AlSi7Mg アルミニウム合金粉末 (Additive Manufacturing 3Dプリンティング用)

AlSi7Mgは、金属付加製造、特にレーザー粉末床溶融結合（LPBF）における主要材料として機能する、亜共晶アルミニウム-シリコン-マグネシウム合金です。これは、より一般的なAlSi10Mgの近親者であり、場合によっては好ましい代替品と見なされます。主な違いは、シリコン含有量が少ないことであり、優れた強度と優れた造形性を維持しながら、その特性を向上した延性と靭性へとシフトさせます。これは、AM用の一般的なAl-Si鋳造合金の「損傷許容性」バージョンと呼ばれることもあります。

機械的特性と加工性を最適化するために、組成は慎重に調整されています。これは、多くの場合、鋳造合金A356（A35600）と同様の規格に準拠しています。

• 高い延性と靭性： AlSi7MgのAlSi10Mgに対する最も重要な利点は、熱処理状態での優れた破断伸び（延性）と破壊靭性です。これにより、ある程度のエネルギー吸収または衝撃に対する耐性が必要なコンポーネントに適しています。
• 良好な強度： 「造形されたまま」の降伏強度はAlSi10Mgよりもわずかに低い場合がありますが、適切なT6熱処理後、AlSi7Mgは、マグネシウム含有量が高く、効率的な析出硬化により、同等以上の引張強度と降伏強度を達成できます。
• 優れた造形性： 凝固範囲はAlSi10Mgよりもわずかに広いですが、Si-Mgの組み合わせにより、ホットクラックに対する感受性が低く、LPBFマシンでの非常に優れた加工性を示します。
• 良好な耐食性： シリコン含有量が少ないため、AlSi10Mgと同等またはわずかに優れた耐食性を提供し、微細構造内のカソードサイトの数を減らします。
• 低密度（〜2.66 g/cm³）： アルミニウム合金の特徴である優れた強度対重量比を維持します。

粉末品質の仕様は、他の高性能AM粉末と同様です。

• 粒度分布（PSD）： 通常15〜63ミクロン 標準的なLPBFシステムの場合。
• 形態： 最適な流動性と高密度粉末床充填には、高度に球形の粒子が不可欠です。
• 流動性： 一貫した層堆積には、優れた流動特性（例：Hall Flow <35 s/50g）が必要です。低水分および酸化物含有量：
• 欠陥を防ぐために、不活性雰囲気（アルゴンまたは窒素）下での厳格な取り扱いが必須です。5. 微細構造と熱処理

熱処理応答：

直接時効（T5）：

溶体化熱処理と時効（T6）：

溶体化：

• マグネシウムをアルミニウムマトリックスに溶解し、シリコンネットワークを球状化するために、高温（〜530〜550℃）に加熱します。焼入れ：
• 超飽和固溶体を「凍結」するために、急速に冷却します（通常は水中で）。時効：
• Mg₂Siの均一で微細な分散を析出させ、強度と硬度を大幅に向上させるために、低温（例：150〜180℃）に加熱します。*AlSi7MgのT6処理は特に効果的であり、T6処理されたAlSi10Mgよりも優れた強度と延性の組み合わせが得られることがよくあります。*
  6. 用途

自動車：

• 高性能サスペンションコンポーネント、ブレーキキャリパー、軽量構造ブラケット、および優れたエネルギー吸収を必要とする安全に関わる部品。航空宇宙：
• 機体コンポーネント、ドローンアーム、および疲労性能と靭性が静的強度と同じくらい重要なブラケット。ロボット工学：
• 高度なエンドオブアームツーリング、高サイクルロボットアーム、および動的負荷を受けるジョイント。スポーツ用品：
• ハイエンドの自転車フレーム、モータースポーツ用コンポーネント、および航空宇宙グレードのスポーツ用品。一般工学：
• 振動負荷を受ける部品または高い耐久性を必要とする部品。7. 利点と制限

• AlSi10Mgと比較して、より優れた伸びと耐衝撃性。T6後の優れた強度：
• AlSi10Mgの機械的特性を満たすか上回る機械的特性を達成できます。良好な溶接性と耐食性。
• 良好な造形性：
• LPBFシステムでの信頼性の高い処理。制限：

• シリコン含有量が少ないため、高度に共晶のAlSi10Mgと比較して、処理パラメータに対する感度がわずかに高くなる可能性があります。同様の温度制限：
• ほとんどの析出硬化合金と同様に、〜200℃を超える温度での長時間の使用には適していません。8. AlSi10Mgとの比較

特性