Titanium en aluminium TA7-poeder

Overzicht van titanium en aluminium TA7-poeder

TA7 behoort tot het intermetallische titanium-aluminide-legeringssysteem dat de lichtgewicht eigenschappen van aluminium combineert met de sterkte en corrosieweerstand van titanium. De bijna-equiatomaire verhouding van Ti en Al zorgt voor een uitstekende balans tussen eigenschappen voor toepassingen bij hoge temperaturen.

De belangrijkste kenmerken van TA7-poeder zijn onder meer:

• Zeer hoge specifieke sterkte (sterkte-gewichtsverhouding)
• Uitstekende trek- en kruipsterkte bij hoge temperaturen
• Lage dichtheid vergeleken met nikkel- of staallegeringen
• Goede corrosiebestendigheid in verschillende omgevingen
• Verkrijgbaar in verschillende deeltjesgroottes en morfologieën

TA7-poeder is een uitstekende keuze gebleken voor het verminderen van het gewicht en het verbeteren van de efficiëntie in lucht- en ruimtevaartmotoren en casco's die bij hoge temperaturen werken.

Chemische samenstelling van TA7-poeder

TA7-poeder heeft de volgende nominale samenstelling:

De hoeveelheid tin en zirkonium kan worden gevarieerd om de mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen te optimaliseren. Onzuiverheidsniveaus van Si, C, O worden geminimaliseerd.

Eigenschappen van TA7-poeder

De belangrijkste eigenschappen van TA7-poeder zijn onder meer:

De eigenschappen zoals hoge sterkte, lage dichtheid, oxidatieweerstand en thermische stabiliteit maken TA7 geschikt voor de meest veeleisende toepassingen bij hoge temperaturen.

Productiemethode voor TA7-poeder

TA7-poeder kan worden geproduceerd via methoden zoals:

• Gasverstuiving – Inert gas onder hoge druk dat wordt gebruikt om gesmolten TA7-legering te vernevelen, wat resulteert in bolvormig poeder, ideaal voor AM.
• Plasma-roterend elektrodeproces – Centrifugale desintegratie van een snel roterende stroom gesmolten metaal produceert bolvormig poeder.
• Mechanisch legeren – Hoogenergetisch kogelmalen van gemengde elementaire Ti- en Al-poeders gevolgd door gloeien.

Gasverneveling biedt uitstekende controle over poedereigenschappen zoals deeltjesgrootteverdeling, morfologie, microreinheid en vloeibaarheid.

Toepassingen van TA7 Poeder

TA7-poeder wordt vaak gebruikt in:

• Additieve productie – Selectief lasersmelten om complexe vleugelvormen, waaiers en turbinebladen te produceren.
• Metaal spuitgieten – Om kleine, complexe netvormige onderdelen te vervaardigen, zoals turbocompressorcomponenten die een hoge sterkte en temperatuurbestendigheid nodig hebben.
• Thermische spuitcoatings – Toegepast via plasma- of HVOF-spuiten op klepoppervlakken, lagers en onderdelen van het landingsgestel die slijtvastheid/corrosiebestendigheid bij hoge temperaturen nodig hebben.
• Poeder-Metallurgie – Persen en sinteren om lichtgewicht, zeer sterke structurele onderdelen voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen te creëren.

Specificaties van TA7 Poeder

TA7-poeder is verkrijgbaar in verschillende groottes, vormen en zuiverheidsniveaus:

• Deeltjesgrootte: Van 15-45 μm voor AM-methoden, tot 100 μm voor thermische spuitprocessen.
• Morfologie: Bijna bolvormige poedervorm zorgt voor een optimale vloei en pakkingsdichtheid.
• Puurheid: Van commerciële zuiverheid tot ultrahoge zuiverheidsniveaus op basis van onzuiverheidslimieten en procesvereisten.
• Zuurstofinhoud: Niveaus bleven voor de meeste toepassingen onder de 2000 ppm.
• Stroomsnelheid: Poeder aangepast voor uitstekende stroomsnelheden boven 25 s/50 g.

Wereldwijde leveranciers van TA7-poeder

Enkele van de belangrijkste wereldwijde leveranciers van TA7-poeder zijn onder meer:

• AP&C (Canada)
• TLS Technik (Duitsland)
• Sandvik Visarend (VK)
• Tekna (Canada)
• ECKA-korrels (Duitsland)
• Metaaltechnologie (VK)

Deze bedrijven produceren verschillende soorten TA7-poeder, op maat gemaakt voor additieve productie, thermisch spuiten, poedermetallurgie en andere toepassingen bij hoge temperaturen.

Prijzen van TA7-poeder

TA7-poeder is hoger geprijsd dan staal en nikkellegeringen:

• Hoeveelheid – $100-150 per kg voor bulkbestellingen boven 500 kg. Kleinere hoeveelheden zijn aanzienlijk duurder geprijsd.
• Kwaliteit – Zeer zuiver, bolvormig poeder vervaardigd onder streng gecontroleerde omstandigheden met behulp van geavanceerde processen, vereist premium prijzen.
• Leverancier – Grote mondiale leveranciers bieden kostenvoordelen ten opzichte van kleinere fabrikanten vanwege hogere productievolumes.
• Geografie – Prijzen variëren per regio, waarbij Europa en Noord-Amerika duurdere markten zijn in vergelijking met Azië.

Voor kritische toepassingen moeten kopers zich bij de inkoop van TA7-poeder concentreren op de poederkwaliteit in plaats van op de laagste kosten.

Opslag en behandeling van TA7-poeder

TA7-poeder vereist zorgvuldige opslag en hantering:

• Moet worden opgeslagen in afgesloten containers onder inert gas zoals argon om oxidatie te voorkomen.
• Vermijd ophoping van fijn poeder om het risico op stofexplosies te minimaliseren.
• Gebruik de juiste PBM, ventilatie, aarding en veiligheidspraktijken tijdens het hanteren van poeder.
• Voorkom contact tussen poeder en ontstekingsbronnen vanwege ontvlambaarheidsgevaar.
• Volg de toepasselijke veiligheidsrichtlijnen van het veiligheidsinformatieblad van de leverancier.

Voorzichtigheid is geboden bij het hanteren van dit zeer reactieve legeringspoeder.

Inspectie en testen van TA7-poeder

Belangrijke kwaliteitscontroletests uitgevoerd op TA7-poeder:

• Chemische analyse met behulp van ICP-OES of XRF om ervoor te zorgen dat de samenstelling aan de specificaties voldoet.
• Deeltjesgrootteverdeling met behulp van laserdiffractie volgens de ASTM B822-standaard.
• Morfologieanalyse door middel van SEM-beeldvorming.
• Meting van het poederdebiet met behulp van een Hall-debietmeter volgens de ASTM B213-norm.
• Dichtheidsmeting door heliumpycnometrie.
• Onzuiverheidsanalyse door middel van inertgasfusie of ICP-MS.
• Karakterisering van de microstructuur door röntgendiffractie.

Grondig testen garandeert batchconsistentie en poederkwaliteit voor de beoogde toepassing.

Vergelijking tussen TA7 en Inconel 718 poeders

TA7- en Inconel 718-poeders vergeleken:

TA7 biedt gewichtsbesparingen ten opzichte van Inconel 718. Maar de verwerkbaarheid is slecht en de beschikbaarheid is lager voor titaniumaluminidepoeder.

Veelgestelde vragen over TA7-poeder

Vraag: Hoe wordt TA7-poeder geproduceerd?

A: TA7-poeder wordt commercieel geproduceerd met behulp van gasverneveling, plasma-roterende elektrodeproces en mechanisch legeren gevolgd door gloeien. Gasverneveling biedt de beste controle over de poedereigenschappen.

Vraag: Wat zijn de belangrijkste toepassingen van TA7-poeder?

A: De belangrijkste toepassingen van TA7-poeder zijn onder meer additieve productie, thermische spuitcoatings, metaalspuitgieten en poedermetallurgie om lichtgewicht structurele onderdelen te vervaardigen die bestand zijn tegen hoge temperaturen.

Vraag: Wat is de typische TA7-poedergrootte die wordt gebruikt voor selectief lasersmelten?

A: Voor het SLM-proces is het ideale TA7-poedergroottebereik 15-45 micron met een bolvormige morfologie en een goede poederstroom en pakkingsdichtheid.

Vraag: Vereist TA7-poeder speciale voorzorgsmaatregelen bij het hanteren?

A: Ja, het is zeer reactief en vereist zorgvuldige omgang in een inerte atmosfeer met goede ventilatie, aarding en PBM's om brand- of explosiegevaar te voorkomen.

Vraag: Waar kan ik TA7-poeder kopen dat geschikt is voor lucht- en ruimtevaartonderdelen?

A: Voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen die lichtgewicht en hoge sterkte vereisen, kan TA7-poeder worden gekocht bij toonaangevende fabrikanten, waaronder AP&C, TLS Technik, Sandvik Osprey en Tekna.