ผง AlMgScZr

ภาพรวมของ AlMgScZr Powder

AlMgScZr เป็นผงโลหะผสมอะลูมิเนียมที่มีแมกนีเซียม สแกนเดียม และเซอร์โคเนียมเป็นธาตุโลหะผสมหลัก ซึ่งแสดงถึงความแข็งที่เหนือกว่า ความสามารถในการเชื่อม และความทนทานต่อการกัดกร่อนขณะที่ยังคงประโยชน์ของความหนาแน่นต่ำของอะลูมิเนียม

คุณสมบัติและข้อดีหลักของผง AlMgScZr ประกอบด้วย:

คุณสมบัติและลักษณะของ AlMgScZr Powder

คุณสมบัติ	รายละเอียด
องค์ประกอบ	Al-Mg-Sc-Zr อัลลอย
ความหนาแน่น	2.7 กรัม/ซม³
รูปร่างของอนุภาค	ทรงกลม
ช่วงขนาด	10-75 ไมครอน
ความหนาแน่นปรากฏ	สูงสุดที่ 60% ของความถ่วงจำเพาะจริง
ความไหลได้	ยอดเยี่ยม
ความแข็งแรง	สูงมากสำหรับผงโลหะผสม Al
ความสามารถในการเชื่อม	ยอดเยี่ยม

ผง AlMgScZr ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างและชิ้นส่วนฟังก์ชันน้ำหนักเบาได้ทั่วทุกอุตสาหกรรม เช่น อวกาศ ยานยนต์ และอุตสาหกรรมที่ต้องการความแข็งแรงเฉพาะตัวสูง

องค์ประกอบผง AlMgScZr

องค์ประกอบทั่วไปของผง AlMgScZr:

องค์ประกอบผง AlMgScZr

องค์ประกอบ	เปอร์เซ็นต์น้ำหนัก
อลูมิเนียม	สมดุล
แมกนีเซียม	0.2-1%
สแกนเดียม	0.2-0.7%
เซอร์โคเนียม	0.05-0.25%
ซิลิกอน	สูงสุด 0.1%
เหล็ก	สูงสุด 0.1%
ทองแดง	สูงสุด 0.1%

• อลูมิเนียมเป็นเมทริกซ์ให้ความหนาแน่นต่ำ
• แมกนีเซียมเพิ่มความแข็งแกร่งผ่านการทำให้แข็งขึ้นของสารละลายแข็ง
• สแกนเดียมทำให้เกิดการชุบแข็งด้วยการตกตะกอนเพื่อความแข็งแกร่งสูงสุด
• เซอร์โคเนียมส่งเสริมโครงสร้างเมล็ดละเอียดที่ผ่านการสร้างขึ้นใหม่
• องค์ประกอบอื่นๆ ที่ปรากฏเฉพาะในรูปสิ่งเจือปน

โครงสร้างดังกล่าวได้รับการปรับปรุงเพื่อเพิ่มการแข็งตัวของการตกตะกอนและทำให้มีความแข็งแกร่งที่เหนือชั้น

คุณสมบัติทางกายภาพของผง AlMgScZr

คุณสมบัติทางกายภาพของผง AlMgScZr

ทรัพย์สิน	ค่านิยม
ความหนาแน่น	2.7 กรัม/ซม³
จุดหลอมเหลว	640-655¡«C
ความต้านทานไฟฟ้า	4.5-5.5 ซม.
การนำความร้อน	150-180 W/mK
การขยายตัวทางความร้อน	21-24 x 10^-6 /K
อุณหภูมิให้บริการสูงสุด	250 องศาเซลเซียส

• มีความหนาแน่นที่ต่ำมากเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าและโลหะผสมไทเทเนียม
• จุดหลอมเหลวสูงปานกลางสำหรับโลหะผสมอลูมิเนียม
• การนำไฟฟ้าและความร้อนสูง
• ค่า CTE ที่ค่อนข้างสูงจำเป็นต้องพิจารณาออกแบบ
• สามารถใช้งานต่อเนื่องได้ถึง 250 ¡«C

คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ AlMgScZr เหมาะสำหรับการใช้งานโครงสร้างน้ำหนักเบาในด้านยานยนต์ การบินและอวกาศ และภาคส่วนอื่นๆ

คุณสมบัติทางกลของผง AlMgScZr

คุณสมบัติทางกลของผง AlMgScZr

ทรัพย์สิน	ค่านิยม
จุดคราก	400-500 MPa
ความแข็งแรงเชิงดึง	480-570 MPa
การยืด	7-10%
ความแข็ง	115-150 HB
ค่าความแข็งแรงเฉือน	330 MPa
ความเหนียวหัก	29-35 MPa|m

• แข็งแรงมากสำหรับโลหะผสมอลูมิเนียม
• แข็งแรงกว่าโลหะผสม Al ชนิดอื่นๆ ที่ไม่ผ่านการทำให้แข็งด้วยความร้อนอย่างมาก
• ความเหนียวในสภาพสูงสุดเมื่อมีการเปอร์อายุ
• ความเหนียวต่อการแตกที่ค่อนข้างสูง
• พลังสามารถปรับแต่งได้ผ่านการรักษาแบบชะลอวัย

สมบัติเหล่านี้ทำให้ AlMgScZr เป็นตัวเลือกพิเศษสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างที่ต้องการอัตรากำลังต่อน้ำหนักที่สูง

การประยุกต์ใช้ผง AlMgScZr

การประยุกต์ใช้ผง AlMgScZr

ภาค	ใช้
อวกาศ	โครงเครื่องบิน, ปีก, แผ่นลำตัว
ยานยนต์	โครงสร้าง, ชิ้นส่วนโครงระบบระบบไฟฟ้า
อุตสาหกรรม	แขนหุ่นยนต์ อุปกรณ์ยก
การผลิตแบบเติมเนื้อ	อุปกรณ์ประสิทธิภาพสูง

ตัวอย่างการใช้อุปกรณ์แบบเฉพาะเจาะจง:

• โครงสร้างของเครื่องบิน กำแพงกั้น และปีก
• ตัวเรือนชุดส่งกำลัง ตัวเครื่องยนต์
• แขนหุ่นยนต์อุตสาหกรรม อุปกรณ์ยกของ
• การผลิตแบบเติมวัสดุของส่วนประกอบที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมทางด้านโครงสร้าง
• ตู้หุ้มอุปกรณ์ไฟฟ้าที่จำเป็นต้องมีการจัดการความร้อน

AlMgScZr ให้ความแข็งแรงสูงสุดด้วยโทษน้ำหนักต่ำสุดในแอปพลิเคชันที่สำคัญเหล่านี้

ข้อกำหนดของผงอะลูมิเนียมแมกนีเซียมสแกนเดียมเซอร์โคเนียม

ข้อมูลจำเพาะหลักของผง AlMgScZr ได้แก่:

มาตรฐานผง AlMgScZr

มาตรฐาน	คำอธิบาย
ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับวัสดุท่อทองแดงและทองแดงอัลลอยด์ที่ต้านทานการกัดกร่อนสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและเครื่องควบแน่น	มาตรฐานสำหรับอลูมิเนียมอัลลอยที่ผ่านการชุบแข็งด้วยการตกตะกอน
DIN 1718	เครื่องหมายของอลูมิเนียม และโลหะผสมอลูมิเนียม
EN 586-2	งานปลอมสำหรับแอพพลิเคชันโครงสร้างที่มีความแข็งแรงสูง
AMS 4413	ผงโลหะผสมอลูมิเนียมสำหรับงานผลิตแบบเติมเนื้อ

คำจำกัดความเหล่านี้ ได้แก่:

• ขีดจำกัดองค์ประกอบทางเคมีของ AlMgScZr
• คุณสมบัติทางเครื่องกลที่จำเป็นในสภาวะความชราภาพสูงสุด
• วิธีการผลิตผงที่ได้รับการอนุมัติ - การทำให้เป็นละอองด้วยก๊าซเฉื่อย
• ขีดจำกัดสิ่งเจือปนในธาตุอย่างเช่น Fe
• โปรโตคอลการทดสอบคุณภาพ
• การจัดการและการจัดเก็บที่เหมาะสม

การรับรองข้อกำหนดช่วยให้มั่นใจถึงสมรรถนะที่เหมาะสมที่สุดของโลหะผสม

ขนาดอนุภาคของ AlMgScZr

การกระจายตัวของขนาดอนุภาคผง AlMgScZr

ขนาดอนุภาค	ลักษณะเฉพาะ
10-25 ไมครอน	ผงละเอียดมากที่ใช้ในกระบวนการ Laser AM
25-45 ไมครอน	ช่วงขนาดโดยทั่วไปสำหรับเตียงเลเซอร์และการฉีดสารยึดเกาะ
45-75 ไมครอน	ขนาดใหญ่มีการใช้ในระบบพ่นเย็น

• ผงที่ละเอียดขึ้นให้ความละเอียดและการขัดผิวที่สูงขึ้น
• ผงแป้งหยาบ เหมาะสำหรับกระบวนการที่มีอัตราการสะสมสูง
• ขนาดช่วงที่กำหนดขึ้นอยู่กับวิธีการผลิต AM ที่ใช้
• รูปทรงทรงกลมยังคงมีในทุกขนาด

สำหรับกระบวนการ AM, ความหนาแน่นของบรรจุภัณฑ์ และคุณสมบัติชิ้นส่วนในขั้นสุดท้าย การควบคุมการกระจายขนาดของอนุภาคและรูปร่างเป็นสิ่งสำคัญ

ความหนาแน่นของผง AlMgScZr

ความหนาแน่นของผง AlMgScZr

ความหนาแน่นปรากฏ	รายละเอียด
สูงสุดที่ 60% ของความถ่วงจำเพาะจริง	สำหรับรูปทรงผงทรงกลม
1.5 – 1.7 g/cc	ปรับปรุงด้วยความหนาแน่นการบรรจุที่มากขึ้น

• รูปทรงทรงกลมให้ความหนาแน่นที่สูง
• ความหนาแน่นที่สูงกว่าช่วยปรับปรุงการไหลของผงและการบรรจุเตียงใน AM
• ลดปรากฏการณ์โพรงอากาศภายในที่เกิดขึ้นในชิ้นส่วนสำเร็จรูป
• เพิ่มความหนาแน่นสูงสุดเพื่อลดเวลาในรอบการกด

ความหนาแน่นที่ชัดเจนที่สูงกว่านำไปสู่ผลผลิตของการผลิตที่ดีกว่าและประสิทธิภาพของส่วนประกอบ

วิธีผลิตผง AlMgScZr

การผลิตผง AlMgScZr

วิธีการ	รายละเอียด
การแปรสภาพเป็นอะตอมของแก๊ส	ก๊าซเฉื่อยที่มีความดันสูงจะแบ่งสายโลหะหลอมเหลวออกเป็นละอองเล็กๆ
การหลอมด้วยสุญญากาศเป็นวิธีการหล่อโลหะที่ใช้ในการผลิตโลหะผสมพิเศษและโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูง การหลอมด้วยสุญญากาศเกี่ยวข้องกับการหลอมโลหะในเตาที่มีสุญญากาศเพื่อลดการปนเปื้อนจากอากาศและสารปนเปื้อนอื่นๆ วิธีการนี้ช่วยให้สามารถควบคุมองค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมได้อย่างแม่นยำและปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและทางกายภาพได้ การหลอมด้วยสุญญากาศใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม รวมถึงการบินและอวกาศ, ยานยนต์, และการแพทย์ โลหะผสมที่ผลิตด้วยวิธีการนี้มีคุณสมบัติพิเศษ เช่น ความแข็งแรงสูง, ความต้านทานการกัดกร่อน, และความสามารถในการทนความร้อนได้ดีเยี่ยม ขั้นตอนการหลอมด้วยสุญญากาศเกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้: 1. เตรียมวัตถุดิบ: วัตถุดิบจะถูกเตรียมโดยการหลอมและหล่อเป็นแท่งหรือเม็ดเล็กๆ 2. การโหลด: วัตถุดิบจะถูกโหลดเข้าไปในเตาหลอมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ 3. การสูบสุญญากาศ: เตาจะถูกสูบสุญญากาศเพื่อกำจัดอากาศและสารปนเปื้อนอื่นๆ 4. การหลอม: วัตถุดิบจะถูกหลอมโดยใช้ความร้อนจากเตาไฟฟ้าหรือเปลวไฟ 5. การกลั่น: โลหะหลอมเหลวจะถูกกลั่นเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกและปรับปรุงองค์ประกอบทางเคมี 6. การเท: โลหะหลอมเหลวจะถูกเทลงในแม่พิมพ์เพื่อสร้างชิ้นส่วนโลหะ การหลอมด้วยสุญญากาศเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและใช้เวลานาน แต่ก็ช่วยให้สามารถผลิตโลหะผสมที่มีคุณภาพสูงและตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพเฉพาะได้อย่างแม่นยำ	วัสดุเข้าที่มีความบริสุทธิ์สูงถูกละลายในสภาพสูญญากาศว่าง
การหลอมซ้ำหลายครั้ง	เพิ่มความเป็นเนื้อเดียวกันทางเคมี
การร่อน	จำแนกผงออกเป็นเศษของขนาดอนุภาคต่างๆ

• กระบวนการแปลงอะตอมเป็นก๊าซโดยใช้ก๊าซเฉื่อยจะได้ผงทรงกลมที่สะอาด
• กรรมวิธี Vacuums ลดสิ่งปฏิกูลในรูปของก๊าซ
• การหลอมหลายๆ ครั้งทำให้ได้ความสม่ำเสมอขององค์ประกอบ
• กระบวนการปรับสภาพหลังจากนี้จะช่วยให้ควบคุมขนาดอนุภาค

วิธีการอัตโนมัติเต็มรูปแบบร่วมกับการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดส่งผลให้ได้ผง AlMgScZr ที่สม่ำเสมอ เหมาะสำหรับการใช้งานที่สำคัญ

ราคาผง AlMgScZr

ราคาผง AlMgScZr

แฟคเตอร์	ผลกระทบต่อราคา
ระดับความบริสุทธิ์	การขึ้นราคาสำหรับความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้น
ขนาดอนุภาค	ผงที่มีความละเอียดสูงมากนั้นแพงกว่า
ปริมาณการสั่งซื้อ	ลงราคาสำหรับการสั่งซื้อจำนวนมาก
วิธีการผลิต	การหล่อละลายหลายๆ ครั้งทำให้ต้นทุนสูงขึ้น
บรรจุภัณฑ์	ถังอาร์กอนราคาสูงกว่า

ราคาแบบประมาณการ

• ผง AlMgScZr: 80-120 บาทต่อกิโลกรัม
• การตั้งราคาในปริมาณมากอาจต่ำลงได้ถึง 40%

ราคาขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ ขนาดของอนุภาค ปริมาณการสั่งซื้อ วิธีการผลิต และบรรจุภัณฑ์

บริษัท ผง AlMgScZr

บริษัท ผง AlMgScZr

บริษัท	ที่ตั้ง
Rio Tinto	แคนาดา
TLS เทคนิค	เยอรมนี
Sandvik Osprey	สหราชอาณาจักร
Praxair	สหรัฐอเมริกา
ผง AMC	สหราชอาณาจักร
มหาวิทยาลัยเทคนิคริกา	แลตเวีย

ปัจจัยการเลือกซัพพลายเออร์:

• เกรดของผงและขนาดของอนุภาคที่เสนอ
• กำลังการผลิตและเวลาจัดส่ง
• การควบคุมคุณภาพและความสม่ำเสมอ
• เป็นไปตามข้อกำหนดต่างๆ เช่น ASTM B951
• ระดับราคาตามปริมาณการสั่งซื้อ
• ความชำนาญทางเทคนิคและการสนับสนุนลูกค้า

การจัดการและจัดเก็บผง AlMgScZr

การจัดการผง AlMgScZr

คำแนะนำ	เหตุผล
ให้แน่ใจว่ามีการระบายอากาศที่เหมาะสม	หลีกเลี่ยงการสัมผัสฝุ่นละอองจากโลหะที่มีอนุภาคเล็กๆ
ใช้ชุด PPE ที่เหมาะสม	ป้องกันการสูดดมหรือกลืนโดยไม่ได้ตั้งใจ
หลีกเลี่ยงแหล่งกำเนิดไฟ	ผงสามารถติดไฟได้ในบรรยากาศที่มีออกซิเจน
ปฏิบัติตามมาตรการที่ปลอดภัย	ลดอันตรายจากสุขภาพและอัคคีภัย
จัดเก็บภาชนะบรรจุที่ปิดมิดชิด	ป้องกันการปนเปื้อนหรือการเกิดออกซิเดชัน

ผง AlMgScZr มีความเสถียรสูงแต่ขอแนะนำให้นำมาปฏิบัติเพื่อความปลอดภัยในการจัดการและรักษาความบริสุทธิ์

การตรวจสอบและทดสอบผงโลหะผสม AlMgScZr

การทดสอบ AlMgScZr

ทดสอบ	รายละเอียด
การวิเคราะห์ทางเคมี	ตรวจสอบส่วนประกอบโดยใช้เครื่องสเปกโทรสโกปี OES หรือ XRF
การกระจายขนาดของอนุภาค	การวิเคราะห์การเลี้ยวเบนเลเซอร์
ความหนาแน่นปรากฏ	การทดสอบ Hall flowmeter ตามมาตรฐาน ASTM B212
สัณฐานผง	ภาพ SEM ของรูปร่างของอนุภาค
การวิเคราะห์อัตราการไหล	อัตราการไหลของแรงโน้มถ่วงผ่านหัวฉีดที่ระบุ
การวัดความชื้น	การทดสอบการสูญเสียน้ำหนักเนื่องจากการอบแห้ง

การทดสอบจะตรวจสอบความบริสุทธิ์ทางเคมี , คุณสมบัติของอนุภาค ความหนาแน่นที่ปรากฏ , สัณฐาน และคุณสมบัติการไหลที่ได้มาตรฐานที่เหมาะสม

ข้อดีข้อเสียของผง AlMgScZr

ข้อดีของ AlMgScZr Powder

• แข็งแรงมากสำหรับโลหะผสมอลูมิเนียม
• รักษาความแข็งแรงสูงสุดถึง 250 องศาเซลเซียส
• ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม
• เหนียวหักสูงและทนทานต่อการล้า
• สามารถเชื่อมโดยใช้เทคนิคแบบเดิมๆ ได้อย่างดี
• ความหนาแน่นต่ำช่วยประหยัดน้ำหนัก

ข้อจำกัดของ AlMgScZr Powder

• ค่อนข้างแพงเมื่อเทียบกับอลูมิเนียมเกรดอื่นๆ
• ต้องการการควบคุมความร้อนเพื่อคุณสมบัติที่เหมาะสมที่สุด
• ความต้านทานการไหลเมื่ออุณหภูมิสูงมีจำกัด
• จำกัดความสามารถในการขึ้นรูปร้อนในสภาวะที่มีอายุสูงสุด
• ไวต่อการกัดกร่อนแบบกัลวานิก หากป้องกันไม่ถูกต้อง

เปรียบเทียบกับผงอลูมิเนียมอัลลอย 6061

AlMgScZr เทียบกับผงโลหะผสมอลูมิเนียม 6061

พารามิเตอร์	AlMgScZr	6061 Al
ความหนาแน่น	2.7 กรัม/ซม³	2.7 กรัม/ซม³
ความแข็งแรงเชิงดึง	480-570 MPa	250-310 MPa
จุดคราก	400-500 MPa	55-275 MPa
ความสามารถในการเชื่อม	ยอดเยี่ยม	ดี
ความต้านทานการกัดกร่อน	ยอดเยี่ยม	ดี
ค่าใช้จ่าย	สูง	ต่ำ
ใช้	การบิน, ยานยนต์	แอพพลิเคชั่นทั่วไป

• AlMgScZr ให้ความต้านทานต่อการกัดกร่อนและความแข็งแรงที่สูงกว่ามาก
• 6061 Al มีความแข็งแรงปานกลางในราคาที่ประหยัด
• AlMgScZr เหมาะสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างวิกฤติ
• 6061 Al ใช้กันทั่วไปในแอปพลิเคชันทั่วไป

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับผง AlMgScZr

ถาม: แอปพลิเคชันหลักของผง AlMgScZr คืออะไร

A: แอปพลิเคชันหลักคือส่วนประกอบทางอวกาศ เช่น โครงเครื่องบินและปีก อะไหล่รถยนต์ เช่น แชสซีและล้อ แขนหุ่นยนต์อุตสาหกรรม และอุปกรณ์ยก รวมถึงการผลิตแบบเติมสารเจือปนของส่วนประกอบที่ปรับแต่งโครงสร้างด้วยประสิทธิภาพสูง

ถาม: สแกนเดียมเสริมความแข็งแรงของโลหะผสม AlMgScZr ได้อย่างไร

ก. สแคนเดียมช่วยให้เกิดการตกตะกอนแข็งตัวโดยการสร้างตะกอน Al3Sc ขนาดนาโนระหว่างการให้ความร้อนด้วยวัย ซึ่งจะขัดขวางการเคลื่อนที่ของการคลาดเคลื่อน เพิ่มความแข็งแรงสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ถามว่า: ข้อควรระมัดระวังใดที่ควรปฏิบัติตามเมื่อทำงานกับผง AlMgScZr

A: ข้อควรระวังที่แนะนำ ได้แก่ การระบายอากาศที่เหมาะสม หลีกเลี่ยงแหล่งจุดประกาย ใช้ PPE ที่เหมาะสม ปฏิบัติตามขั้นตอนการจัดการที่ปลอดภัย บรรยากาศเฉื่อย และจัดเก็บภาชนะที่ปิดสนิทให้ห่างจากความชื้นหรือสารปนเปื้อน

ถาม: AlMgScZr เปรียบเทียบอย่างไรกับผงโลหะผสม AlZnMgCu

A: AlMgScZr ให้ความแข็งแรง ความสามารถในการเชื่อม และความต้านทานการกัดกร่อนที่สูงกว่าโลหะผสมอลูมิเนียม 7000 ซีรีส์ เช่น AlZnMgCu เป็นที่ต้องการสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างที่สำคัญ ในขณะที่ AlZnMgCu มีราคาประหยัดกว่า