Titan- und Aluminiumpulver TA7

Überblick über Titan- und Aluminium TA7-Pulver

TA7 gehört zum intermetallischen Titan-Aluminid-Legierungssystem, das die leichten Eigenschaften von Aluminium mit der Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Titan verbindet. Das nahezu äquiatomische Verhältnis von Ti und Al bietet ein hervorragendes Gleichgewicht der Eigenschaften für Anwendungen bei erhöhten Temperaturen.

Zu den wichtigsten Merkmalen von TA7-Pulver gehören:

• Sehr hohe spezifische Festigkeit (Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht)
• Ausgezeichnete Hochtemperatur-Zug- und Kriechfestigkeit
• Geringe Dichte im Vergleich zu Nickel- oder Stahllegierungen
• Gute Korrosionsbeständigkeit in verschiedenen Umgebungen
• Erhältlich in einer Reihe von Partikelgrößen und Morphologien

TA7-Pulver eignet sich hervorragend zur Gewichtsreduzierung und Effizienzsteigerung in Triebwerken und Flugzeugzellen, die bei hohen Temperaturen betrieben werden.

Chemische Zusammensetzung von TA7-Pulver

TA7-Pulver hat die folgende nominelle Zusammensetzung:

Die Menge an Zinn und Zirkonium kann zur Optimierung der mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen variiert werden. Der Gehalt an Verunreinigungen wie Si, C und O wird minimiert.

Eigenschaften von TA7-Pulver

Zu den wichtigsten Eigenschaften von TA7-Pulver gehören:

Dank seiner Eigenschaften wie hohe Festigkeit, geringe Dichte, Oxidationsbeständigkeit und thermische Stabilität eignet sich TA7 für die anspruchsvollsten Anwendungen bei hohen Temperaturen.

Herstellungsverfahren für TA7-Pulver

TA7-Pulver kann durch folgende Methoden hergestellt werden:

• Gaszerstäubung - Hochdruck-Inertgas zur Zerstäubung der geschmolzenen TA7-Legierung, wodurch ein kugelförmiges Pulver entsteht, das sich ideal für AM eignet.
• Plasma-Rotationselektroden-Verfahren - Durch Zentrifugalzerlegung des schnell rotierenden geschmolzenen Metallstroms entsteht kugelförmiges Pulver.
• Mechanisches Legieren - Hochenergie-Kugelmahlen von Mischpulvern aus elementarem Ti und Al, gefolgt von Glühen.

Die Gaszerstäubung bietet eine hervorragende Kontrolle über die Pulvereigenschaften wie Partikelgrößenverteilung, Morphologie, Mikrosauberkeit und Fließfähigkeit.

Anwendungen von TA7-Pulver

TA7-Pulver wird üblicherweise verwendet in:

• Additive Fertigung - Selektives Laserschmelzen zur Herstellung komplexer Schaufelformen, Laufräder und Turbinenschaufeln.
• Metall-Spritzgießen - Zur Herstellung kleiner, komplexer Net-Shape-Teile wie Turboladerkomponenten, die eine hohe Festigkeit und Temperaturbeständigkeit erfordern.
• Thermische Spritzschichten - Wird durch Plasma- oder HVOF-Spritzen auf Ventiloberflächen, Lagern und Fahrwerkskomponenten aufgebracht, die Verschleiß-/Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen benötigen.
• Pulvermetallurgie - Pressen und Sintern zur Herstellung leichter, hochfester Strukturteile für Luft- und Raumfahrtanwendungen.

Spezifikationen von TA7-Pulver

TA7-Pulver ist in verschiedenen Größenordnungen, Formen und Reinheitsgraden erhältlich:

• Partikelgröße: Von 15-45 μm für AM-Verfahren, bis zu 100 μm für thermische Spritzverfahren.
• Morphologie: Die nahezu kugelförmige Form des Pulvers sorgt für einen optimalen Fluss und eine optimale Packungsdichte.
• Reinheit: Von handelsüblichen Reinheitsgraden bis hin zu höchsten Reinheitsgraden auf der Grundlage von Verunreinigungsgrenzen und Prozessanforderungen.
• Sauerstoffgehalt: Bei den meisten Anwendungen werden die Werte unter 2000 ppm gehalten.
• Durchflussmenge: Pulver nach Maß für hervorragende Fließgeschwindigkeiten über 25 s/50 g.

Globale Lieferanten von TA7-Pulver

Zu den weltweit wichtigsten Anbietern von TA7-Pulver gehören:

• AP&C (Kanada)
• TLS Technik (Deutschland)
• Sandvik Osprey (UK)
• Tekna (Kanada)
• ECKA Granulat (Deutschland)
• Metalltechnik (UK)

Diese Unternehmen stellen verschiedene TA7-Pulversorten her, die für die additive Fertigung, das thermische Spritzen, die Pulvermetallurgie und andere Hochtemperaturanwendungen geeignet sind.

Preisgestaltung von TA7-Pulver

TA7-Pulver ist teurer als Stähle und Nickellegierungen:

• Menge - $100-150 pro kg für Großaufträge über 500 kg. Kleinere Mengen sind preislich deutlich höher.
• Qualität - Hochreines, kugelförmiges Pulver, das unter streng kontrollierten Bedingungen und mit fortschrittlichen Verfahren hergestellt wird, erfordert einen hohen Preis.
• Anbieter - Große, weltweit tätige Anbieter bieten aufgrund höherer Produktionsmengen Kostenvorteile im Vergleich zu kleineren Herstellern.
• Geographie - Die Preise variieren von Region zu Region, wobei Europa und Nordamerika im Vergleich zu Asien höherpreisige Märkte sind.

Bei kritischen Anwendungen sollten die Käufer bei der Beschaffung von TA7-Pulver eher auf die Qualität des Pulvers als auf die niedrigsten Kosten achten.

Lagerung und Handhabung von TA7-Pulver

TA7-Pulver erfordert eine sorgfältige Lagerung und Handhabung:

• Sollte in versiegelten Behältern unter Inertgas wie Argon gelagert werden, um Oxidation zu verhindern.
• Vermeiden Sie die Ansammlung von feinem Pulver, um die Gefahr von Staubexplosionen zu minimieren.
• Verwenden Sie beim Umgang mit Pulver die richtige PSA, Belüftung, Erdung und Sicherheitspraktiken.
• Vermeiden Sie den Kontakt des Pulvers mit Zündquellen, da es entflammbar ist.
• Befolgen Sie die geltenden Sicherheitsrichtlinien aus dem Sicherheitsdatenblatt des Lieferanten.

Beim Umgang mit diesem hochreaktiven Legierungspulver ist Vorsicht geboten.

Inspektion und Prüfung von TA7-Pulver

Wichtige Tests zur Qualitätskontrolle von TA7-Pulver:

• Chemische Analyse mittels ICP-OES oder XRF, um sicherzustellen, dass die Zusammensetzung den Spezifikationen entspricht.
• Partikelgrößenverteilung mittels Laserbeugung gemäß ASTM B822.
• Morphologische Analyse durch REM-Bildgebung.
• Messung des Pulverdurchsatzes mit einem Hall-Durchflussmesser gemäß ASTM B213.
• Dichtemessung durch Helium-Pyknometrie.
• Analyse von Verunreinigungen durch Inertgasfusion oder ICP-MS.
• Charakterisierung des Mikrogefüges durch Röntgenbeugung.

Gründliche Tests gewährleisten die Konsistenz der Chargen und die Qualität des Pulvers für die vorgesehene Anwendung.

Vergleich zwischen TA7- und Inconel 718-Pulver

TA7- und Inconel 718-Pulver im Vergleich:

TA7 bietet Gewichtseinsparungen gegenüber Inconel 718. Aber die Verarbeitbarkeit ist schlecht und die Verfügbarkeit von Titanaluminidpulver ist geringer.

FAQs zu TA7-Pulver

F: Wie wird TA7-Pulver hergestellt?

A: TA7-Pulver wird kommerziell durch Gaszerstäubung, Plasmadrehelektrodenverfahren und mechanisches Legieren mit anschließendem Glühen hergestellt. Die Gasverdüsung bietet die beste Kontrolle über die Pulvereigenschaften.

F: Was sind die Hauptanwendungen von TA7-Pulver?

A: Zu den wichtigsten Anwendungen von TA7-Pulver gehören die additive Fertigung, thermische Spritzbeschichtungen, der Metallspritzguss und die Pulvermetallurgie zur Herstellung leichter Strukturteile, die eine hohe Temperaturbeständigkeit erfordern.

F: Welche typische TA7-Pulvergröße wird für das selektive Laserschmelzen verwendet?

A: Für das SLM-Verfahren liegt der ideale TA7-Pulvergrößenbereich bei 15-45 Mikrometern mit sphärischer Morphologie und gutem Pulverfluss und guter Packungsdichte.

F: Erfordert TA7-Pulver besondere Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung?

A: Ja, es ist hochreaktiv und erfordert eine vorsichtige Handhabung unter inerter Atmosphäre mit angemessener Belüftung, Erdung und PSA, um Brand- und Explosionsgefahren zu vermeiden.

F: Wo kann ich TA7-Pulver kaufen, das für Teile der Luft- und Raumfahrt geeignet ist?

A: Für Luft- und Raumfahrtanwendungen, die ein geringes Gewicht und eine hohe Festigkeit erfordern, kann TA7-Pulver von führenden Herstellern wie AP&C, TLS Technik, Sandvik Osprey und Tekna erworben werden.