Titanový houbový prášek
Obsah
Prášek z titanové houby je klíčovým materiálem používaným jako surovina pro výrobu kovových součástí a výrobků z titanu. Tento způsob práškové metalurgie nabízí oproti těžbě z minerálních rud několik výhod. Tento článek poskytuje přehled titanové houby včetně jejího složení, klíčových vlastností, metod zpracování, aplikací, dodavatelů a dalších informací.
Přehled titanové houby v prášku
Titanová houba je porézní forma nelegovaného titanu, která je surovinou používanou v práškové metalurgii k výrobě kovových součástí z titanu. Připravuje se redukcí tetrachloridu titaničitého (TiCl4) získaného z minerálních rud pomocí hořčíku nebo sodíku.
Částice houby mají vysoký povrch a reaktivitu, což umožňuje jejich snadnou přeměnu na prášky, ingoty, mlýnské výrobky a díly pomocí procesů, jako je přetavování ve vakuovém oblouku (VAR), izostatické lisování za tepla (HIP), aditivní výroba, vstřikování kovů a práškové kování.
Níže je uveden přehled vlastností titanové houby, jejího použití, celosvětové výroby, cen a dalších informací.
Prášek z titanové houby - klíčové informace
Parametr | Podrobnosti |
---|---|
Složení | Nelegovaný titan (titan >99%) |
Tvar částic | Porézní houbovité částice nepravidelného tvaru |
Velikost částic | Obvykle velikost <15 mm |
Čistota | >=98%, může být až 99,9% |
Hustota | 2,2 - 2,7 g/cc |
Bod tání | 1668°C |
Klíčové vlastnosti | Nízká hustota, vysoká pevnost, vynikající odolnost proti korozi i při vysokých teplotách. |
Hlavní aplikace | Suroviny pro titanový kovový prášek, mlýnské výrobky, aditivní výrobu |
Roční celosvětová produkce | ~300 000 tun, z toho 75 000 tun v USA a 100 000 tun v Číně. |
Náklady | ~$8-15 za kg pro houbu třídy CP-Ti |
Titanové houby umožňují hospodárnou výrobu titanových součástí pomocí technik téměř síťového tvaru a práškové metalurgie ve srovnání s tradiční ingotovou metalurgií zahrnující několik kroků tavení a svařování s vysokým odpadem materiálu.
Dále podrobněji prozkoumáme složení a vlastnosti prášku z titanové houby.
![Titanový houbový prášek 1 prášek z titanové houby](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/GH3230-Powder.jpg)
Složení Titanový houbový prášek
Prášek z titanové houby se skládá z porézních agregátů kovového titanu, které obsahují malé množství nečistot, jako jsou chloridy, hořčík, železo, křemík, dusík, uhlík a kyslík. Pro kritické aplikace v letectví a kosmonautice se vyžaduje vysoce čistá houba s nízkým obsahem O a N.
Složení titanové houby
Živel | Hmotnost % |
---|---|
titan (Ti) | 98 – 99.9% |
Kyslík (O) | 0.08 – 0.45% |
dusík (N) | 0.02 – 0.15% |
uhlík (C) | 0.04 – 0.16% |
železo (Fe) | 0.15 – 0.5% |
Chlorid (Cl) | 0.10 – 0.30% |
Norma ASTM International ASTM B837 specifikuje požadavky na komerční čistotu nelegované titanové houby na základě třídy houby takto:
Specifikace ASTM pro třídy titanové houby
Třída | Obsah titanu | Obsah kyslíku | Obsah železa | Obsah dusíku |
---|---|---|---|---|
CP Ti třída 1 | 99.2% min | 0,40% max | 0,20% max | 0,03% max |
CP Ti stupeň 2 | 98.9-99.5% | 0,25% max | 0,30% max | 0,05% max |
CP Ti Stupeň 3 | 98.3-99.2% | 0,35% max | 0,30% max | 0,05% max |
CP Ti třída 4 | 97.75-99.2% | 0,40% max | 0,50% max | 0,05% max |
Pro kritické aplikace, jako jsou součásti leteckých motorů, je vyžadován houbový prášek vyšší čistoty s kontrolovaným nízkým obsahem O a N. Tehdy se specifikují třídy s titanem 99,5%+, jako je Ti-6Al-4V třídy 5 nebo třídy 23.
Dále se podíváme na klíčové vlastnosti titanové houby, díky nimž je vynikajícím technickým materiálem v různých průmyslových odvětvích.
Vlastnosti titanové houby v prášku
Titan je ceněn pro svou jedinečnou kombinaci nízké hustoty a vysoké pevnosti, kterou si zachovává i při zvýšených teplotách nad 500 °C. Nabízí také vynikající odolnost proti korozi v náročných podmínkách.
Klíčové vlastnosti prášku z titanové houby jsou:
Vlastnosti titanové houby
Vlastnictví | Podrobnosti |
---|---|
Hustota | 4,5 g/cm3, což je téměř o polovinu méně než u oceli a slitin niklu. |
Pevnost v tahu | 340-450 MPa pro třídy CP, vyšší pro slitiny Ti |
Mez kluzu (pevnost v tahu) | 170-380 MPa pro houby třídy CP |
Bod tání | 1668 ± 10°C |
Youngův modul | 100-115 GPa, nižší než u oceli |
Poissonův poměr | 0.32-0.34 |
Koeficient tepelné roztažnosti | 8,5 x 10-6 /K (20-100 °C) |
Tepelná vodivost | 6,7-21 W/m.K při 20 °C |
Elektrický odpor | 420-470 nΩ.m při 20 °C |
Magnetismus | Nemagnetické |
Odolnost proti korozi | Vynikající díky ochranné vrstvě oxidu |
Biokompatibilita | Vysoce bioinertní materiál |
Kombinace nízké hmotnosti, vysoké pevnosti při nízkých a vysokých teplotách, odolnosti proti korozi a teplu činí titan nepostradatelným mimo jiné v leteckém, chemickém, energetickém, automobilovém, námořním a biomedicínském průmyslu.
Dále zkoumáme některé hlavní aplikace a použití titanové houby v různých průmyslových odvětvích.
Aplikace z Titanový houbový prášek
Mezi hlavní průmyslové aplikace titanové houby patří následující odvětví:
Aplikace titanové houby v prášku
Sektor | Aplikace |
---|---|
Aerospace | Součásti proudových motorů a draku letadla, lopatky, spojovací materiál, podvozek |
Výroba energie | Komponenty pro parní a plynové turbíny, výměníky tepla |
Chemické zpracování | Nádrže, nádoby, výměníky tepla, potrubí, čerpadla |
Námořní | Komponenty pro lodě, ponorky a pobřežní plošiny |
Automobilový průmysl | ojnice, ventily, pružiny, spojovací materiál, výfuky |
Biomedicína | Implantáty, protézy, chirurgické nástroje, zařízení |
Ropa | Vrtné struny, součásti systému ústí vrtu |
Sportovní zboží | Golfové hole, tenisové rakety, jízdní kola |
Vojenské stránky | Letadla, plavidla, pancéřové výrobky |
Odsolování | Výměníky tepla, tlakové nádoby, trubky |
Využití titanu nadále roste tempem 8-10% CAGR v průmyslových odvětvích, jako je letecký průmysl, chemické zpracování, výroba energie a odsolování mořské vody. Předpokládá se, že poptávka na trhu vzroste ze současných 300 000 tun na přibližně 575 000 tun do roku 2030.
Podívejme se na různé formy výrobků z prášku z titanové houby.
Typy a formy titanového prášku
Kovový prášek a mlýnské výrobky z titanu se vyrábějí z houbových surovin pomocí procesů, jako je přetavování ve vakuovém oblouku (VAR), izostatické lisování za tepla (HIP), aditivní výroba (AM), vstřikování kovů (MIM) a další.
Výrobky z titanového prášku získané z houby
Formulář | Podrobnosti |
---|---|
Hydrid-dehydrid (HDH) v prášku | Prášek nepravidelného tvaru o velikosti <150 μm |
Plynem rozprašovaný sférický prášek | Sférická velikost 15-150 μm používaná v AM |
Legované předlegované prášky | Ti-6Al-4V, Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo atd. |
VAR ingoty, předvalky | Přetavené ingoty a kované výrobky |
Výrobky práškové metalurgie HIP | Zakázkové díly ve tvaru blížícím se síťovému |
Vstupní suroviny pro vstřikování kovů | Prášky pro proces MIM |
Práškově kované ojnice | Automobilový průmysl, námořní aplikace |
Vstupní suroviny pro aditivní výrobu | Laserové práškové lože, přímé laserové nanášení |
Tyto mlýnské výrobky se dále zpracovávají na hotové součásti a konečné výrobky v různých průmyslových odvětvích.
Dále se zabýváme výrobním procesem a aspekty dodavatelského řetězce titanové kovové houby v prášku.
Výrobní proces titanové houby
Prášek z titanové houby se komerčně vyrábí redukcí tetrachloridu titaničitého (TiCl4) pomocí sodíku nebo hořčíku za přísné kontroly procesu. Samotný TiCl4 se vyrábí
Odkazy poskytnuté společností Claude nemusí být vždy platné nebo aktuální. Děkujeme za vaši trpělivost, protože se snažíme zlepšit přesnost odkazů.
Základní kroky výroby titanové houby jsou:
Proces výroby titanové houby
- Extrakce oxidu titaničitého (TiO2) z minerálních rud
- Převod TiO2 na tetrachlorid titaničitý (TiCl4) chloridovým procesem
- Redukce TiCl4 s hořčíkem/sodíkem ve vakuu při 800-850 °C.
- Rozptýlit soli a kondenzovat čistý titan.
- Zpracování porézní titanové houby drcením, čištěním a proséváním
The prášek z titanové houby je vysoce reaktivní a pyroforický. Proto se s ním manipuluje a skladuje v inertní atmosféře, například v argonu, aby se zabránilo nebezpečí vznícení a výbuchu.
Porézní částice nepravidelného tvaru houby mají velmi vysoký poměr povrchu k objemu, což umožňuje účinné odplynění, zhutnění a legování během následných kroků konsolidace taveniny a prášku.
Asi 75% produkce titanové houby se používá k výrobě mlýnských výrobků z titanu. Zbývajících 25% se využívá k výrobě titanového prášku pro aditivní výrobu a práškovou metalurgii.
Globální výroba a přední dodavatelé
V současné době se celosvětová produkce titanové houby pohybuje kolem 300 000 tun ročně. Geograficky je koncentrována do USA a Číny, které se na světové produkci podílejí téměř 60%.
Mezi hlavní světové výrobce titanové houby patří:
Klíčoví výrobci titanových hub
Společnost | Umístění | Kapacita |
---|---|---|
VSMPO-Avisma | Rusko | 52 000 mt |
Western Titanium | USA | 30 000 mt |
Toho Titanium | Japonsko | 20 000 mt |
UKTMP JV | Kazachstán | 30 000 mt |
Severozápadní institut NTM | Čína | 20 000 mt |
ZTMC | Čína | 15 000 mt |
USA navrhly omezení vývozu titanu do Ruska a Číny kvůli strategickým obavám v leteckém a kosmickém odvětví. To může restrukturalizovat dodavatelské řetězce a podpořit rozšiřování výroby v jiných regionech.
Celkově se očekává celosvětově zvýšená instalovaná kapacita a růstové příležitosti pro výrobce a obchodníky s titanovou houbou, kteří slouží různým uživatelským odvětvím.
Analýza nákladů a cenové trendy
Prášek z titanové houby ceny se pohybují v rozmezí $8-16 za kg v závislosti na dodávaném množství, jakosti, zeměpisné poloze, harmonogramu dodávek, dlouhodobých smlouvách a dalších obchodních faktorech.
Cenové rozpětí titanové houby
Třída | Cena za kg |
---|---|
CP stupeň 1 | $8 – 12 |
CP stupeň 2 | $10 – 14 |
CP stupeň 3 | $12 – 15 |
CP stupeň 4 | $10 – 16 |
Ti 6Al-4V Třída 5, Třída 23 | $14 – 20 |
Ceny v roce 2022 prudce vzrostly v důsledku silného oživení poptávky v leteckém průmyslu a dalších odvětvích po pandemii, jakož i rostoucích nákladů na energii, suroviny a logistiku.
Od poloviny roku 2023 se však očekává určité zmírnění v souvislosti s nárůstem celosvětové kapacity houbovek. Celkové vyhlídky odvětví zůstávají pozitivní, přičemž se předpokládá, že poptávka po titanové houbě bude v příštím desetiletí stabilně růst tempem 6-8% CAGR.
![Titanový houbový prášek 11 prášek z titanové houby](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/Titanium_alloy_powder_website_banner_5-8f22-6c5d8b630581-1.png)
Nejčastější dotazy
Q. Co je titanová houba?
Titanová houba je porézní forma vysoce čistého kovového titanu ve formě prášku, který se používá jako surovina pro výrobu titanových mlýnků, prášků a dílů v různých průmyslových odvětvích.
Q. Jak se vyrábí prášek z titanové houby?
Komerčně se vyrábí redukcí tetrachloridu titaničitého (TiCl4) získaného z minerálních rud za použití hořčíku nebo sodíku za přísně kontrolovaných podmínek.
Q. Jaké jsou aplikace titanové houby?
Klíčové aplikace jsou v leteckých motorech a dracích letadel, elektrárnách, chemických závodech, námořním vybavení, biomedicínských implantátech a zařízeních. Slouží pro průmyslová odvětví, která potřebují kovové součásti s vysokou pevností, nízkou hmotností a odolností proti korozi.
Q. Jaké jsou výhody titanu oproti oceli?
Ve srovnání s ocelí nabízí titan vyšší poměr pevnosti a hmotnosti, vynikající vysokoteplotní vlastnosti, nemagnetickou odezvu a mnohem lepší odolnost proti korozi, což je výhodné pro náročné aplikace.
Q. Kdo jsou přední výrobci titanové houby?
Mezi hlavní světové výrobce patří VSMPO-Avisma, Western Titanium, Toho Titanium, UKTMP JV, Northwest Institute of NTM, ZTMC s kapacitou od 15 000 do 50 000 tun ročně.
Q. Jaké je cenové rozpětí titanové houby za kg?
Ceny se pohybují v rozmezí $8-16 za kg v závislosti na třídě, velikosti objednávky, zeměpisné poloze, harmonogramu dodávek a dalších obchodních faktorech. Víceleté smlouvy mají také vliv na efektivní realizované ceny pro kupující a prodávající.
Sdílet na
Facebook
Cvrlikání
LinkedIn
WhatsApp
E-mailem
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
O Met3DP
Přehrát video
Nedávná aktualizace
Náš produkt
KONTAKTUJTE NÁS
Nějaké otázky? Pošlete nám zprávu hned teď! Po obdržení vaší zprávy obsloužíme vaši žádost s celým týmem.
![malé kovové 3dp logo](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Kovové prášky pro 3D tisk a aditivní výrobu
SPOLEČNOST
PRODUKT
kontaktní informace
- Město Qingdao, Shandong, Čína
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731