Titan Ti6Al4V ELI prášek
Titanový prášek Ti6Al4V ELI si vydobyl místo, které umožňuje výrobu vysoce výkonných aditivně vyráběných dílů v leteckém, lékařském, automobilovém a speciálním průmyslu. Jeho na míru šité složení minimalizuje škodlivé nečistoty a zároveň zachovává pevnost, odolnost proti lomům a biokompatibilitu, které jsou výhodami titanové slitiny.
Nízké MOQ
Poskytněte nízké minimální množství objednávky, abyste splnili různé potřeby.
OEM a ODM
Poskytujte přizpůsobené produkty a designové služby, které splňují jedinečné potřeby zákazníků.
Přiměřená zásoba
Zajistěte rychlé zpracování objednávek a poskytněte spolehlivé a efektivní služby.
Spokojenost zákazníků
Poskytujte vysoce kvalitní produkty s jádrem spokojenosti zákazníků.
sdílet tento produkt
Obsah
Přehled
Prášek titanu Ti6Al4V ELI je vysoce výkonná slitina titanu, která se široce používá při 3D tisku, aditivní výrobě a vstřikování kovů v leteckém, lékařském, automobilovém a dalších náročných odvětvích.
Ti6Al4V ELI označuje variantu titanu třídy 5 s "extra nízkým obsahem intersticiálů", která obsahuje nižší množství kyslíku, dusíku, uhlíku a železa ve srovnání se standardním Ti6Al4V. Výsledkem je lepší tažnost, lomová houževnatost, únavová pevnost a odolnost proti tečení za vysokých teplot.
Jako kovová prášková surovina umožňuje Ti6Al4V ELI vyrábět složité geometrie a lehké, vysoce pevné konstrukce pomocí 3D tisku s tavením v práškovém loži a usměrněným vylučováním energie. Díly lze vyrábět s jemnou povrchovou úpravou a mechanickými vlastnostmi srovnatelnými s tradičně kovanými nebo litými součástmi z Ti6Al4V.
Níže se podrobněji zabýváme práškem Ti6Al4V ELI, včetně složení, vlastností, specifikací, cen, aplikací a srovnání s alternativami, jako jsou prášky z titanu CP a nerezové oceli.
Složení
Prášek titanu Ti6Al4V ELI má následující jmenovité složení:
| Živel | Hmotnost % |
|---|---|
| hliník (Al) | 5.5 – 6.75 |
| Vanad (V) | 3.5 – 4.5 |
| Kyslík (O) | <= 0.13 |
| dusík (N) | <= 0.05 |
| uhlík (C) | <= 0.08 |
| Vodík (H) | <= 0.0125 |
| železo (Fe) | <= 0.25 |
| titan (Ti) | Zůstatek |
Klíčové legující prvky - hliník a vanad - slouží ke zpevnění titanové matrice prostřednictvím mechanismů zpevnění pevným roztokem a precipitačního zpevnění při tepelném zpracování.
Varianta ELI zajišťuje přísnou kontrolu intersticiálních nečistot, jako jsou O, N, C a Fe, aby se minimalizoval škodlivý vliv na tažnost a odolnost proti lomu při vysokých teplotách.
Vlastnosti
Níže jsou uvedeny některé klíčové vlastnosti slitiny Ti6Al4V ELI ve formě předlegovaného prášku:
Mechanické vlastnosti
| Vlastnictví | Hodnota |
|---|---|
| Pevnost v tahu | ≥ 895 MPa (130 ksi) |
| Mez kluzu | ≥ 825 MPa (120 ksi) |
| Prodloužení | ≥ 10% |
| Tvrdost | 334 HV (32 HRC) |
Fyzikální vlastnosti
| Vlastnictví | Hodnota |
|---|---|
| Hustota | 4,43 g/cm3 |
| Bod tání | 1604 - 1660°C (2920 - 3020°F) |
| Tepelná vodivost | 6,7 W/m-K |
| Elektrický odpor | 170 - 190 μΩ-cm |
Vlastnosti tisku
| Vlastnictví | Hodnota |
|---|---|
| Proces tisku | Laser - PBF, EBM<br>Oblouk - DED |
| Velikost částic | 15 - 45 μm |
| Zdánlivá hustota | ≥ 2,7 g/cm3 |
| Průtok | ≥ 30 s/50 g |
Podmínky služby
| Vlastnictví | Hodnota |
|---|---|
| Maximální provozní teplota | 400 - 500 °C (750 - 930 °F) |
| Odolnost proti korozi | Celkově vynikající |
| Svařitelnost | Vynikající |
| Tepelné zpracování | Řešení léčba + věk |
Aplikace
Díky svým jedinečným vlastnostem je prášek ze slitiny titanu Ti6Al4V ELI vhodný pro:
Aerospace
- Konstrukční držáky, skříně, součásti motoru
- Díly draku letadla a vrtulníku, křídla, trupy letadel
- Pohonné systémy kosmických lodí, tahové trysky
Lékařské a zubní služby
- Ortopedické implantáty - kyčelní, kolenní, páteřní fixace
- Zubní implantáty, korunky, můstky, abutmenty
Automobilový průmysl
- ojnice, ventily, kola turbodmychadla
- Sportovní nářadí - bloky motorů, brzdové třmeny
Chemické
- Reaktorové nádoby, výměníky tepla, potrubí, nádrže
- Čerpadla, ventily, reakční věže, skrubery
Další
- Sportovní zboží - jízdní kola, golfové hole, rámy
- Obrana - obrněná vozidla, pancéřové pláty
- Energie - součásti ústí vrtu, koncové díly pro kapaliny
V následující tabulce jsou shrnuty některé typické aplikace komponent Ti6Al4V ELI vyrobených technikou metal AM:
| Průmysl | Aplikace | Výhody |
|---|---|---|
| Aerospace | Lopatky turbíny, držáky motoru | Úspora hmotnosti, výkon |
| Biomedicína | Kyčelní, kraniální implantáty | biokompatibilita, osseointegrace |
| Automobilový průmysl | Spojovací tyče, brzdové třmeny | Odlehčení, vlastní geometrie |
| Energie | Koncové díly pro kapaliny, součásti ústí vrtu | Odolnost proti korozi, snížení zásob |
Aditivní výroba s použitím prášku Ti6Al4V ELI je ceněna pro umožnění:
- Snížení hmotnosti - lehčí oproti oceli, slitiny niklu
- Konsolidace dílů - méně potřebných spojovacích prvků a svarů
- Geometrie na míru - optimalizace topologie
- Snížení množství odpadu - minimální spotřeba surovin
- Výroba Just-in-time - zkrácení dodacích lhůt
Specifikace
K dispozici jsou práškové výrobky z titanu Ti6Al4V ELI, které splňují následující specifikace:
| Standard | Typ/označení třídy | Limity složení |
|---|---|---|
| ASTM F2924 | Ti6Al4V ELI | Limity O, Fe, N, C podle ASTM F136 |
| ASTM F3001 | Třída 23 ELI | Al, V, O, N, C rozsahy |
| ISO 23377 | Ti6Al4V ELI | O, N, C, H limity |
Oblíbené velikosti podle normy ASTM B214 jsou:
| Třída | Velikost částic (μm) | Obsah kyslíku (%) |
|---|---|---|
| -100+325 ok | 45 - 149 | 0.08 - 0.13 |
| -200 ok | ≤ 75 | ≤ 0.14 |
| -325 ok | ≤ 45 | ≤ 0.12 |
Pro tisk s vysokým rozlišením mohou být k dispozici částice o velikosti až 10 μm.
Dodavatelé a ceny
Níže je uvedena tabulka několika předních světových dodavatelů prášku Ti6Al4V ELI a typické ceny v USD za kilogram:
| Dodavatel | Ceny ($/kg) |
|---|---|
| AP&C | $275 – $325 |
| Přísada pro tesaře | $250 – $300 |
| GKN Hoeganaes | $290 – $380 |
| Praxair | $310 – $350 |
| Sandvik Osprey | $280 – $335 |
Průměrná cena od roku 2024 se pohybuje kolem $300/kg za prášek Ti6Al4V ELI splňující specifikace ASTM F2924 nebo podobné specifikace přizpůsobené pro použití v AM.
Prášky ELI jako prémiová třída mají oproti standardním práškům Ti6Al4V cenovou prémii téměř 100% (~$150-$200/kg).
Mezi faktory ovlivňující cenu patří objem objednávky, distribuce velikosti částic, obsah intersticiálů, morfologie, zdánlivá hustota a tokové charakteristiky.
Srovnání
Ti6Al4V ELI vs. Ti6Al4V
- Varianty s extra nízkým obsahem intersticiálu (ELI) jsou čistší, tvárnější, houževnatější a konzistentnější.
- Třídy ELI mají nižší obsah kyslíku, dusíku, uhlíku a železa.
- Cena Ti6Al4V ELI je přibližně o 100% vyšší než cena Ti6Al4V prášku.
- Vlastnosti jsou jinak velmi podobné - Ti6Al4V nabízí dostatečný výkon pro většinu použití.
- Odvětví, jako je letecký průmysl, předepisují třídy ELI pro kritické rotační díly v proudových motorech nebo dracích letadel.
Ti6Al4V ELI vs. CP Titanium Grade 2
- Ti6Al4V ELI má vyšší pevnost - více než 50% nárůst pevnosti v tahu a meze kluzu.
- Zachovává si biokompatibilitu a odolnost proti korozi titanu CP.
- Díky legujícím přídavkům je Ti6Al4V hůře tvářitelný, ale tepelně zpracovatelný pro zpevnění.
- CP Ti Grade 2 má nižší tvrdost a rychleji se opotřebovává v provozu, ale je levnější.
- Oba materiály jsou oblíbené pro ortopedické implantáty, jako jsou náhrady kyčelních a kolenních kloubů.
Ti6Al4V ELI vs. nerezová ocel 316L
- ELI Ti6Al4V má nižší hustotu - téměř poloviční oproti oceli 316L - a je tedy lehčí.
- Díky nízké hustotě nabízí 2-3× vyšší měrnou pevnost.
- Ocel se snadněji/levněji opracovává, ale trpí problémy s korozí.
Ti6Al4V ELI vs. Inconel 718
- Inconel 718 má o více než 50% vyšší pevnost v tahu než žíhaná slitina Ti6Al4V ELI.
- Inconel má však téměř dvakrát větší hustotu, čímž se výhoda pevnosti do značné míry eliminuje.
- Ti6Al4V ELI si lépe zachovává pevnost při zvýšených teplotách - až do 300 °C.
- Inconel 718 nabízí oxidační odolnost až do 700 °C, ale je mnohem obtížněji obrobitelný.
- Niklová slitina i titanový prášek se hojně používají v leteckých motorech a součástech draků letadel.
Ti6Al4V ELI vs. kobalt-chrom (CoCr)
- Jako biokompatibilní kovová slitina konkuruje CoCr slitině Ti6Al4V ELI v lékařských implantátech, jako jsou kolenní a kyčelní náhrady.
- Ti6Al4V ELI má ideálnější kombinaci pevnosti, tažnosti a lomové houževnatosti.
- Podporuje lepší osteointegraci a růst kosti v průběhu času.
- Slitina CoCr může trpět problémy s vyluhováním iontů kovů, což může vést k riziku zánětu.
- Ti6Al4V ELI je upřednostňován pro ortopedické nosné implantáty, zatímco CoCr se více používá ve stomatologii.
Výhody a nevýhody
Výhody titanu Ti6Al4V ELI:
- Vynikající poměr pevnosti a hmotnosti
- Nízká hustota znamená nízkou hmotnost dílů
- Zachovává si vlastnosti při zvýšených teplotách
- Odolnost proti korozi v drsném prostředí
- Bioinert - zabraňuje odmítnutí tkáněmi lidského těla
- Práškové suroviny umožňují vytvářet složité, optimalizované tvary pomocí AM
- Široká škála aplikací v různých odvětvích
Nevýhody:
- Dražší než ocelové nebo hliníkové prášky
- Nižší pevnost v tahu a únavová pevnost než u niklových slitin.
- Nižší tvrdost a odolnost proti opotřebení vyžadují nátěry
- Reaktivita s kyslíkem při vysokých teplotách
- Menší tepelná a elektrická vodivost oproti jiným kovům
Závěr
Titanový prášek Ti6Al4V ELI si vydobyl místo, které umožňuje výrobu vysoce výkonných aditivních dílů v leteckém, lékařském, automobilovém a speciálním průmyslu.
Její na míru šité složení minimalizuje škodlivé nečistoty a zároveň zachovává pevnost, odolnost proti lomům a biokompatibilitu, která je výhodou titanové slitiny.
Volnost konstrukce dílů, rychlá výroba prototypů, snížení množství odpadu a úspora skladových zásob dále rozšiřují trhy pro Ti6Al4V ELI.
S tím, jak AM kovů dozrává, lze očekávat široké rozšíření i mimo letecký a kosmický průmysl na implantáty, komponenty pro motoristický sport a hardware pro manipulaci s kapalinami - s výhradou odstranění nákladových bariér ve srovnání se zavedenými technologiemi, jako je kování a obrábění.
Nejčastější dotazy
Otázka: Co znamená označení ELI pro prášek Ti6Al4V?
O: ELI je zkratka pro "extra low interstitial", která odráží přísnější kontrolu nečistot O, N, C, H pro zvýšení tažnosti a lomové houževnatosti.
Otázka: Je Ti6Al4V ELI schválen pro použití ve zdravotnictví nebo v letectví?
Odpověď: Ano, přední normalizační orgány jako ASTM F2924, ISO 23377 uznávají složení Ti6Al4V ELI - povolení pro lidské implantáty nebo kritické letové aplikace.
Otázka: Vyžaduje prášek Ti6Al4V ELI následné zpracování izostatickým lisováním za tepla (HIP)?
Odpověď: Ne nutně - dnešní stroje AM dokáží vytvářet struktury s hustotou >99% a Ti6Al4V, které se vyrovnají vlastnostem odlévaných/tepaných materiálů bez HIP.
Otázka: Lze tepelně zpracovat a věkově vytvrdit 3D tištěné díly Ti6Al4V ELI?
Odpověď: Ano, ošetření roztokem a následné stárnutí umožňuje precipitační vytvrzení na 60+ HRC a dosažení mezní pevnosti v tahu 1 200+ MPa.
Otázka: Jak ovlivňuje opětovné použití prášku Ti6Al4V ELI vlastnosti tištěných dílů?
Odpověď: U opakovaně použitého prášku může dojít ke zvýšenému odběru kyslíku, který zhoršuje tažnost - pro kritické aplikace se doporučuje použít obnovený prášek.
Dotaz: Vyžaduje svařování Ti6Al4V ELI inertní plyn?
Odpověď: Ano, stínění argonem vysoké čistoty zabraňuje změně barvy a křehnutí; používají se také směsi helia.
Získejte nejnovější cenu
O Met3DP
kategorie produktů
ŽHAVÁ SLEVA
KONTAKTUJTE NÁS
Nějaké otázky? Pošlete nám zprávu hned teď! Po obdržení vaší zprávy obsloužíme vaši žádost s celým týmem.
Kovové prášky pro 3D tisk a aditivní výrobu
SPOLEČNOST
PRODUKT
kontaktní informace
- Město Qingdao, Shandong, Čína
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731