Pó de CuCrZr

Visão Geral do Pó CuCrZr

O pó de CuCrZr é um pó de liga composto de cobre (Cu), cromo (Cr) e zircônio (Zr). Ele oferece uma combinação única de propriedades que o tornam adequado para aplicações de alto desempenho que requerem alta resistência, boa condutividade e resistência ao amolecimento em temperaturas elevadas.

Composição do pó de CuCrZr

O CuCrZr é uma liga endurecida pela precipitação, o que significa que sua alta resistência vem de precipitados coerentes formados na matriz metálica. A composição desempenha um papel fundamental na obtenção da resposta ideal ao endurecimento pela precipitação. Aqui estão os intervalos de composição típicos:

Elemento	Composicional variações
Cobre (Cu)	Sobras
Crómio (Cr)	0,5 a 1,2 % em peso
Zircônio (Zr)	0,03 - 0,3 %

• O cobre forma a matriz e oferece condutividade térmica e elétrica.
• O cromo contribui para o fortalecimento da solução sólida e forma precipitados para impedir o movimento de deslocamento.
• O zircônio forma precipitados coerentes com o cobre, permitindo o endurecimento por precipitação.

O conteúdo de cromo e zircónio é optimizado para maximizar a resistência através do endurecimento pela precipitação, mantendo, simultaneamente, uma condutividade aceitável.

Propriedades do pó de CuCrZr

O pó de CuCrZr oferece uma combinação excepcional de resistência, condutividade e resistência ao calor devido a sua natureza endurecida por precipitação. Aqui estão algumas propriedades importantes:

Propriedade	Valor
Densidade	8,8 g/cm3
Condutividade Elétrica	22 - 48% IACS
Condutividade térmica	200 – 300 W/m-K
Ponto de Fusão	1065«C
Coeficiente de expansão térmica	16,5 x 10<sup>-6</sup>?/¡«C
Módulo de Elasticidade	124 GPa
Resistência ao escoamento	350 – 650 MPa
Elongação	8-15%
Resistência à oxidação	Bom até 900¡«C

• Ele tem?alta resistência?oriundo do endurecimento por precipitação enquanto ainda mantém uma condutividade moderada. A resistência pode ser adaptada por meio de tratamento térmico.
• Excelente condutividadecomparadas com aços inoxidáveis endurecidos por precipitação devido ao maior teor de cobre na matriz.
• Boa resistência ao calor?com retenção de condutividade e resistência de até 400-500°C. Menos propenso a amolecimento comparado a outras ligas de Cu.
• Resistente à oxidação e corrosão?devido à formação de óxido protetor de escala Cr2O3.

Este perfil de propriedade exclusivo torna o CuCrZr adequado para aplicações como eletrodos de solda de resistência, componentes de gerenciamento térmico e molas de alta temperatura.

Aplicações e usos do pó de CuCrZr

As propriedades equilibradas do pó de CuCrZr o tornam adequado para as seguintes aplicações:

Aplicativo	Motivo de uso
Eletrodos de solda por resistência	Alta resistência, boa condutividade, resistência a deformações em altas temperaturas
Dissipadores de calor e tubos de calor	Alta condutividade térmica combinada com alta resistência a temperaturas
Contatos e Conectores Elétricos	Boa condutividade, alta resistência permite miniaturização
Fontes de alta temperatura	Retenção de força a temperaturas elevadas
Ligas para Vedação de Vidro	Coincidência próxima do CTE com o vidro de borosilicato

• Eletrodos de solda por resistência? - A sua excelente condutividade gera menos calor durante a soldagem, permitindo tempos de solda mais rápidos. A alta resistência impede o formação de cogumelos nas pontas dos eletrodos.
• Gestão térmica- Usado empermutadores de calor, dissipadores de calor, tubos de calor, etc., onde a alta condutividade térmica dissipa rapidamente o calor, mantendo a integridade mecânica.
• Contatos elétricos?- Pode substituir contatos de cobre-berílio em muitas aplicações devido à maior resistência e condutividade similar.
• Fontes de alta temperatura?- Utilizadas para molas que operam em temperatura de até 500¡«C sem perda de capacidade de carga, ao contrário das molas de aço.
• Vedações de vidro com metal?- Seu CTE corresponde ao vidro de borosilicato, permitindo aplicações de vedação de vidro com baixo estresse.

A capacidade de endurecimento por precipitação do CuCrZr permite ajustar a resistência conforme os requisitos específicos da aplicação, simplesmente modificando os parâmetros do tratamento térmico.

Especificações do Pó de CuCrZr

O pó CuCrZr está disponível em várias faixas de tamanho, purezas e pode ser personalizado conforme as necessidades da aplicação. Aqui estão algumas especificações comuns:

Especificação	Detalhes
Intervalo de tamanho	10 – 150 micras
Pureza	Até 99,9%
Teor de carbono	<100 ppm
Teor de Oxigênio	< 500 ppm
Forma da partícula	Esférica, irregular
Densidade Aparente	Até 80% da densidade teórica
Taxa de vazão	Até 25 s/50 g

• O tamanho do pó afeta diretamente a densidade e o acabamento superficial das peças finalizadas. O pó mais fino produz maior densidade e melhor acabamento superficial.
• Alta pureza reduz problemas de contaminação durante a consolidação e melhora as propriedades finais.
• Pó atomizado por gás tem morfologia esférica ideal para fabricação de aditivos. O pó atomizado por água tem forma irregular, útil para aplicações de prensagem e sinterização.
• A densidade aparente indica a capacidade de compactação de um pó. Maiores densidades melhoram a sinterização.
• O caudal afeta a facilidade do manuseio do pó e o enchimento uniforme da matriz no processo de prensagem e sinterização.

Os atributos em pó podem ser personalizados como distribuição de tamanho de partículas, forma, densidade aparente, etc., conforme os requisitos da aplicação.

Métodos de Consolidação para o Pó CuCrZr

O pó de CuCrZr pode ser consolidado em componentes totalmente densos usando métodos como:

Método de Consolidação	Detalhes
fabricação aditiva	Fusão seletiva a laser, Fusão por feixe de elétrons
Pressionar e Sinterizar	Segue–se de infiltração ou outro tratamento de aquecimento adicional
Prensagem Isostática a Quente	Adensamento completo de pó encapsulado
Extrusão	Forjamento de pós misturados com lubrificantes
Sinterização por plasma de faísca	Densificação rápida usando corrente pulsada

Métodos de fabricação aditiva, como fusão seletiva a laser e fusão por feixe de elétrons, são comumente usados para produzir peças CuCrZr complexas e de formato líquido com microestrutura fina diretamente a partir do pó.

O método de prensagem e sinterização é econômico para produção de alto volume, mas envolve várias etapas. As propriedades finais dependem da temperatura de sinterização, tempo, atmosfera etc.

A prensagem isostática a quente aplica alta pressão, permitindo a densificação total em temperaturas mais baixas. Reduz a porosidade em peças fabricadas por adição e melhora a vida útil contra fadiga.

A extrusão e a sinterização a plasma com faíscas são métodos alternativos adequados para geometrias mais simples. O processo de consolidação influencia a microestrutura final, as propriedades e o desempenho.

Tratamento Térmico da Liga CuCrZr

Um benefício importante da liga CuCrZr é sua resposta ao endurecimento por precipitação. Tratamentos térmicos de solução e envelhecimento podem alterar significativamente sua resistência conforme as exigências:

Tratamento Térmico	Detalhes
Recozimento de Solução	850-980¡«C, têmpera na água. Dissolve precipitados, torna a liga mais macia
Envelhecimento	350-500 °C durante 1 a 4 horas. Controla precipitação e endurecimento.
Alivia o estresse	350¡«C por 1 hora. Remove tensões residuais.

Recozimento em solução dissolve o cromo e o zircônio em solução sólida, seguido de têmpera rápida para formar uma solução sólida supersaturada. O tratamento de envelhecimento subsequente nucleia precipitados coerentes finos que resultam em endurecimento por precipitação.

O tempo e a temperatura de envelhecimento controlam diretamente a resposta de endurecimento. Temperaturas de envelhecimento mais baixas e tempos mais curtos preservam a condutividade. O endurecimento por precipitação pode triplicar a resistência em comparação com a condição de solução.

Redução de estresse auxilia a reduzir tensões residuais de trabalhos anteriores a frio ou quente para minimizar distorções durante a usinagem.

Comparação do pó CuCrZr com alternativas

CuCrZr compete contra ligas como aços inoxidáveis endurecidos por precipitação, cobre-berílio e níquel-prata:

Liga	CuCrZr	17-4PH Aço inoxidável	Be-Cu	Ni-Ag
Força	Excelente	Excelente	Justo	Bom
Condutividade	Bom	Pobre	Excelente	Bom
Trabalhabilidade	Justo	Bom	Excelente	Excelente
Soldabilidade	Justo	Justo	Excelente	Bom
Custo	Moderada	Alto	Muito alto	Moderada

• Inoxidável 17-4PH?apresenta resistência comparável, mas condutividade consideravelmente menor, devido ao maior teor de Cr e Ni.
• Cobre berílio?tem ótima condutividade, mas níveis de força reduzidos. Questões caras e tóxicas.
• Alpaca?tem ótima resistência, mas menor operabilidade em temperatura. Formabilidade excelente.
• CuCrZr?oferece o melhor equilíbrio de resistência, condutividade, trabalhabilidade e custo para muitas aplicações.

Para combinações de resistência e condutividade, CuCrZr oferece desempenho mais alto e menor custo em comparação a aços inoxidáveis endurecidos por precipitação ou ligas de cobre com berílio.

Fornecedores de Pó de CuCrZr

O pó CuCrZr é fornecido por produtores especializados em pó metálico. Aqui estão alguns dos principais fornecedores:

Fornecedor	Atributos de Pós
Sandvik	Faixa de tamanho: 10-150 Ãxm, Densidade aparente até 65%, Pó irregular e esférico
Hoganas	Tamanho entre 45–150 Ã×m, Densidade aparente de até 80%, Pó esférico, Alta pureza
Pometon	Faixa de tamanho de 10 a 63 Å × m, Densidade aparente de até 65%, Pó esférico e irregular
CNP Pó	Intervalo de tamanhos 10-150 Ã×m, Densidade aparente até 75%, Alta pureza

Vários graus de pó estão disponíveis otimizados para aplicações de fabricação aditiva, prensagem e sinterização, ou adaptados para requisitos específicos do cliente.

Os fornecedores de renome fazem extensos controles de qualidade na produção do pó e disponibilizam os certificados de moagem com comprovação da composição do lote.

Preços do pó de CuCrZr

Como um pó de liga metálica especial, o CuCrZr é mais caro que os pós de materiais padrão. Aqui estão algumas faixas de preços típicas:

"Graduação em pó"	Tamanho da partícula	Intervalo de Preços
CuCrZr para fabricação aditiva	15-45 Ã…m	$ 100-150 por kg
CuCrZr para Prensa e Sinterização	45-150 μm	$50-100 por kg
Cobre-crômio-zircônio de alta pureza	10-45 μm	US$ 180-250 por kg

• Pó fino abaixo de 45 microns normalmente são acima de US$100/kg ideais para manufatura aditiva.
• Pó mais grosso de 45-150 mícrons custa US$ 50-100/kg, adequado para a via de prensagem e sinterização.
• O pó de alta pureza (>99,9%) destinado a aplicações essenciais lidera o preço do prêmio em mais de $180/kg.
• A redução do conteúdo de oxigênio e carbono melhora a consolidação e propriedades finais.
• Os preços variam de acordo com a quantidade, a gama de tamanhos e o nível de qualidade do pó.

Descontos por volume de 1 kg a várias toneladas podem ser negociados com os fornecedores. Pó de alta pureza com distribuição controlada do tamanho de partícula atrai preço mais alto.

Pó CuCrZr: Saúde e Segurança

Como a maioria dos pós de metais, o pó de CuCrZr requer manuseio cuidadoso para minimizar os riscos à saúde e à segurança:

Perigo	Precauções	EPI
Contacto visual	Evite contato direto. Não esfregue os olhos após a exposição. Enxague com água em caso de contato.	Óculos de proteção
Contato com a pele	Evite o contato direto. Lave bem a área afetada com água e sabão.	Luvas
Inalação	Evite inspirar o pó da levedura. Garanta ventilação adequada.	Respiradores aprovados
Ingestão	Evite contato boca-a-mão. Lave as mãos após manusear.	–
Fogo	Use areia seca para extinguir incêndio de pó metálico. Não use água.	Equipamento de segurança contra incêndios

• Use EPI– óculos, luvas, máscara contra pó ao manipular pó para minimizar o contato.
• Pratique boa higiene após trabalhar com pó.
• Evite o acúmulo de pó sobre as superfícies.
• Armazene recipientes lacrados em áreas frescas e secas, longe de fontes de ignição.

Consulte a FISPQ para obter informações completas de segurança. Obtenha assistência médica se a exposição causar irritação. Protocolos de segurança adequados minimizam riscos no manuseio de pó CuCrZr.

Inspeção e Teste do Pó CuCrZr

Para garantir alta qualidade e consistência, o pó de CuCrZr deve ser inspecionado e testado para:

Parâmetros	Método	Especificação
Composição química	XRF, química úmida	Conformidade com o teor especificado de Cu, Cr e Zr
Distribuição de Tamanho de Partículas	Difração a laser, peneiração	Tamanho mediano, D10, D90 dentro da gama especificada
Morfologia de pó	Imagem SEM	Forma esférica, satélites mínimos para pó AM
Densidade Aparente	Fluxo de via respiratória	Como especificado para aplicação
Taxa de vazão	Fluxo de via respiratória	Como especificado para aplicação
Impurezas	ICP, análise LECO	Baixo teor de oxigênio e nitrogênio

Testes adequados de controle de qualidade no processo e inspeção final garantem que o pó atenda aos atributos químicos, físicos e morfológicos exigidos pela aplicação pretendida. Testes de rotina devem ser implementados tanto pelo produtor quanto pelo usuário de pó.

FAQs

P. Para que é usada a liga CuCrZr?

A. CuCrZr é usado em aplicações que requerem alta resistência combinada com boa condutividade elétrica e térmica como: eletrodos de solda, dissipadores de calor e molas de alta temperatura.

P. Como o pó CuCrZr é feito?

A. CuCrZr é produzido por atomização de gás ou atomização de água da liga fundida para criar partículas de pó esféricas ou irregulares com tamanho ótimo para uso de AM ou prensagem e sinterização.

P. O que afeta as propriedades das peças de CuCrZr?

A. As propriedades dependem da composição, qualidade do pó, método de consolidação e parâmetros, tratamento térmico e microestrutura. A capacidade de endurecimento por precipitação do CuCrZr também permite a customização da resistência.

P. Qual a diferença entre o pó de CuCrZr atomizado a gás e atomizado a água?

A.Pó atomizado a gás tem uma morfologia esférica, ideal para processamento AM, enquanto que o pó atomizado a água tem uma forma irregular, adequada para a aplicação de prensa e sinterização.

P. A liga CuCrZr necessita de tratamento térmico?

A. Sim, os tratamentos térmicos de recozimento de solução e envelhecimento permitem otimizar a resistência e a condutividade controlando a precipitação na microestrutura da liga.

P. Qual é o preço típico do pó de CuCrZr?

A. Os pós de CuCrZr possuem alcance de US$ 50/kg para grau de prensa e sinterização até US$ 250/kg para pó de grau AM de alta pureza. Frações de tamanho menores e pureza maior aumentam o custo.