding tetapi konduktivitas yang jauh lebih rendah karena kandungan Cr dan Ni yang lebih tinggi.
• Tembaga berilium?memiliki konduktivitas yang sangat baik tetapi tingkat kekuatan yang lebih rendah. Masalah yang mahal dan berbahaya.
• Nikel perak? memiliki kekuatan yang baik tetapi temperatur operasi yang lebih rendah. Kemampuan pembentukan yang sangat baik.
• CuCrZrMenawarkan keseimbangan terbaik antara kekuatan, konduktivitas, kemampuan kerja dan biaya untuk berbagai aplikasi.

Untuk kombinasi kekuatan dan konduktivitas, CuCrZr memberikan performa lebih tinggi dan biaya lebih rendah dibandingkan stainless steel yang dikeraskan oleh presipitasi atau paduan tembaga berilium.

Pemasok Bubuk CuCrZr

Bubuk CuCrZr dipasok oleh produsen bubuk logam khusus. Berikut adalah beberapa pemasok utamanya:

Pemasok	Atribut Serbuk
Sandvik	Kisaran ukuran 10-150 ×m, Kepadatan tampak hingga 65%, Serbuk tidak beraturan dan bulat
Hoganas	Rentang ukuran 45-150 ×m, Berat jenis tampak hingga 80%, Bubuk sferis, Kemurnian tinggi
Pometon	Kisaran ukuran 10-63 Ã × m, Kepadatan tampak hingga 65%, Bubuk bulat dan tidak teratur
CNPC Bubuk	Rentang ukuran 10-150 Ãœm, Kerapatan jelas hingga 75%, Kemurnian tinggi

Tersedia berbagai kadar serbuk yang dioptimalkan untuk manufaktur aditif, aplikasi tekan dan sinter, atau disesuaikan untuk persyaratan pelanggan tertentu.

Suplier yang bereputasi baik memiliki kontrol kualitas yang ekstensif dalam produksi bubuk dan menyediakan sertifikat pabrik dengan bukti komposisi kelompok.

Harga Bubuk CuCrZr

Sebagai bubuk paduan khusus, CuCrZr lebih mahal daripada bubuk material standar. Berikut ini beberapa kisaran harga umum:

Kategori Bubuk	Ukuran partikel	Kisaran Harga
CuCrZr untuk AM	15-45 μm	$100-150 per kg
CuCrZr untuk Proses Tekan & Sinter	45-150 ×m	$50-100 setiap kg
CuCrZr Murni Tinggi	10-45 pm	$180-250 per kg

• Serbuk halus di bawah 45 mikron umumnya di atas $100/kg cocok untuk manufaktur aditif.
• Bubuk yang lebih kasar 45-150 mikron berharga $50-100/kg cocok untuk rute penekanan dan sintering.
• Serbuk dengan kemurnian tinggi (>99,9%) yang dirancang untuk aplikasi kritis memiliki harga premium lebih dari $180/kg.
• Mengurangi kadar oksigen dan karbon meningkatkan konsolidasi dan hasil akhir properti.
• Harga bervariasi sesuai dengan kuantitas, rentang ukuran, dan tingkat kualitas bubuk.

Diskon volume dari 1 kg ke beberapa ton dapat dinegosiasikan dengan pemasok. Bubuk kemurnian tinggi dengan distribusi ukuran partikel terkontrol menarik harga yang lebih tinggi.

Serbuk CuCrZr: Kesehatan dan Keselamatan

Seperti kebanyakan debu logam, debu CuCrZr memerlukan penanganan cermat untuk meminimalkan risiko kesehatan dan keselamatan:

Bahaya	Tindakan Pencegahan	APD
Hubungan mata	Hindari kontak langsung. Jangan mengucek mata setelah terkena. Bilas dengan air jika terkena.	Kacamata pengaman
Kontak kulit	Hindari kontak langsung. Cuci bagian yang terpengaruh secara menyeluruh dengan sabun dan air.	Sarung tangan
Penghirupan	Hindari menghirup debu bedak. Pastikan ventilasi yang memadai.	Pernafasan yang disetujui
Konsumsi	Hindari menyentuh wajah dengan tangan secara langsung. Cuci tangan setelah menangani sesuatu.	–
Api	Gunakan pasir kering untuk memadamkan api serbuk logam. Jangan gunakan air.	Peralatan keselamatan kebakaran

• Gunakan APD - kacamata pelindung, sarung tangan, respirator ketika memegang bubuk untuk meminimalkan kontak.
• Praktikkan kebersihan yang baik setelah bekerja dengan bedak.
• Cegah penumpukan debu bubuk pada permukaan.
• Simpan wadah tertutup di ruangan yang sejuk dan kering, jauh dari sumber api.

Rujuk ke SDS untuk informasi keselamatan yang lengkap. Dapatkan bantuan medis jika terkena menyebabkan iritasi. Menerapkan protokol keselamatan yang benar meminimalkan risiko saat menangani bubuk CuCrZr.

Pemeriksaan dan Uji Coba Bubuk CuCrZr

Untuk memastikan kualitas dan konsistensi tinggi, bubuk CuCrZr harus diperiksa dan diuji untuk:

Parameter	Metode	Spesifikasi
Komposisi kimia	XRF, kimia basah	Kepatuhan terhadap kandungan Cu, Cr dan Zr yang ditentukan
Pembagian Ukuran Partikel	Difraksi laser, pengayakan	Ukuran median, D10, D90 dalam rentang yang ditentukan
Morfus bubuk	Pencitraan SEM	Bentuk bulat, satelit minimal untuk AM bubuk
Kepadatan Semu	Hall flowmeter	Seperti yang ditetapkan untuk aplikasi
Laju alir	Hall flowmeter	Seperti yang ditetapkan untuk aplikasi
Kekotoran	ICP, analisis LECO	Kurang oksigen dan nitrogen

Pengujian QC dalam proses yang tepat dan inspeksi akhir memastikan bubuk tersebut memenuhi atribut kimia, fisik, dan morfologis yang dibutuhkan untuk aplikasi yang dimaksud. Pengujian rutin harus diterapkan oleh produsen dan pengguna bubuk.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

P. Aloi CuCrZr digunakan untuk apa?

A. CuCrZr digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dikombinasikan dengan konduktivitas listrik dan termal yang baik seperti elektroda las tahanan, penghilang panas, dan pegas bersuhu tinggi.

T. Bagaimana cara pembuatan bubuk CuCrZr?

A. CuCrZr diproduksi melalui atomisasi gas atau atomisasi air dari paduan lebur untuk menciptakan partikel serbuk bulat atau tidak beraturan yang berukuran optimal untuk penggunaan AM atau pengepresan dan penyinteran.

Q. Yang mempengaruhi sifat-sifat bagian CuCrZr?

A. Sifat tergantung pada komposisi, kualitas bubuk, metode konsolidasi dan parameter, perlakuan panas, dan struktur mikro. Kemampuan pengerasan presipitasi CuCrZr juga memungkinkan kustomisasi kekuatan.

Q. Apakah perbedaan antara CuCrZr yang diatomisasi gas dan diatomisasi air?

A. Serbuk gas atomized memiliki morfologi spheris yang ideal untuk proses AM, sedangkan serbuk water atomized memiliki bentuk yang tidak beraturan yang cocok untuk aplikasi press dan sinter.

Q. Apakah alloy CuCrZr memerlukan perlakuan panas?

A. Ya, perlakuan panas pelarutan anil dan penuaan memungkinkan optimasi kekuatan dan konduktivitas dengan mengontrol pengendapan pada mikrostruktur paduan.

T. Berapa harga umum CuCrZr powder?

A. Serbuk CuCrZr berkisar dari $50/kg untuk kadar cetak dan sinter hingga $250/kg untuk bubuk kadar AM kemurnian tinggi. Fraksi ukuran yang lebih halus dan kemurnian yang lebih tinggi akan menambah biaya.