Proszek AlSi50

AlSi50 jest aluminiowo-krzemowym sproszkowanym stopem zawierającym 50% krzemu i resztę aluminium. Oferuje wyjątkowe połączenie właściwości takich jak niska gęstość, wysoka płynność, niska rozszerzalność termiczna, wysoka wytrzymałość właściwa oraz odporność na korozję.

Sk 2;ad chemiczny proszku AlSi50

Typowy skład proszku ze stopu AlSi50:

Element	Kompozycja
Aluminium (Al)	Równowaga
Krzem (Si)	48-52%

• Aluminium tworzy matrycę która gwarantuje miękkość, twardość i odporność na korozję.
• Kryształ zwiększa twardość, płynność i zmniejsza współczynnik rozszerzalności cieplnej.

Wysoka zawartość krzemu wynosząca 50% daje skład eutektyczny z najniższą możliwą temperaturą topnienia i doskonałą zdolnością odlewniczą. Ścisła kontrola stosunku Al do Si ma krytyczne znaczenie.

Cechy proszku AlSi50

Proszek AlSi50 charakteryzuje się wyjątkowym zestawem właściwości, dzięki którym nadaje się do zastosowań o wysokiej wydajności:

Nieruchomość	Wartość
Gęstość	2,55 g/cm3
Temperatura topnienia	577¡«C
Maksymalna wytrzymałość na rozciąganie	200-300 MPa
Wydłużenie	<1%
Twardość	100-120 Hb
Przewodność cieplna	50-90 W/m-K
CTE	12-15 x 10^-6/¡«C
Moduł Younga	80–90 GPa
Odporność przeciwkorozyjna	Wyśmienicie

• Niska gęstość?- Do 40% mniej niż stopy tytanowo-stalowe.
• Wysoka płynność w stanie stopionym?- Umożliwia doskonałą odlewalność i wypełnienie formy.
• Wysoki stosunek wytrzymałości do masy?- Precyzyjna wytrzymałość porównywalna ze stopami tytanu
• Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej?- wymiary pozostają stabilne w szerokim zakresie temperatur.
• Doskonała odporność na korozję?- Warstwa tlenku ochronnego zapobiega korozji w większości środowisk.
• Dobry wypływ ciepła?- Dwa razy więcej niż w przypadku stopów tytanu, co umożliwia efficient odprowadzanie ciepła.

Ten wyjątkowy profil właściwości sprawia, że stop AlSi50 jest odpowiedni do zastosowań, w których krytyczna jest niewielka masa, precyzja, stabilność i wytrzymałość.

Zastosowania proszku AlSi50

Kluczowe właściwości proszku AlSi50 sprawiają, że jest to idealny materiał do:

APLIKACJE	Korzyści
Komponenty samochodowe	Niska gęstość i doskonała zdolność do odlewania.
Części lotnicze	Wysoka wytrzymałość właściwa, stabilne wymiary.
Podłoża elektroniczne	Zarządzanie termiczne, współczynnik rozszerzalności cieplnej dostosowany do ceramiki.
Wykroje luster	Niska gęstość, obrabialność, stabilność.
Implanty medyczne	Biokompatybilny, nietoksyczny, odporny na korozję.

• Motoryzacja?- Stosowane w tłokach, blokach silników, częściach układu napędowego w celu zmniejszenia wagi i poprawy efektywności paliwowej.
• Astronautyka?- Idealny do precyzyjnych elementów lotniczych, jak siłowniki i koła turbosprężarki, wymagających wysokiej wytrzymałości w stosunku do masy.
• Elektronika?- Podłoża dla płyt drukowanych i obudowy układów scalonych do radzenia sobie z obciążeniami cieplnymi przy jednoczesnym dopasowaniu zachowania rozszerzalności ceramiki.
• Optyka?- Surowce luster, teleskopy korzystają z wysokiej stabilności wymiarowej i obrabialności.
• Medical?- Doskonała biokompatybilność i odporność na korozję dla implantów, takich jak urządzenia ortopedyczne.

AlSi50 oferuje maksymalną wydajność w sytuacjach, gdy gęstość, precyzja i wytrzymałość są niezwykle ważne.

Specyfikacja proszku AlSi50

Proszek AlSi50 jest dostępny w różnych frakcjach wielkości, kształtach i poziomach czystości:

Parametr	Opcje
Wielkość cząstek	10-150 mikronów
Kształt cząstki	Nieregularny, okragły
Gęstość Nasypowa	Do 2,7 g/cm3
Szybkość przepływu	Do 25 s/50 g
Czystość	Do 99,7%
Odmiany stopów	AlSi40, AlSi30

• Mniejsze cząstki zwiększają gęstość spiekania, podczas gdy duże cząstki poprawiają sypkość.
• Kształt sferyczny poprawia właściwości sypkie proszku w porównaniu do cząstek o nieregularnym kształcie.
• Wyższa gęstość pozorna zwiększa efektywne obciążenie w produkcji kompozytów.
• Większe natężenie przepływu poprawia łatwość w obchodzeniu się z proszkiem i jego przetwarzaniu.
• Wysokie klasy czystości minimalizują problemy z zanieczyszczeniami.
• Stopy aluminium-krzem, z dodatkiem od 30% do 40% krzemu również dostępne.

Atrybuty proszku można dostosować do określonych wymagań aplikacji i metod przetwarzania.

Metody konsolidacji proszku AlSi50

Proszek AlSi50 można przekształcić w komponenty o pełnej gęstości, wykorzystując techniki takie jak:

Metoda	Szczegóły
wytwarzanie przyrostowe	Doskonała swoboda geometryczna dla złożonych kształtów.
Metalowa forma wtrysku	Możliwość kształtowania siatki o wysokiej precyzji.
Prasowanie i spiekanie	Ekonomiczne kształty o większych objętościach.
Odlewanie	Korzysta z doskonałej płynności i zachowań wypełniających formę.
Ekstruzja	Do profili, prętów i rur.

• Techniki wytwarzania addytywnego Powder bed fusion, takie jak selektywne spiekanie laserowe, są idealne do części składanych niskonakładowych.
• Metalowe formowanie wtryskowe zapewnia najściślejsze tolerancje i wykończenie powierzchni.
• Ściskanie, po którym następuje spiekanie w fazie ciekłej, jest powszechnie stosowane, ale konieczne jest wtórne przetwarzanie.
• Odlewanie inwestycyjne zapewnia większą wydajność w przypadku prostszych geometrii.
• Ekstruzja jest odpowiednia do ciągłej produkcji prętów, sztab i rur.

Metoda konsolidacji ma silny wpływ na końcowe wartości własności, mikrostrukturę i koszty ekonomiczne.

Obróbka cieplna części AlSi50

Następujące obróbki cieplne mogą być użyte do modyfikacji właściwości AlSi50:

Obróbka Cieplna	Szczegóły	Cel
Obróbka cieplna w roztworze	500-550¡«C, zahartować	Rozpuszczalne fazy rozpuszczają się
Starzenie sztuczne	150-180¡«C, 5-10 godzin	Utwardzenie wydzieleniowe
Relaksujące	250¡«C 2 godziny	Usuwanie naprężeń resztkowych

• Obróbka w roztworze rozpuszcza cząstki krzemu w matrycy aluminiowej, a następnie następuje szybkie chłodzenie.
• Kolejne starzenie powoduje ponowne wytrącanie krzemionki w postaci drobnych dyspersji, nadając tym samym wytrzymałość.
• Odprężanie w niskiej temperaturze pomaga zredukować resztkowe naprężenia z wcześniejszych etapów formowania.

Dzięki odpowiedniej obróbce cieplnej można dostosować wytrzymałość, twardość i ciągliwość zgodnie z wymaganiami aplikacji.

Porównanie proszku AlSi50 z alternatywami

Oto porównanie AlSi50 z innymi eutektycznymi stopami aluminium-krzem:

Stop	AlSi50	AlSi40	AlSi30
Płynność	Najwyższy	Wysoki	Średnie
Odlewalność	Wyśmienicie	Bardzo dobre	Dobrze
Twardość	Wysoki	Średnie	Niski
Siła	Wysoki	Średnie	Niski
Przewodność cieplna	Średnie	Wysoki	Najwyższy
CTE	Niski	Średnie	Wysoki
Koszt	Wysoki	Średnie	Niski

• AlSi40 oferuje najlepsze wszechstronne połączenie płynności, wytrzymałości i przewodności cieplnej.
• AlSi30 zapewnia najwyższą przewodność cieplną, ale najniższą wytrzymałość i płynność.
• AlSi50 cechuje się największą płynnością, twardością i wytrzymałością, lecz posiada mniejszą przewodność cieplną.

AlSi50 jest stosowany w przypadkach, gdy bardzo ważne są maksymalna lejność, stabilność wymiarów i wysoka wytrzymałość właściwa.

AlSi50 Producenci Proszków

Jako sproszkowany stop specjalny AlSi50 jest produkowany przez różnych dostawców na całym świecie:

Producent	Kraj
Metale spoiwa	Niemcy
CNPC Powder	Chiny
Sandvik Osprey	Wielka Brytania
Rio Tinto Metal Powders	Kanada
Valimet Inc.	USA
ASK Chemicals	USA

Renomowani producenci stosują ściślejszą kontrolę jakości i dostosowują się do międzynarodowych norm dotyczących składu, rozkładu wielkości cząstek, gęstości pozornej i poziomu zanieczyszczeń.

Ceny proszku AlSi50

Jako zaawansowany sproszkowany stop specjalny, AlSi50 jest sprzedawany w cenie wyższej od zwykłych gatunków aluminium:

Granulacja proszku	Wielkość cząstek	Cena ($/kg)
Do naciśnięcia	Pod 150 Ã×m	$15-25
Do spiekania	45—150 Öm	$18-30
Dla rano	15-45 µm	$30-50
Wysoka czystość	Do 10 Ã×m	$40-75

• Drobniejsze frakcje do spiekania i wytwarzania dodatków są droższe niż proszek do prasowania.
• Za małe partie poniżej 100 kg zażądają wyższych cen.
• Gatunki o wysokiej czystości z niższą zawartością tlenu i azotu są o 50-100% droższe.
• Zmniejszenie zawartości krzemu w AlSi40 obniża koszty o około 20%.

Rabaty ilościowe, dłuższe umowy i prostsze specyfikacje cząsteczek sprzyjają obniżeniu kosztów.

Zagadnienia bezpieczeństwa i higieny dotyczące proszku AlSi50

Jak każdy proszek metalowy, proszek AlSi50 wymaga bezpiecznego obchodzenia się:

Niebezpieczeństwo	Środki ostrożności	ŚOI
Kontakt skórny/oczny	Unikać bezpośredniego kontaktu. Dokładnie opłukać w przypadku zanieczyszczenia.	Rękawiczki, gogle
Wdychanie	Unikaj wdychania pyłu. Zapewnij wentylację.	Respirator
Spożycie	Unikaj przenoszenia dłonią do ust. Myj ręce.	–
Ogień	Użyj piasku. Nie używaj wody.	Sprzęt ochronny

• Rękawice, okulary ochronne, maska ​​podczas obsługi proszku.
• Unikać kontaktu ze skórą. Zmyć po narażeniu.
• Przechowywać w chłodnym i suchym miejscu z dala od iskier i płomieni.
• Zapewnij odpowiednią wentylację i odpylanie.
• Całkowitych wytycznych szukaj w karcie charakterystyki substancji niebezpiecznej i lokalnych przepisach.

Przy odpowiednich środkach ostrożności i PPE proszek AlSi50 można bezpiecznie obchodzić się.

Badanie i testowanie proszku AlSi50

Aby zapewnić spełnienie specyfikacji jakości, proszek AlSi50 musi przejść następujące procesy:

Parametr	Metoda	Specyfikacja
Skład chemiczny	OES, XRF, chemia mokra	Zgodność z zawartością Al i Si
Rozpiętość wielkości cząsteczek	Dyfrakcja laserowa, przesiewanie	D10, D50, D90 w zakresie
Morfologia proszku	Mikroskopia SEM	Charakterystyka kształtu i przepływu
Gęstość Nasypowa	Test przepływomierza Halla	Minimalna określona gęstość
Szybkość przepływu	Test przepływomierza Halla	Maksymalny czas trwania wydatku 50g
Poziomy zanieczyszczeń	Analiza ICP lub LECO	Mała zawartość tlenu, zawartość wilgoci

Należy przeprowadzać testy okresowo zgodnie z normami ASTM w celu zapewnienia spójności jakości produkcji i wydajności w zastosowaniach docelowych.

Często zadawane pytania (FAQ)

P. Do czego stosuje się AlSi50?

A. AlSi50 jest idealny do zastosowań takich jak części samochodowe, elementy lotnicze i podłoża elektroniczne, w których niska masa, stabilność wymiarowa i wysoka płynność mają krytyczne znaczenie.

Czy stop AlSi50 wymaga obróbki cieplnej?

A. Opcjonalna obróbka cieplna, obejmująca roztwór utwardzający i starzenie, może być przeprowadzona w celu zwiększenia wytrzymałości przez wytrącanie kryształków krzemu w mikrostrukturze.

P. Jakie metody pozwalają zespolić proszek AlSi50?

A. Proszek AlSi50 można zagęścić do pełnej gęstości stosując formowanie wtryskowe metali, odlewanie, wytwarzanie przyrostowe przez SLM/EBM, wytłaczanie i spiekanie.

P. Czy AlSi50 jest łatwo spawalny?

A. AlSi50 ma stosunkowo słabą spawalność ze względu na wysoką zawartość krzemu. Do spawania tego stopu wymagane są specjalne materiały wypełniające i techniki.

Q. Czy proszek AlSi50 jest bezpieczny w obsłudze?

A. Podobnie jak w przypadku każdego drobnoziarnistego proszku metalowego, należy zachować standardowe środki ostrożności podczas obsługi proszku AlSi50 w celu zminimalizowania ryzyka dla zdrowia i bezpieczeństwa.