Prášek Ti6Al4V
Obsah
Přehled
Prášek Ti6Al4V, známý také jako Ti-6Al-4V, titan Grade 5, Ti 6-4 nebo Ti 6/4, je prášek ze slitiny titanu skládající se z titanu, 6 % hliníku a 4 % vanadu. Nabízí výjimečnou kombinaci vysoké pevnosti, nízké hmotnosti, odolnosti proti korozi a biokompatibility, díky čemuž je extrémně všestranným materiálem pro pokročilé aplikace v letectví, lékařských zařízeních, námořním hardwaru a dalších.
Ti6Al4V je považován za tahouna titanových slitin, který představuje více než 50 % celkového využití titanu na celém světě. Má jeden z nejlepších poměrů pevnosti a hmotnosti ze všech kovových materiálů a zachovává si své vlastnosti při extrémních teplotách.
Některé klíčové vlastnosti a charakteristiky prášku Ti6Al4V zahrnují:
- Vynikající poměr pevnosti a hmotnosti, vysoká specifická pevnost
- Nízká hustota – 4,43 g/cm3
- Vysoká odolnost proti korozi
- Biokompatibilita a schopnost osseointegrace
- Dobré vlastnosti při vysokých teplotách – použitelné do 400 °C s odolností proti oxidaci do 550 °C
- Vysoká lomová houževnatost a únavová pevnost
- K dispozici v různých rozsazích velikostí a morfologiích – sférické, úhlové
Díky svým všestranným vlastnostem nachází Ti6Al4V dnes rozmanité aplikace napříč průmyslovými odvětvími.

Typy prášku Ti6Al4V
Prášek ze slitiny Ti6Al4V je k dispozici v různých distribucích velikostí, tvarech a výrobních metodách, aby vyhovoval specifickým aplikacím:
Typ | Charakteristika |
---|---|
Sférické atomizované plynem | – Téměř sférická morfologie, hladký povrch – Přesná kontrola velikosti částic – Používá se v AM, MIM, termickém stříkání |
Sférické plazmově atomizované | – Vysoce sférické s hladkým povrchem – Úzká distribuce velikosti – Používá se v procesech AM |
Hydrid-dehydrid (HDH) | – Nepravidelná, úhlová morfologie – Porézní, houbovité částice – Nižší výrobní náklady – Používá se v MIM, lisování, termickém stříkání |
Velikost částic: K dispozici od 15 mikronů do 150+ mikronů v závislosti na výrobní metodě
Rozložení velikosti: Tříděné/prosévané, směsované nebo vlastní specifikace
standardy: ASTM B348, AMS 4943, AMS 4928, AMS 4967
Složení prášku Ti6Al4V
Ti6Al4V odpovídá specifikaci Aerospace Material Specification (AMS) 4928 a má nominální složení:
Živel | Rozsah složení |
---|---|
Titan | Zbytek, 87,725 – 91 % |
Hliník | 5.5 – 6.76% |
Vanad | 3.5 – 4.5% |
Žehlička | Max. 0,30 % |
Kyslík | Max. 0,20 % |
Dusík | Max. 0,05 % |
Uhlík | Max. 0,08% |
Vodík | Max. 0,015 % |
Železo, kyslík a dusík jsou běžně se vyskytující prvky nečistot. Složení se rutinně analyzuje, aby se zajistilo, že splňuje specifikace letecké kvality před atomizací na prášek.
Vlastnosti prášku Ti6Al4V
Ti6Al4V je ceněn pro svou výjimečnou rovnováhu mechanických vlastností, odolnosti proti korozi, lehkosti a biokompatibility. Jeho vlastnosti zahrnují:
Fyzikální a mechanické vlastnosti | Hodnoty |
---|---|
Hustota | 4,43 g/cm3 |
Bod tání | 1604 – 1660 °C |
Maximální pevnost v tahu | 860 - 965 MPa |
Mez kluzu (posun 0,2%) | 795 – 875 MPa |
Modul pružnosti | 114 GPa |
Prodloužení po přetržení | 10 – 18% |
Tvrdost | 334 – 361 HV |
Mez pevnosti (107 cyklů) | 400 – 490 MPa |
Lomová houževnatost | 55 – 115 MPa-m^0,5 |
Tepelné vlastnosti
Koeficient tepelné roztažnosti – 8,6 x 10-6 /K (20-100 °C)
Tepelná vodivost – 7,2 W/m.K
Maximální provozní teplota – 400 °C
Odolnost proti korozi
Vynikající odolnost proti korozi srovnatelná s nelegovaným titanem Odolává korozi většinou kyselin, vlhkých plynů, organických chemikálií
Tvorba stabilní a vysoce adhezivní vrstvy oxidu na povrchu mu dává vynikající odolnost vůči slaným prostředím. Ti6Al4V vykazuje ochranu nadřazenou nerezové oceli v roztocích chloridů díky nižším rychlostem difúze kyslíku a chloridů.
-
Ti45Nb prášek pro aditivní výrobu
-
Prášek ze slitiny TiNb
-
Prášek ze slitiny TiNbZrSn
-
Ti6Al4V prášek Kovový prášek na bázi titanu pro aditivní výrobu
-
CPTi prášek
-
TC18 Powder : Odemknutí síly karbidu titanu
-
TC11 Powder: Komplexní průvodce
-
TC4 ELI prášek
-
Nejlepší prášek Ti-6Al-4V (TC4 Powder) pro aditivní výrobu
Aplikace prášku Ti6Al4V
Díky svým dobře vyváženým vlastnostem nachází Ti6Al4V dnes rozmanité průmyslové a lékařské aplikace:
Průmysl | Aplikace |
---|---|
Aerospace | – Konstrukční součásti letadel, jako jsou křídla, podvozky, turbíny, spojovací prvky – Kryty raketových motorů, kosmická vozidla – Náboje rotorů vrtulníků, lopatky kompresorů |
Lékařské a zubní služby | – Ortopedické implantáty – kyčelní, kolenní klouby – Zubní implantáty, fixace, korunky – Maxilofaciální implantáty – Chirurgické nástroje |
Automobilový průmysl | – Ojnice, hnací hřídele, pružiny – Díly závodních vozů, jako jsou ventily, písty – Součásti výfuků |
Chemické | – Výměníky tepla, nádrže, potrubí pro korozivní média – Ventily, kondenzátory, destilační kolony – Čerpadla a kryty |
Energie a výkon | – Součásti parních a plynových turbín – Konstrukční díly pro reaktory – Obnovitelné zdroje – vysoce výkonné pobřežní |
Námořní | – Vrtule, ojnice – Spojovací prvky odolné proti korozi, závěsy – Zařízení pro odsolování |
Aditivní výroba rozšiřuje aplikace pro titanové slitiny ve všech těchto odvětvích tím, že umožňuje volné geometrie, které dříve nebyly možné.
Specifikace prášku Ti6Al4V
Standard | Popis |
---|---|
ASTM B348 | Standardní specifikace pro tyče a polotovary z titanu a titanových slitin |
AMS 4928 | Specifikace leteckého materiálu pro plechy, pásy a desky z titanové slitiny 6Al – 4V žíhané |
AMS 4943 | Limity chemické kontrolní analýzy pro titan a titanové slitiny |
AMS 4967 | Specifikace leteckého materiálu pro prášek, titanová slitina 6Al-4V |
ISO 21388 | Specifikace pro nelegovaný titan pro chirurgické implantáty |
ASME SB-348 | Specifikace tyčí a předvalků z titanu a slitin titanu |
Prášek titanové třídy 5 Eli musí také splňovat další požadavky zákazníka týkající se:
- Tvar částic
- Tekutost
- Zdánlivá hustota
- Hustota poklepání
- Pyknometrická hustota
- Chemická analýza
- Mechanické vlastnosti
Výrobci vyrábějící prášek Ti6Al4V dodržují certifikované systémy řízení kvality a testovací protokoly před dodávkou zákazníkům v obranném, leteckém, energetickém, motoristickém a lékařském sektoru a dalších.
Dodavatelé Ti6Al4V prášku
Prášek Ti6Al4V se vyrábí plynovou atomizací nebo plazmovou atomizací za účelem výroby sférického prášku vhodného pro AM. Výchozí surovinou je přetavený obloukem ve vakuu (VAR) nebo tavený elektronovým paprskem (EBM) polotovar slitiny, který je atomizován na jemné kapičky, které se po rychlém ochlazení ztuhnou na částice prášku.
Klíčoví globální dodavatelé sférických a předlegovaných prášků Ti6Al4V jsou:
Společnost | Země |
---|---|
AP&C | Kanada |
Práškové kovy ATI | USA |
TLS Technik GmbH | Německo |
GKN Hoeganaes | USA |
Pokročilé materiály Tekna | USA |
Slm Solutions | Německo |
Erasteel | Francie |
Prášek Ti6Al4V lze získat v malých množstvích pro výzkumné a prototypové aplikace. Pro společnosti se zavedenými dodavatelskými smlouvami jsou také možné vlastní slitiny a charakteristiky částic.
Cena:
Jako vysoce výkonná slitina vyžadující pokročilou výrobu má prášek Ti6Al4V prémiovou cenu oproti standardním třídám titanu a dalších kovových prášků. Ceny se pohybují od 100 USD/kg do 500 USD/kg na základě:
- Objednané množství
- Tvar částic a rozdělení podle velikosti
- Přizpůsobení chemického složení/mechanických vlastností
- Požadavky na testování a certifikaci
- Ekonomické faktory – dynamika nabídky a poptávky, náklady na suroviny
Vyšší stupně čistoty používané v lékařských zařízeních a leteckých aplikacích jsou dražší. Náklady zaznamenaly klesající trend s nárůstem výrobních kapacit globálně.
Jak vybrat prášek Ti6Al4V
Výběr vhodného prášku Ti6Al4V závisí na vašich specifických požadavcích na aplikaci a proces. Mezi klíčové úvahy patří:
Aditivní výroba
- Tvar částic – sférické/tvarované distribuce pro lepší tok a balení
- Velikost částic – jemné <45 mikronů pro lepší rozlišení a povrchovou úpravu
- Úzký rozsah velikostí – zajišťuje rovnoměrné tavení a zhutňování
- Vysoká čistota prášku >99,5 % titanu pro nižší kontaminaci
- Nízký obsah kyslíku, dusíku a uhlíku
Vstřikování kovů (MIM)
- Nepravidelný, hranatý prášek pro vyšší zelenou pevnost
- Střední velikost částic – 100 mesh
- Směs prášku se složkami pojiva
- Ekonomická třída splňující cíle nákladů
Tepelný nástřik
- Velikost částic vhodná pro proces stříkání
- Porézní prášek HDH hydridu umožňuje lepší spojení povlaku
- Možnost vývoje slitin na zakázku
Prášková metalurgie
- Hranatý, porézní prášek pro zhutňování
- Směs prášku přizpůsobená aplikaci
- Slitina modifikovaná pro odezvu na slinování
Konzultujte s výrobci prášku již na začátku procesu návrhu, abyste vybrali optimální prášek vhodný pro vaše specifické požadavky na součásti.

Výhody a omezení prášku Ti6Al4V
Výhody
- Vysoký poměr pevnosti a hmotnosti
- Zachovává si vlastnosti při zvýšených teplotách
- Vynikající odolnost proti korozi
- Bioinertní – při implantaci nevyvolává nežádoucí reakce
- Prášková vsázka umožňuje výrobu dílů s komplexním, čistým tvarem pomocí AM
- Přizpůsobitelné mechanické vlastnosti tepelným zpracováním
- Recyklovatelný pro minimalizaci odpadu
Omezení
- Vysoké náklady na materiál ve srovnání s ocelí a hliníkovými slitinami
- Vyžaduje vysoké teploty zpracování riziko kontaminace kyslíkem
- Nižší tuhost než u oceli
- Citlivost na ostré vruby – riziko praskání
- Obtížné obrábění vyžadující speciální nástroje
Inženýři vybírají Ti6Al4V tam, kde pevnost, teplotní odolnost, biokompatibilita a odolnost proti korozi převyšují nákladová omezení v kritických konstrukčních částech.
Prášek Ti6Al4V vs. Alternativy
Ti6Al4V konkuruje nerezovým ocelím, slitinám kobaltu a chromu, hliníkovým třídám a čistému titanu. Srovnání klíčových parametrů je zvýrazněno níže:
Ti6Al4V | Nerezová ocel 316L | Slitina CoCrMo | Al 6061 | Čistý Ti Grade 2 | |
---|---|---|---|---|---|
Mez kluzu | 860 MPa | 290 MPa | 655 MPa | 55 MPa | 370 MPa |
Hustota | 4,43 g/cc | 8 g/cm3 | 8,3 g/cc | 2,7 g/cc | 4,51 g/cm3 |
Youngův modul | 114 GPa | 193 GPa | 230 GPa | 69 GPa | 105 GPa |
Tepelná vodivost | 7 W/mK | 12 W/mK | 9 W/mK | 180 W/mK | 7 W/mK |
Bod tání | 1640 °C | 1375 °C | 1350°C | 650°C | 1668°C |
Odolnost proti korozi | Vynikající | Dobrý | Veletrh | Dobrý | Vynikající |
Srovnání nákladů | 10x vs Al, 4x vs Steel | Nižší základní náklady | 2x náklady vs ocel | Nejnižší cena | 8x náklady vs Ti grade 2 |
Sdílet na
MET3DP Technology Co., LTD je předním poskytovatelem řešení aditivní výroby se sídlem v Qingdao v Číně. Naše společnost se specializuje na zařízení pro 3D tisk a vysoce výkonné kovové prášky pro průmyslové aplikace.
Dotaz k získání nejlepší ceny a přizpůsobeného řešení pro vaše podnikání!
Související články

Vysoce výkonné segmenty lopatek trysek: Revoluce v účinnosti turbín díky 3D tisku z kovu
Přečtěte si více "O Met3DP
Nedávná aktualizace
Náš produkt
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