Poudre de métal de titane

Vue d'ensemble

Poudre métallique de titane est une forme granulaire fine de titane métal utilisée dans diverses applications de fabrication. Il offre un excellent rapport poids/résistance, une résistance à la corrosion et une biocompatibilité qui le rendent utilisable dans les composants aérospatiaux, les implants médicaux, les équipements sportifs, les pièces automobiles, etc.

La poudre de titane peut être produite par différentes méthodes, notamment l'atomisation du titane en fusion, l'électrolyse des composés de titane et la réduction directe des minerais de titane. Les propriétés et les performances de la poudre dépendent de la technique de production ainsi que des traitements ultérieurs. Les caractéristiques critiques qui définissent la qualité et l'utilisabilité de la poudre de titane comprennent la distribution de la taille des particules, la morphologie, la fluidité de la poudre, la densité apparente et les niveaux d'impureté.

Types de Poudre de métal de titane

Poudre de titane atomisée est de morphologie sphérique et présente de bonnes caractéristiques d'écoulement et d'emballage. Il convient aux applications exigeantes de fabrication additive et de moulage par injection de métaux.

Poudre d'hydrure-déshydrure a une densité plus faible et s'écoule moins bien que la poudre atomisée. Elle est principalement utilisée pour le moulage par injection de métaux en raison de son faible coût.

Poudre pour le procédé de l'électrode rotative possède des particules dendritiques uniques qui lui confèrent une densité de frittage élevée. Il est utilisé dans les méthodes de fabrication additive telles que la fusion par faisceau d'électrons.

Composition de la poudre de métal de titane

Les poudres métalliques de titane sont classées en quatre catégories en fonction de leur teneur en oxygène et en fer, conformément aux normes ASTM :

Les principaux éléments d'alliage de la poudre de titane sont les suivants :

• Aluminium (Al) - Améliore la résistance et le traitement thermique
• Vanadium (V) - Augmente la solidité et la ductilité
• Etain (Sn) - Améliore la résistance au fluage
• Zirconium (Zr) - Affine les grains

Les oligo-éléments tels que l'azote, le carbone, l'hydrogène et le fer ont également des effets significatifs sur les propriétés mécaniques. Un contrôle strict de la composition chimique est nécessaire pour obtenir des performances optimales.

Propriétés de la poudre métallique de titane

Les propriétés des composants finis en titane dépendent des caractéristiques de la poudre ainsi que de la manière dont les pièces sont fabriquées. La porosité, la finition de la surface, le traitement thermique, etc. ont une grande influence.

Les principaux avantages du titane sont sa résistance spécifique élevée, sa résistance à la corrosion, sa durée de vie et sa biocompatibilité. Parmi les limites, citons la réactivité élevée à des températures élevées, qui nécessite des atmosphères inertes pour la manipulation et le traitement des poudres. Les alliages de titane peuvent également être plus difficiles à usiner que d'autres métaux en raison de leur faible conductivité thermique qui provoque un échauffement localisé pendant l'usinage.

Applications de Poudre de métal de titane

Les poudres fines de moins de 100 microns sont préférées pour la fabrication additive afin d'obtenir une bonne résolution et de bonnes propriétés mécaniques. Pour les applications pressées et frittées, la morphologie sphérique offre une densité optimale, tandis que les particules irrégulières sont préférées pour les matières premières de moulage par injection de métaux.

Spécifications de la poudre de métal de titane

Normes ASTM pour les différentes qualités de poudre de titane :

Autres spécifications de la poudre de titane :

Fournisseurs de Poudre de métal de titane

Prix indicatifs pour la poudre de titane :

Des remises en gros peuvent être accordées pour les commandes de plus de 100 kg. Le prix réel varie en fonction de la quantité, des exigences de qualité, du délai de livraison, etc.

Comparaison des méthodes de production de poudre de titane

Aucune méthode de production n'offre à elle seule le meilleur équilibre entre qualité et économie. La plupart des fabricants se spécialisent dans une technologie et proposent différentes qualités pour diverses applications. La qualité et la répétabilité des poudres sont essentielles pour les applications exigeantes, tandis que le coût est un facteur déterminant pour les produits à haut volume.

FAQ

Q : Quelle est la différence entre les poudres de titane de grades 1, 2, 3 et 4 ?

R : Les qualités diffèrent en fonction de la teneur en oxygène et en fer autorisée. La qualité 1 présente les teneurs en oxygène les plus faibles, tandis que la qualité 4 autorise des teneurs en impuretés plus élevées. Les qualités inférieures offrent des propriétés mécaniques supérieures, tandis que les qualités supérieures permettent de réduire les coûts.

Q : De quelle taille de particules de poudre de titane ai-je besoin pour la fabrication additive ?

R : Pour la plupart des procédés AM, la taille optimale des particules se situe entre 10 et 45 microns. Les poudres plus fines inférieures à 100Copy microns permettent d'obtenir une bonne résolution et de bonnes propriétés mécaniques. Cependant, les particules extrêmement fines inférieures à 10 μm peuvent être difficiles à répartir uniformément lors de la stratification. Elles sont également plus sujettes aux problèmes d'agglomération.

Q : La poudre de titane est-elle dangereuse ?

R : La poudre de titane peut s'enflammer et provoquer des risques d'explosion dans certaines conditions. Les poudres fines de titane, en particulier les poudres d'hydrure, sont hautement inflammables. La manipulation de la poudre de titane nécessite des environnements de gaz inertes tels que l'argon ou l'azote. Les conteneurs de stockage doivent être correctement mis à la terre. Les travailleurs doivent prendre des précautions contre l'inhalation de poussières et le contact avec la peau lorsqu'ils manipulent des poudres de titane.

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

R : Les quatre principales méthodes de production sont les suivantes :

1. Atomisation au gaz : Le titane fondu est divisé en gouttelettes qui se solidifient en poudre.
2. Atomisation par plasma : La chaleur extrêmement élevée du plasma fait fondre et solidifie rapidement le titane.
3. Procédé HDH : Les déchets de titane sont traités par des cycles d'absorption et de désorption de l'hydrogène.
4. Électrode rotative : La dissolution anodique des barres de titane forme de la poudre par des réactions électrolytiques.

Chaque processus permet d'obtenir une poudre aux caractéristiques différentes, adaptée à diverses applications.

Q : Quel est le prix de la poudre de titane ?

R : Le prix de la poudre de titane peut varier de $40 à $500 par kg en fonction du grade, de la qualité, du volume de la commande, etc. Les poudres sphériques de qualité 1 et 2 ont un prix modéré d'environ $100/kg pour les petites quantités. Les alliages spéciaux utilisés dans l'aérospatiale peuvent coûter jusqu'à $500/kg. L'hydrure-déshydrure et la poudre de qualité supérieure 4 sont des options moins chères, proches de $50/kg pour les acheteurs de l'industrie.

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