AlBeMet
AlBeMet är handelsnamnet för ett beryllium- och aluminiummetallmatriskompositmaterial som härrör från en pulvermetallurgisk process . AlBeMet AM162 tillverkas av Materion Corporation Brush Beryllium and Composites (tidigare känd som Brush Wellman).
AlBeMet bildas av varmkonsoliderande gasförstoftat förlegerat pulver. Varje pulverpartikel innehåller aluminium mellan berylliumdendriter som ger en enhetlig mikrostruktur. Aluminium-berylliummetallmatriskomposit kombinerar berylliums egenskaper med hög modul och låg densitet med aluminiumets tillverkning och mekaniska egenskaper.
På grund av viktfördelar används Be-Al-legeringar i flyg- och satellittillämpningar.
Grundläggande egenskaper
Sammansättningen av AlBeMet AM162 i relativ vikt är 38 % Al, 62 % Be. AlBeMet har en densitet på 2,071 g/cm 3 (0,07482 lb/in 3 ).
Mekaniska egenskaper
De mekaniska egenskaperna hos AM162 har karakteriserats i alla tre-produktformer med den extruderade produktformen av AlBeMet som har en betydande designdatabas. Den extruderade stången tillverkas genom kall isostatisk pressning (CIPing) av det isotropiska sfäriska aluminiumberylliumpulvret till halvtäta ämnen och sedan konservering av ämnet för efterföljande extrudering med ett minimum av 4:1 reduktionsförhållande.
Mekaniska egenskaper är minimivärden vid rumstemperatur [ förtydligande behövs ] . Smidesmekaniska egenskaper för extruderingar är i längdriktningen. Tvärgående egenskaper är i allmänhet lägre.
Ett antal standardextruderingsformar finns tillgängliga. Valsad produkt finns i tjockleksintervallet 0,063" till 0,313" × 25" (0,16 till 0,795 cm × 63,5 cm) längd gånger bredd beroende på mått. Mekaniska egenskaper för HIP'd, extruderade och/eller valsade AlBe-metallmatriskompositer är i glödgat tillstånd.
Fysikaliska egenskaper
- Högt modul-till-densitetsförhållande , 3,8 gånger det för aluminium eller stål, minimerar böjning och minskar risken för mekaniskt inducerade fel.
- Värmeledningsförmågan på cirka 210 W/m⋅K överstiger med cirka 25 % den för vanliga aluminiummetallmatriskompositer som Al 6061.
- Polerad AlBeMet uppvisar betydande ytspridning som är inneboende i kompositstrukturen och kan inte elimineras genom optisk polering. (Typisk ytråhet från en AlBeMet polerad yta är i 200–250 Å finish.) En amorf beläggning som strömlöst nickel krävs. Ytor i nivån 15 till 20 Å är möjliga. Beroende på CTE , är en potentiell avstraffning av bimetallisk effekt (böjkrafter?) mellan substrat och nickelyta möjlig. Med anpassningen av strömlöst nickel, dikterar detta material att fosforhalten i pläteringsbadet är cirka 11 % för att säkerställa en CTE-matchning nära den för AlBeMet och därigenom eliminera all bimetallisk effekt. [ förtydligande behövs ] [ citat behövs ]
Trötthetsegenskaper
Utmattningsegenskaperna hos AlBeMet extruderade material har testats med Krause utmattningstest för roterande strålar med helt omvända cykler med R = +0,1. Utmattningsgränsen , 1 × 10 7 cykler var cirka 207 MPa (30 ksi) i längdriktningen och 165 MPa (25 ksi ) i tvärriktningen. Denna egenskap är cirka 75 % av den lägsta RT-sträckgränsen, vilket är två gånger så mycket som typiska utmattningsegenskaper för 6061-T6 aluminium . [ citat behövs ]
Tillverkning av AlBeMet komponenter
AlBeMet delar kan tillverkas med samma teknik som normalt används för aluminium, vilket innebär att specialverktyg inte behöver utvecklas. Även om materialet är säkert att hantera när det inte bearbetas, gör de cancerframkallande egenskaperna att särskilda försiktighetsåtgärder måste vidtas för att undvika exponering under bearbetning med andningsskydd som behövs där damm kan bildas.