Ti22Al25Nb粉末

Ti22Al25Nb粉末の概要

Ti22Al25Nbは、高い比強度、良好な耐クリープ性、耐酸化性、極端な温度に耐える能力などの魅力的な特性を有するチタンアルミナイド合金のクラスに属します。チタンとアルミニウムのほぼ等原子比は、軽量、強度、高温での耐環境性のバランスの取れた組み合わせを提供します。

Ti22Al25Nb粉末の主な特徴は以下の通り：

• 非常に高い比強度（強度重量比）
• 優れた高温機械特性
• 優れたクリープ強度と疲労強度
• ニッケル基や鉄基の超合金に比べて密度が低い。
• 優れた耐食性

Ti22Al25Nb粉末は、航空宇宙、自動車、その他の高温での高性能用途において、軽量化と効率向上のための優れた選択肢として浮上してきた。

Ti22Al25Nb粉末の組成

Ti22Al25Nb粉末の公称組成は以下の通りである：

ニオブやバナジウムのような強化元素の量は、機械的特性を最適化するために変えることができる。炭素と酸素の不純物レベルは最小限に抑えられている。

Ti22Al25Nb粉末の特性

Ti22Al25Nb粉末の主な特性は以下の通り：

高強度、低密度、温度耐性といった特性により、軽量化が必要な重要な航空宇宙部品に適している。

Ti22Al25Nb粉末の製造方法

Ti22Al25Nb粉末は、次のような方法で製造できる：

• ガス噴霧 - 高圧不活性ガスジェットを使用して溶融合金を霧化し、AMに理想的な微細球状粉末を得る。
• プラズマ回転電極プロセス（PREP） - 高速回転する溶融金属を遠心力によって微細な液滴に分解し、球状の粉末を得る。
• 機械的合金化 - 元素粉末/プレアロイ粉末の高エネルギーボールミリングと、それに続くアニールと二次アトマイズ。

ガスアトマイズとPREPは、粒度分布、形態、微細清浄度のような粉末特性の優れた制御を可能にする。

Ti22Al25Nb粉末の用途

Ti22Al25Nb粉末は、以下の用途に使用される：

• アディティブ・マニュファクチャリング - 航空宇宙や自動車用のブラケット、エアフォイル、インペラなどの複雑な軽量部品を製造するための選択的レーザー溶融。
• 溶射コーティング - プラズマまたはHVOF溶射により、ターボチャージャー・ブレードや航空宇宙部品に高温下での耐摩耗性／耐食性を付与する。
• 金属射出成形 - タービンブレードのような800℃までの高い比強度を必要とする小型で複雑なネットシェイプ部品の製造。
• 粉末冶金 - プレスと焼結により、コネクティングロッドのような低密度で高強度の部品を作る。

Ti22Al25Nb粉末の仕様

Ti22Al25Nb粉末は、様々なサイズ範囲、形状、純度レベルで入手可能である：

• 粒子径： AM法では15～45μm、溶射法では最大100μm。
• 形態学： 球形に近い粉末形態は、最適な流動性と充填密度を提供する。
• 純粋さ： 不純物限界とプロセス要件に基づき、商業レベルから高純度レベルまで。
• 酸素含有量： ほとんどの用途で2000ppm未満を維持。
• 流動性： 25 s/50 g以上の優れたフローレート用にカスタマイズされたパウダー。

Ti22Al25Nb粉末のグローバルサプライヤー

Ti22Al25Nb粉末の主な世界的サプライヤーには次のようなものがある：

• AP&C（カナダ）
• TLSテクニク（ドイツ）
• サンドビック・オスプレイ（英国）
• テクナ（カナダ）
• ECKA顆粒（ドイツ）
• チタンパウダー（ロシア）

これらの企業は、積層造形、溶射、粉末冶金、その他の用途に合わせた様々なグレードのTi22Al25Nb粉末を製造している。

Ti22Al25Nb粉末の価格

Ti22Al25Nb粉末の価格は、鋼やニッケル合金よりも高い：

• 数量 - 500kg以上の大量注文の場合、1kgあたり$100-150。少量の場合、価格はかなり高くなります。
• 品質 - 高純度の球状パウダーは、高度なプロセスを用いて厳密に管理された条件下で製造されるため、プレミアム価格が要求されます。
• サプライヤー - 大手グローバル・サプライヤーは、生産量が多いため、中小メーカーに比べてコスト面で有利である。
• 地理 - 価格は地域によって異なり、ヨーロッパや北米はアジアに比べて高価格の市場である。

重要な用途では、Ti22Al25Nb粉末を調達する際、バイヤーは最低コストよりも品質を重視すべきである。

Ti22Al25Nb粉末の保管と取り扱い

Ti22Al25Nb粉末は、保管と取り扱いに注意が必要である：

• 酸化を防ぐため、アルゴンなどの不活性ガス下で密閉容器に保管する。
• 粉塵爆発のリスクを最小限に抑えるため、微粉の蓄積を避ける。
• 粉体を取り扱う際は、適切なPPE、換気、接地、安全対策を行うこと
• 引火性の危険性があるため、粉末と着火源との接触を避けること。
• サプライヤーのSDSから該当する安全ガイドラインに従うこと

この反応性の高い合金粉末の取り扱いには注意が必要である。

Ti22Al25Nb粉末の検査と試験

Ti22Al25Nb粉末で実施された主な品質管理試験：

• ICP-OESまたはXRFを用いた化学分析により、組成が仕様に適合していることを確認する。
• ASTM B822規格に準拠したレーザー回折法による粒度分布
• SEM画像による形態分析
• ASTM B213規格に準拠したホール流量計による粉体流量測定
• ヘリウムピクノメトリーによる密度測定
• 不活性ガス融合またはICP-MSによる不純物分析
• X線回折による微細構造評価

徹底したテストにより、用途に応じたバッチの一貫性とパウダーの品質が保証される。

Ti22Al25Nbとインコネル718粉末の比較

Ti22Al25Nb粉末とインコネル718粉末の比較：

Ti22Al25Nbはインコネル718よりも軽量化を実現する。しかし、加工性は悪く、コストはチタンアルミナイド粉末の方が高い。

Ti22Al25Nb粉末に関するFAQ

Q: Ti22Al25Nb粉末はどのように製造されるのですか？

A: Ti22Al25Nb粉末は、ガスアトマイズ、プラズマ回転電極プロセス、メカニカルアロイングに続くアニールと二次アトマイズを用いて商業的に製造されている。

Q: Ti22Al25Nb粉末の主な用途は何ですか？

A：主な用途としては、高温性能を必要とする軽量構造部品を作るための積層造形、溶射コーティング、金属射出成形、粉末冶金などがある。

Q: AMで使用される典型的な粒子径はどのくらいですか？

A: ほとんどの金属AMプロセスでは、理想的なTi22Al25Nb粉末のサイズ範囲は15～45ミクロンで、高純度、球状形態、良好な粉末流動性を備えています。

Q: Ti22Al25Nb粉末は特別な取り扱いが必要ですか？

A: はい、反応性が高いため、不活性雰囲気下で、換気、接地、火災や爆発の危険を防ぐためのPPEを使用して慎重に取り扱う必要があります。

Q: 航空宇宙用途のTi22Al25Nb粉末はどこで購入できますか？

A: 軽量で高強度を必要とする航空宇宙部品には、AP&C、TLS Technik、Sandvik Osprey、Teknaなどの大手メーカーからTi22Al25Nb粉末を調達できます。