Poudre Ti22Al25Nb

Aperçu de la poudre Ti22Al25Nb

Ti22Al25Nb appartient à la classe des alliages d'aluminure de titane qui possèdent des propriétés intéressantes telles qu'une résistance spécifique élevée, une bonne résistance au fluage, une résistance à l'oxydation et une capacité à supporter des températures extrêmes. Le rapport quasi équiatomique entre le titane et l'aluminium offre une combinaison équilibrée de légèreté, de solidité et de résistance à l'environnement à des températures élevées.

Les principales caractéristiques de la poudre Ti22Al25Nb sont les suivantes :

• Résistance spécifique très élevée (rapport résistance/poids)
• Excellentes propriétés mécaniques à haute température
• Bonne résistance au fluage et à la fatigue
• Faible densité par rapport aux superalliages à base de nickel et de fer
• Résistance exceptionnelle à la corrosion

La poudre de Ti22Al25Nb s'est révélée être un excellent choix pour réduire le poids et améliorer l'efficacité dans l'aérospatiale, l'automobile et d'autres applications de haute performance à des températures élevées.

Composition de la poudre de Ti22Al25Nb

La poudre de Ti22Al25Nb a la composition nominale suivante :

Les quantités d'éléments de renforcement tels que le niobium et le vanadium peuvent être modifiées pour optimiser les propriétés mécaniques. Les niveaux d'impureté du carbone et de l'oxygène sont réduits au minimum.

Propriétés de la poudre de Ti22Al25Nb

Les principales propriétés de la poudre de Ti22Al25Nb sont les suivantes :

Les propriétés telles que la haute résistance, la faible densité et la résistance à la température en font un produit bien adapté aux composants critiques de l'aérospatiale nécessitant une réduction de poids.

Méthode de production de la poudre de Ti22Al25Nb

La poudre de Ti22Al25Nb peut être produite par des méthodes telles que :

• Atomisation des gaz - Jet de gaz inerte à haute pression utilisé pour atomiser l'alliage fondu et produire une fine poudre sphérique idéale pour l'AM.
• Procédé d'électrodes rotatives à plasma (PREP) - La désintégration centrifuge d'un métal en fusion en rotation rapide en fines gouttelettes permet d'obtenir une poudre sphérique.
• Alliage mécanique - Broyage à haute énergie de poudres élémentaires/pré-alliées suivi d'un recuit et d'une atomisation secondaire.

L'atomisation au gaz et le PREP permettent un excellent contrôle des caractéristiques des poudres telles que la distribution de la taille des particules, la morphologie et la micro-propreté.

Applications de la poudre Ti22Al25Nb

La poudre de Ti22Al25Nb est utilisée dans :

• Fabrication additive - Fusion sélective par laser pour produire des composants légers complexes tels que des supports, des profils aérodynamiques, des roues pour l'aérospatiale et l'automobile.
• Revêtements par pulvérisation thermique - Appliqué par pulvérisation plasma ou HVOF pour assurer la résistance à l'usure et à la corrosion des aubes de turbocompresseurs et des composants aérospatiaux à haute température.
• Moulage par injection de métal - Pour la fabrication de petites pièces complexes de forme nette nécessitant une résistance spécifique élevée jusqu'à 800°C, comme les pales de turbines.
• Métallurgie des poudres - Pressage et frittage pour créer des pièces à faible densité et à haute résistance, comme les bielles.

Spécifications de la poudre Ti22Al25Nb

La poudre de Ti22Al25Nb est disponible dans différentes gammes de tailles, de formes et de niveaux de pureté :

• Taille des particules : De 15 à 45 μm pour les méthodes AM, jusqu'à 100 μm pour les procédés de pulvérisation thermique.
• Morphologie : La morphologie quasi-sphérique de la poudre permet un écoulement et une densité d'emballage optimaux.
• La pureté : Des niveaux de pureté commerciaux à élevés en fonction des limites d'impureté et des exigences du processus.
• Teneur en oxygène : Les niveaux sont maintenus en dessous de 2000 ppm pour la plupart des applications.
• Fluidité : Poudre personnalisée pour d'excellents débits supérieurs à 25 s/50 g.

Fournisseurs mondiaux de poudre de Ti22Al25Nb

Les principaux fournisseurs mondiaux de poudre de Ti22Al25Nb sont les suivants :

• AP&C (Canada)
• TLS Technik (Allemagne)
• Sandvik Osprey (Royaume-Uni)
• Tekna (Canada)
• ECKA Granules (Allemagne)
• Poudre de titane (Russie)

Ces entreprises produisent différentes qualités de poudre de Ti22Al25Nb adaptées à la fabrication additive, à la pulvérisation thermique, à la métallurgie des poudres et à d'autres applications.

Prix de la poudre Ti22Al25Nb

Le prix de la poudre de Ti22Al25Nb est plus élevé que celui des aciers et des alliages de nickel :

• Quantité - $100-150 par kg pour les commandes en vrac supérieures à 500 kg. Le prix des petites quantités est nettement plus élevé.
• Qualité - La poudre sphérique de haute pureté, fabriquée dans des conditions étroitement contrôlées à l'aide de procédés avancés, exige un prix élevé.
• Fournisseur - Les grands fournisseurs mondiaux offrent des avantages en termes de coûts par rapport aux petits fabricants grâce à des volumes de production plus importants.
• Géographie - Les prix varient selon les régions, l'Europe et l'Amérique du Nord étant des marchés plus chers que l'Asie.

Pour les applications critiques, les acheteurs doivent privilégier la qualité plutôt que le coût le plus bas lorsqu'ils s'approvisionnent en poudre de Ti22Al25Nb.

Stockage et manipulation de la poudre de Ti22Al25Nb

La poudre de Ti22Al25Nb doit être stockée et manipulée avec précaution :

• Doit être stocké dans des conteneurs scellés sous gaz inerte comme l'argon pour éviter l'oxydation.
• Éviter l'accumulation de poudre fine pour minimiser le risque d'explosion de poussières.
• Utiliser les EPI, la ventilation, la mise à la terre et les pratiques de sécurité appropriés lors de la manipulation des poudres.
• Empêcher tout contact entre la poudre et les sources d'inflammation en raison du risque d'inflammabilité.
• Respecter les consignes de sécurité applicables figurant dans les fiches de données de sécurité des fournisseurs

Des précautions doivent être prises lors de la manipulation de cette poudre d'alliage hautement réactive.

Inspection et test de la poudre de Ti22Al25Nb

Principaux tests de contrôle de la qualité effectués sur la poudre de Ti22Al25Nb :

• Analyse chimique à l'aide de l'ICP-OES ou du XRF pour s'assurer que la composition est conforme aux spécifications.
• Distribution de la taille des particules par diffraction laser selon la norme ASTM B822
• Analyse morphologique par imagerie MEB
• Mesure du débit de poudre à l'aide d'un débitmètre à effet Hall conformément à la norme ASTM B213
• Mesure de la densité par pycnométrie à l'hélium
• Analyse des impuretés par fusion de gaz inertes ou ICP-MS
• Caractérisation de la microstructure par diffraction des rayons X

Des tests approfondis garantissent l'homogénéité des lots et la qualité de la poudre pour l'application prévue.

Comparaison entre les poudres de Ti22Al25Nb et d'Inconel 718

Comparaison des poudres Ti22Al25Nb et Inconel 718 :

Le Ti22Al25Nb permet de réaliser des économies de poids par rapport à l'Inconel 718. Mais l'ouvrabilité est médiocre et le coût de la poudre d'aluminure de titane est plus élevé.

FAQ sur la poudre de Ti22Al25Nb

Q : Comment la poudre de Ti22Al25Nb est-elle produite ?

R : La poudre de Ti22Al25Nb est produite commercialement par atomisation au gaz, par procédé d'électrode rotative au plasma et par alliage mécanique suivi d'un recuit et d'une atomisation secondaire.

Q : Quelles sont les principales applications de la poudre de Ti22Al25Nb ?

R : Les principales applications comprennent la fabrication additive, les revêtements par pulvérisation thermique, le moulage par injection de métal et la métallurgie des poudres pour fabriquer des pièces structurelles légères nécessitant une capacité de résistance aux températures élevées.

Q : Quelle est la taille typique des particules utilisées dans l'AM ?

R : Pour la plupart des processus d'AM des métaux, la taille idéale de la poudre de Ti22Al25Nb est de 15 à 45 microns, avec une grande pureté, une morphologie sphérique et un bon écoulement de la poudre.

Q : La poudre Ti22Al25Nb nécessite-t-elle des précautions particulières de manipulation ?

R : Oui, il est très réactif et doit être manipulé avec précaution dans une atmosphère inerte, en utilisant une ventilation, une mise à la terre et des EPI pour éviter les risques d'incendie ou d'explosion.

Q : Où puis-je acheter de la poudre de Ti22Al25Nb pour les applications aérospatiales ?

R : Pour les pièces aérospatiales nécessitant légèreté et haute résistance, la poudre de Ti22Al25Nb peut être obtenue auprès des principaux fabricants, notamment AP&C, TLS Technik, Sandvik Osprey et Tekna.