Titanový a hliníkový prášek TA7

Přehled titanového a hliníkového prášku TA7

TA7 patří do systému intermetalických slitin titanu a hliníku, které kombinují lehké vlastnosti hliníku s pevností a odolností proti korozi titanu. Téměř rovnoměrný poměr Ti a Al poskytuje vynikající rovnováhu vlastností pro aplikace při zvýšených teplotách.

Mezi hlavní vlastnosti prášku TA7 patří:

• Velmi vysoká specifická pevnost (poměr pevnosti k hmotnosti)
• Vynikající pevnost v tahu při vysokých teplotách a pevnost při tečení
• Nízká hustota ve srovnání se slitinami niklu nebo oceli.
• Dobrá odolnost proti korozi v různých prostředích
• K dispozici je řada velikostí a morfologií částic

Prášek TA7 se stal vynikající volbou pro snížení hmotnosti a zvýšení účinnosti leteckých motorů a draků letadel pracujících při vysokých teplotách.

Chemické složení prášku TA7

Prášek TA7 má následující jmenovité složení:

Množství cínu a zirkonia lze měnit za účelem optimalizace mechanických vlastností při vysokých teplotách. Množství nečistot Si, C, O je minimalizováno.

Vlastnosti prášku TA7

Mezi klíčové vlastnosti prášku TA7 patří:

Díky svým vlastnostem, jako je vysoká pevnost, nízká hustota, odolnost proti oxidaci a tepelná stabilita, je TA7 vhodný pro nejnáročnější aplikace při zvýšených teplotách.

Metoda výroby prášku TA7

Prášek TA7 lze vyrábět metodami, jako jsou:

• Atomizace plynu - Vysokotlaký inertní plyn používaný k atomizaci roztavené slitiny TA7, jejímž výsledkem je sférický prášek ideální pro AM.
• Proces s rotačními plazmovými elektrodami - Odstředivou dezintegrací rychle rotujícího proudu roztaveného kovu vzniká sférický prášek.
• Mechanické legování - Vysokoenergetické kulové mletí směsných prášků elementárního Ti a Al s následným žíháním.

Plynová atomizace poskytuje vynikající kontrolu nad vlastnostmi prášku, jako je distribuce velikosti částic, morfologie, mikročistota a tekutost.

Aplikace prášku TA7

Prášek TA7 se běžně používá v:

• Aditivní výroba - Selektivní laserové tavení pro výrobu složitých tvarů letounů, oběžných kol a lopatek turbín.
• Vstřikování kovů - K výrobě malých, složitých dílů ve tvaru sítě, jako jsou součásti turbodmychadla, které vyžadují vysokou pevnost a teplotní odolnost.
• Tepelné nástřiky - Aplikuje se plazmovým nebo HVOF nástřikem na povrchy ventilů, ložisek a součástí podvozku, které vyžadují odolnost proti opotřebení/koroznímu poškození při vysokých teplotách.
• Prášková metalurgie - Lisování a spékání pro výrobu lehkých, vysoce pevných konstrukčních dílů pro letecké aplikace.

Specifikace prášku TA7

Prášek TA7 je k dispozici v různých velikostech, tvarech a stupních čistoty:

• Velikost částic: Od 15 do 45 μm u metod AM, až do 100 μm u procesů tepelného nástřiku.
• Morfologie: Téměř kulovitý tvar prášku zajišťuje optimální tok a hustotu balení.
• Čistota: Od komerční čistoty až po velmi vysokou čistotu na základě limitů nečistot a požadavků procesu.
• Obsah kyslíku: Hladiny udržované pod 2000 ppm pro většinu aplikací.
• Průtok: Prášek přizpůsobený pro vynikající průtoky nad 25 s/50 g.

Globální dodavatelé prášku TA7

Mezi hlavní světové dodavatele prášku TA7 patří:

• AP&C (Kanada)
• TLS Technik (Německo)
• Sandvik Osprey (Velká Británie)
• Tekna (Kanada)
• ECKA Granule (Německo)
• Metal Technology (Velká Británie)

Tyto společnosti vyrábějí různé druhy prášku TA7 pro aditivní výrobu, tepelné stříkání, práškovou metalurgii a další vysokoteplotní aplikace.

Ceny prášku TA7

Cena prášku TA7 je vyšší než u ocelí a niklových slitin:

• Množství - $100-150 za kg pro hromadné objednávky nad 500 kg. U menších množství jsou ceny výrazně vyšší.
• Kvalita - Vysoce čistý sférický prášek vyráběný za přísně kontrolovaných podmínek pomocí pokročilých procesů vyžaduje prémiové ceny.
• Dodavatel - Velcí světoví dodavatelé nabízejí ve srovnání s menšími výrobci nákladové výhody díky vyšším objemům výroby.
• Zeměpis - Ceny se v jednotlivých regionech liší, přičemž Evropa a Severní Amerika jsou ve srovnání s Asií trhy s vyššími cenami.

U kritických aplikací by se kupující měli při nákupu prášku TA7 zaměřit spíše na kvalitu prášku než na nejnižší cenu.

Skladování a manipulace s práškem TA7

Prášek TA7 vyžaduje pečlivé skladování a manipulaci:

• Měly by se skladovat v uzavřených nádobách pod inertním plynem, např. argonem, aby se zabránilo oxidaci.
• Zabraňte hromadění jemného prášku, abyste minimalizovali riziko výbuchu prachu.
• Při manipulaci s práškem používejte správné osobní ochranné prostředky, větrání, uzemnění a bezpečnostní postupy.
• Zabraňte kontaktu prášku se zdroji vznícení kvůli nebezpečí vznícení.
• Dodržujte příslušné bezpečnostní pokyny z bezpečnostních listů dodavatele.

Při manipulaci s touto vysoce reaktivní práškovou slitinou je třeba dbát zvýšené opatrnosti.

Kontrola a testování prášku TA7

Klíčové testy kontroly kvality provedené na prášku TA7:

• Chemická analýza pomocí ICP-OES nebo XRF, aby se zajistilo, že složení odpovídá specifikacím.
• Rozdělení velikosti částic pomocí laserové difrakce podle normy ASTM B822.
• Morfologická analýza pomocí SEM.
• Měření průtoku prášku pomocí Hallova průtokoměru podle normy ASTM B213.
• Měření hustoty pomocí heliové pyknometrie.
• Analýza nečistot pomocí fúze inertních plynů nebo ICP-MS.
• Charakterizace mikrostruktury pomocí rentgenové difrakce.

Důkladné testování zajišťuje konzistenci šarží a kvalitu prášku pro zamýšlené použití.

Srovnání prášků TA7 a Inconel 718

Srovnání prášků TA7 a Inconel 718:

TA7 nabízí úsporu hmotnosti oproti Inconelu 718. Prášek oxidu titaničitého je však špatně zpracovatelný a jeho dostupnost je nižší.

Často kladené dotazy k prášku TA7

Otázka: Jak se prášek TA7 vyrábí?

Odpověď: Prášek TA7 se komerčně vyrábí pomocí plynové atomizace, plazmového procesu s rotační elektrodou a mechanického legování s následným žíháním. Plynová atomizace nabízí nejlepší kontrolu vlastností prášku.

Otázka: Jaké jsou hlavní aplikace prášku TA7?

Odpověď: Mezi hlavní aplikace prášku TA7 patří aditivní výroba, tepelné nástřiky, vstřikování kovů a prášková metalurgie pro výrobu lehkých konstrukčních dílů vyžadujících vysokou teplotu.

Otázka: Jaká je typická velikost prášku TA7 používaného pro selektivní laserové tavení?

Odpověď: Pro proces SLM je ideální velikost prášku TA7 v rozmezí 15-45 mikronů se sférickou morfologií a dobrým tokem prášku a hustotou balení.

Otázka: Vyžaduje prášek TA7 zvláštní opatření při manipulaci?

Odpověď: Ano, je vysoce reaktivní a vyžaduje opatrnou manipulaci v inertní atmosféře za použití správného větrání, uzemnění a osobních ochranných pomůcek, aby se zabránilo nebezpečí požáru nebo výbuchu.

Otázka: Kde lze zakoupit prášek TA7 vhodný pro letecké díly?

Odpověď: Pro aplikace v letectví a kosmonautice, které vyžadují nízkou hmotnost a vysokou pevnost, lze prášek TA7 zakoupit od předních výrobců, jako jsou AP&C, TLS Technik, Sandvik Osprey a Tekna.