PREP Žáruvzdorný prášek z titanové slitiny

TiAl je nová třída slitin pro letectví a kosmonautiku, která nabízí vynikající poměr pevnosti k hmotnosti a také vysokou chemickou a tepelnou stabilitu. Slitina hliníku gama titanu má vynikající mechanické vlastnosti a také odolnost proti oxidaci a korozi při zvýšených teplotách (nad 600 stupňů Celsia). TiAl je nejnovější třída materiálů konkurujících niklovým superslitinám pro výrobu součástí leteckých motorů, jako jsou nízkotlaké turbíny.

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 žáruvzdorného prášku ze slitiny titanu PREP

Slitina PREP (Plasma Rotating Electrode Process) je vysoce výkonná žáruvzdorná prášková slitina titanu určená pro aditivní výrobu součástí, které vyžadují vynikající mechanické vlastnosti při extrémních teplotách.

Tento článek poskytuje komplexního průvodce práškovou titanovou slitinou PREP, který zahrnuje složení, vlastnosti, parametry tisku, aplikace, specifikace, dodavatele, manipulaci, kontrolu, srovnání, výhody a nevýhody a nejčastější dotazy. Kvantitativní informace jsou uvedeny v přehledných tabulkách.

Složení prášku ze slitiny titanu PREP

Slitina PREP má komplexní složení obsahující různé rozpustné prvky:

Živel Hmotnost % Účel
Titan Zůstatek Hlavní maticový prvek
Hliník 5 – 7 Pevný posilovač roztoku
Cín 1 – 3 Pevný posilovač roztoku
Zirkonium 0.5 – 2 Kontrola struktury zrna
Molybden 1 – 3 Pevný posilovač roztoku
Křemík 0.5 – 1.5 Odolnost proti oxidaci
Niob 1 – 3 Karbidová dřívka
Tantal 1 – 3 Karbidová dřívka

Pro zpevnění hranic zrn se přidává také stopové množství boru a uhlíku.

Vlastnosti prášku ze slitiny titanu PREP

Slitina PREP vykazuje výjimečnou kombinaci vlastností:

Vlastnictví Popis
Vysoká pevnost Vynikající pevnost v tahu a tečení až do 700 °C
Odolnost proti únavě Vysoká únavová životnost při zvýšených teplotách
Lomová houževnatost Až 100 MPa-√m
Odolnost proti oxidaci Vytváří ochranné oxidové povlaky
Tepelná stabilita Mikrostrukturní stabilita po dlouhodobé expozici
Tolerance poškození Odolnost proti růstu trhlin
Biokompatibilita Netoxické a nealergizující

Tyto vlastnosti umožňují použití lehkých komponent pro náročné aplikace.

Parametry tisku AM pro prášek ze slitiny titanu PREP

Typické parametry procesu AM zahrnují:

Parametr Typická hodnota Účel
Výška vrstvy 30-50 μm Rozlišení versus rychlost sestavení
Výkon laseru 150-500 W Dostatečné tání bez odpařování
Rychlost skenování 750-1500 mm/s Hustota versus rychlost výroby
Rozteč poklopů 80-120 μm Mechanické vlastnosti
Izostatické lisování za tepla 900 °C, 100 MPa, 3 hod. Eliminace vnitřních dutin

Parametry optimalizované pro hustotu, mikrostrukturu, rychlost vytváření a požadavky na následné zpracování.

PREP Žáruvzdorný prášek z titanové slitiny

Aplikace 3D tištěných dílů PREP Titanium

Komponenty ze slitin PREP slouží pro kritické aplikace, včetně:

Průmysl Komponenty
Aerospace Lopatky turbíny, součásti kompresoru, držáky
Automobilový průmysl ojnice, ventily, kola turbodmychadla
Lékařský Ortopedické implantáty, chirurgické nástroje
Chemické Čerpadla, ventily, reakční nádoby
Výroba energie Součásti dráhy horkého plynu

Mezi výhody oproti kovaným ekvivalentům patří komplexní geometrie a zrychlený vývoj.

Specifikace titanového prášku PREP pro AM

Prášek ze slitiny PREP musí splňovat přísné specifikace:

Parametr Specifikace
Rozsah velikosti částic Typicky 15-45 μm
Tvar částic Sférická morfologie
Zdánlivá hustota >2,5 g/cc
Hustota poklepání >4,5 g/cc
Hallův průtok >35 s pro 50 g
Čistota >99.95%
Obsah kyslíku <1000 ppm

K dispozici jsou vlastní distribuce velikosti a řízené hladiny kyslíku.

Dodavatelé prášku ze slitiny titanu PREP

Prášek ze slitiny PREP dodává:

Dodavatel Umístění
Praxair USA
AP&C Kanada
Tekna Kanada
Metalýza Spojené království
Technologie LPW Spojené království
EOS Německo

Ceny se pohybují od $250/kg do $450/kg v závislosti na kvalitě, rozdělení velikosti a objemu objednávky.

Manipulace a skladování titanového prášku PREP

Vzhledem k tomu, že se jedná o reaktivní materiál, je nutné s práškem ze slitiny PREP zacházet opatrně:

  • Skladujte uzavřené nádoby pod inertním plynem, například argonem.
  • Zabraňte působení vzduchu a vlhkosti při manipulaci
  • Používejte řádně uzemněné zařízení
  • Zamezte hromadění prachu, abyste minimalizovali riziko výbuchu.
  • Doporučené místní odsávací větrání
  • Používejte vhodné osobní ochranné prostředky a zabraňte vdechnutí

Správné techniky a kontroly zabraňují oxidaci prášku.

Kontrola a testování titanového prášku PREP

Práškové šarže slitin PREP jsou validovány pomocí:

Metoda Testované parametry
Sítová analýza Distribuce velikosti částic
Zobrazování pomocí SEM Morfologie částic
EDX Chemie/složení
XRD Přítomné fáze
Pyknometrie Hustota
Hallův průtok Tekutost prášku

Testování podle norem ASTM zajišťuje konzistenci jednotlivých šarží.

Srovnání slitiny PREP s alternativními titanovými prášky

Slitina PREP je ve srovnání s jinými titanovými materiály:

Slitina Síla Odolnost proti oxidaci Náklady Možnost tisku
PREP Vynikající Vynikající Vysoký Dobrý
Ti64 Dobrý Dobrý Střední Veletrh
Ti6242 Vynikající Dobrý Vysoký Veletrh
CP-Ti Nízký Vynikající Nízký Vynikající

PREP poskytuje nejlepší všestranné vlastnosti, ale za vyšší cenu než slitiny jako Ti64.

Výhody a nevýhody titanového prášku PREP pro AM

Klady Nevýhody
Vynikající pevnost při vysokých teplotách Dražší než Ti64 a CP-Ti
Vynikající termomechanická odolnost proti únavě Vyšší hustota než u jiných slitin titanu
Složité geometrie jsou proveditelné Povinná manipulace v řízené atmosféře
Nižší anizotropie než u Ti64 a CP-Ti Zpracování velmi citlivé na techniku
Shodné vlastnosti s kovanými formami PREP Omezený počet dodavatelů a variant slitin

PREP umožňuje mimořádně výkonnou aditivní výrobu, ale vyžaduje velmi přísnou kontrolu procesních podmínek.

Často kladené otázky o prášku ze slitiny titanu PREP

Otázka: K čemu se používá titanová slitina PREP v AM?

Odpověď: Slitina PREP se používá k 3D tisku lehkých leteckých a automobilových součástí, které vyžadují extrémně vysoké mechanické vlastnosti při teplotách až 700 °C.

Otázka: Jaká velikost částic se doporučuje pro tisk titanové slitiny PREP?

Odpověď: Rozsah velikosti prášku 15-45 mikronů poskytuje dobrou rovnováhu mezi tekutostí, vysokým rozlišením a hustotou tištěných dílů.

Otázka: Vyžaduje titan PREP po AM lisování za tepla?

Odpověď: HIP se doporučuje pro odstranění vnitřních dutin, maximalizaci únavové odolnosti a dosažení plné hustoty. U nekritických aplikací nemusí být povinná.

Otázka: Jaký materiál má vlastnosti nejbližší slitině titanu PREP?

Odpověď: Ti-6Al-4V má srovnatelnou hustotu a dobrou pevnost při vysokých teplotách, ale nižší oxidační odolnost ve srovnání se slitinami PREP.

Otázka: Jaké výhody nabízí slitina PREP oproti slitině Ti-6Al-4V v AM?

Odpověď: Klíčovou výhodou je vyšší pevnost v tahu a únavová pevnost až do 700 °C spolu s výrazně lepší odolností proti tečení a tepelně-mechanické únavě.

Otázka: Jaké přesnosti lze dosáhnout s titanovými výlisky PREP?

Odpověď: Po následném zpracování mohou tištěné součásti PREP dosáhnout rozměrových tolerancí a povrchové úpravy srovnatelné s titanovými díly obráběnými na CNC.

Otázka: Jaké vady se mohou vyskytnout při tisku titanové slitiny PREP?

Odpověď: Potenciálními vadami jsou praskliny, deformace, pórovitost, neúplné spojení a drsnost povrchu. Většinu z nich lze minimalizovat optimalizací parametrů.

Otázka: Lze z titanových AM dílů PREP snadno odstranit podpůrné struktury?

Odpověď: Správně navržené minimální podpěry jsou po tisku snadno oddělitelné díky vynikajícím mechanickým vlastnostem slitin PREP.

Otázka: Jaký typ následného zpracování se obvykle provádí u titanových součástí PREP?

Odpověď: Běžně se používá izostatické lisování za tepla, tepelné zpracování, obrábění abrazivním tokem, CNC obrábění a elektrolytické leštění.

Otázka: Jaký je hlavní rozdíl mezi Ti-6Al-4V třídy 5 a třídy 23?

Odpověď: Třída 5 má vyšší obsah kyslíku pro lepší tekutost prášku, zatímco třída 23 má nižší obsah kyslíku pro vyšší lomovou houževnatost a únavovou odolnost.

Získejte nejnovější cenu