Латунные гранулы Л63: гранулированный сплав CuZn37 для литейного и аддитивного производства
Латунные гранулы Л63 — металлургическая продукция в виде дискретных частиц сферической, дендритной или оскольчатой формы, полученная из сплава Л63 (CuZn37). Химический состав соответствует ГОСТ 15527: медь — 62,0–65,0 %, цинк — основа, примеси (Fe, Pb, Sb, Bi, P) — в сумме не более 0,5 %. Гранулы выплавляют из первичной шихты и производят методами газовой атомизации, центробежного распыления расплава или механического дробления. Каждая партия контролируется по гранулометрическому составу, насыпной плотности и содержанию кислорода.
Технические характеристики
Гранулометрический состав задаётся фракциями от 20 мкм до 3 мм. Насыпная плотность насыпного порошка Л63 составляет 4,2–4,8 г/см, насыпная плотность после утряски — 4,8–5,2 г/см. Температура плавления сплава — 900–930 C. Теплопроводность — 120 Вт/(мК), удельное электрическое сопротивление — 0,071 мкОмм. Гранулы устойчивы к атмосферной коррозии, сохраняют пластичность при температурах до 200 C, обладают немагнитными свойствами.
| Фракция | Способ получения | Насыпная плотность, г/см | Содержание O, % | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 20–63 мкм | газовая атомизация | 4,3–4,6 | 0,15 | SLM/DMLS-печать |
| 45–106 мкм | газовая атомизация | 4,4–4,7 | 0,12 | лазерная наплавка, EBW |
| 100–200 мкм | центробежное распыление | 4,5–4,8 | 0,10 | MIM-спекание |
| 0,2–1,0 мм | дробление | 4,6–5,0 | 0,08 | дробеструйная обработка |
| 1,0–3,0 мм | дробление | 4,7–5,2 | 0,06 | шихта для литья |
Технологические процессы и оборудование
Гранулы Л63 фракции 20–63 мкм применяются в установках селективного лазерного плавления (SLM) с мощностью лазера 200–400 Вт и толщиной слоя 30–50 мкм. Для электронно-лучевой плавки (EBM) используют фракцию 45–106 мкм. В технологии металлического литья под давлением (MIM) гранулы 100–200 мкм смешивают с полимерным связующим в соотношении 60:40 по объёму, после чего проводят каталитическое или термическое удаление связки и спекание при 850–900 C в защитной атмосфере.
В дробеструйных и дробемётных установках гранулы 0,2–1,0 мм формируют упрочнённый поверхностный слой на деталях из алюминиевых и медных сплавов. Для плазменного напыления и газодинамического напыления (холодный газ) применяют фракцию 20–45 мкм с расходом порошка 20–60 г/мин.
Области применения
- Аддитивное производство: SLM/DMLS, EBM, лазерная наплавка — изготовление теплообменников, волноводов, электрических контактов.
- Порошковая металлургия: MIM-спекание деталей арматуры, втулок, шестерён для приборных редукторов.
- Литейное производство: шихтовая добавка в индукционных печах для корректировки состава латуни.
- Поверхностная обработка: дробеструйное упрочнение лопаток турбин, корпусных деталей насосов.
- Напыление покрытий: антифрикционные и электропроводные слои на контактных площадках.
- Химическая промышленность: катализаторы и фильтрующие элементы для агрессивных сред.
Условия хранения и транспортировки
Гранулы Л63 поставляются в герметичных металлических барабанах или полипропиленовых контейнерах с массой нетто 5–50 кг. Хранение — в сухих отапливаемых складах при относительной влажности не выше 60 % и температуре 5–30 C. При контакте с влагой возможно окисление поверхности с образованием оксидной плёнки, что снижает текучесть порошка в системах подачи. Перед использованием в аддитивных установках рекомендуется сушка при 80–100 C в вакуумном шкафу в течение 2–4 часов.
Вопросы и ответы
Какая фракция гранул Л63 подходит для SLM-печати?
Для селективного лазерного плавления оптимальна фракция 20–63 мкм с насыпной плотностью 4,3–4,6 г/см и содержанием кислорода не более 0,15 %. Такая фракция обеспечивает равномерное распределение слоя толщиной 30–50 мкм.
Соответствуют ли гранулы Л63 стандарту ГОСТ 15527?
Да, химический состав гранул соответствует марке Л63 по ГОСТ 15527: Cu — 62,0–65,0 %, Zn — основа, суммарное содержание примесей — не более 0,5 %. Дополнительно контролируется гранулометрия и содержание кислорода.
Какой метод получения обеспечивает минимальное содержание кислорода?
Наименьшее содержание O ( 0,06 %) достигается при механическом дроблении слитков в инертной среде. Газовая атомизация даёт 0,10–0,15 % O, что допустимо для большинства процессов MIM и наплавки.
Применяются ли гранулы Л63 для дробеструйного упрочнения?
Да, фракция 0,2–1,0 мм используется в дробемётных установках для упрочнения поверхностей деталей из цветных сплавов. Немагнитные свойства гранул Л63 позволяют обрабатывать детали без риска намагничивания.
