Poeders van titaniumlegeringen: Samenstelling, productie en toepassingen

Poeders van titaniumlegeringen bevatten titanium als hoofdelement in combinatie met andere metalen zoals aluminium, vanadium of ijzer. De samenstelling van de legering zorgt voor verbeterde eigenschappen voor gebruik in de ruimtevaart, medische apparatuur en nog veel meer.

Soorten poeder van titaniumlegering

Gebruikelijke formuleringen van titaniumlegeringen in poedervorm:

Legering	Ti Inhoud	Andere elementen	Belangrijkste eigenschappen
Ti-6Al-4V	90%	6% Al, 4% V	Hoge sterkte, lage dichtheid
Ti-6Al-7Nb	90%	6% Al, 7% Nb	Biocompatibiliteit, corrosiebestendigheid
Ti-10V-2Fe-3Al	82%	10% V, 2% Fe, 3% Al	Hittebestendigheid, gehard
Ti-3Al-2,5V	93%	3% Al, 2,5% V	Verhoogde temperatuursterkte

Titaniumlegeringen met aluminium, vanadium, ijzer en niobium balanceren hardheid, sterkte en dichtheid
Specifieke elementen stemmen mechanische, fysische en biologische eigenschappen af op doeltoepassingen
Mengsels optimaliseren het gedrag bij hoge temperaturen, de slijtageprestaties, de lasbaarheid enz.
Aluminium stabiliseert de kristalstructuur van titanium voor betere verwerkbaarheid; vanadium versterkt de sterkte

Zo bereiken op maat gemaakte combinaties van metalen in titaanlegeringen toepassingsspecifieke functionele eigenschappen.

Productie van poeder van titaniumlegering

Gebruikelijke technieken om titaniumlegeringspoeders te produceren:

Methode	Proces	Beschrijving	Deeltjes Eigenschappen
Gasverneveling	Gesmolten stroom botst op gasstralen	Snelle afkoeling vormt bolvormige deeltjes	Uitstekende stroombaarheid
Plasma-verneveling	Plasma op hogere temperatuur smelt legeringen	Productie van zeer fijn bolvormig poeder	Sub-micron afmetingen
Hydride-dehydride	Hydride fase vermaling	Onregelmatige brosse deeltjes van hydriden	Matig debiet
Mechanische legering	Poederdeeltjes vervorming gelast	Composietstructuur met fijne korrelgrootte	Slechte doorstroming

Gas- en plasmaverneveling genereren fijne sferische legeringspoeders geschikt voor additieve productie
Hydride-dehydride methode plet brosse hydride fase in kleine deeltjes
Mechanisch legeren last kleinere deeltjes in samengestelde aggregaten door vervorming

Verschillende technieken maken het dus mogelijk om de deeltjesgrootte, vorm en interne microstructuur van titaniumlegeringen op maat te maken.

Toepassingen van Titaniumlegeringspoeder

Poeders van titaniumlegeringen maken onderdelen met hoge prestaties mogelijk in alle sectoren:

Sector	Sollicitatie	Eigenschappen gebruikt
Lucht- en ruimtevaart	Turbinebladen, onderdelen van vliegtuigrompen	Hoge specifieke sterkte
Industrieel	Apparatuur voor voedselverwerking	Corrosieweerstand
Automobiel	Drijfstangen, kleppen	Hittebestendig
Biomedisch	Implantaten, protheses	Biocompatibiliteit
Verdediging	Pantsermaterialen	Ballistische bescherming
Additieve productie	3D-geprinte onderdelen	Bedrukbaarheid

Lichtgewicht sterkte zorgt voor brandstofbesparing in vliegtuigen en voertuigen met titanium onderdelen
Bio-neutrale implantaten van titaniumlegering voorkomen afstoting door het menselijk lichaam
Corrosiebestendigheid past bij agressieve chemicaliën in industriële installaties
Op maat maken van de legering creëert titaniumkwaliteiten voor elke toepassing

Op maat gemaakte titaniumlegeringspoeders maken geavanceerde productie mogelijk in diverse veeleisende industrieën.

Titaanlegeringspoeder specificeren

Belangrijke kwaliteitsgegevens voor titaniumlegeringen in poedervorm:

Parameter	Typische waarden	Testmethode
Samenstelling van de legering	Element gewichtspercentage	ICP-spectroscopie
Deeltjesgrootteverdeling	Bereik en gemiddelde grootte	Laserdiffractie
Schijnbare dichtheid	Tot 85% ware dichtheid	Scott-volumeter
Tik op dichtheid	Tot 95% ware dichtheid	Gemeten door tikken
Deeltjesvorm	Sfericiteit, gladheid	SEM-beeldvorming
Poederstroomsnelheid	Stijghoek, Hall stromingsmeter	Standaard testtrechters/containers

Samenstellingscontroles bevestigen percentages titanium, aluminium, vanadium enz.
Deeltjesgrootteverdeling garandeert geschiktheid voor bedoeld productieproces
Dichtheid geeft verpakkingsefficiëntie en porositeit aan
De deeltjesvorm beïnvloedt de applicatieprestaties en poederverwerking
Doorstroomsnelheden kwalificeren geschiktheid voor geautomatiseerd transport en dosering

Deze meetgegevens helpen dus om ervoor te zorgen dat het poeder van de titaniumlegering voldoet aan de vereisten van de toepassing.

Het vergelijken van poedersoorten in titaniumlegering

Hoe doen sommige titaniumlegeringen het?

Legering	Ti-6Al-4V	Ti-6Al-7Nb	Ti-10V-2Fe-3Al
Dikte	4,43 g/cc	4,52 g/cc	4,38 g/cc
Treksterkte	128 ksi	126 ksi	115 ksi
Young's modulus	16 msi	10 msi	15 msi
Maximale bedrijfstemperatuur	700°F	750°F	800°F
Biocompatibiliteit	Gematigd	Uitstekend	Arm
Kosten	Laag	Hoog	Gematigd

Ti-6Al-4V is het werkpaard van de titaanlegering die prestaties en kosten combineert
Nb- en Ta-legeringen bieden superieure biocompatibiliteit voor medisch gebruik
Meer vanadium en Fe maken stabiliteit bij hogere temperaturen mogelijk
Aluminiumhoudende legeringen hebben een hogere sterkte-gewichtsverhouding

Elke titaniumlegering heeft dus specifieke voordelige eigenschappen voor doeltoepassingen.

Leveranciers van poeder van titaniumlegering

Toonaangevende wereldwijde producenten van titaniumlegeringspoeders:

Bedrijf	Hoofdkantoor	Cijfers beschikbaar	Productiecapaciteit
ATI-poedermetalen	ONS	Ti-6Al-4V, aangepaste legeringen	5.000 ton/jaar
Tekna	Canada	Ti-6Al-4V en andere	Niet gepubliceerd
Hoganas Groep	Zweden	Ti-6Al-4V	3.000 ton/jaar
TLS-techniek	Duitsland	TiAl, TiAlNb, Ti poeders	Niet gepubliceerd
CNPC POWDER	China	Ti-6Al-4V, TiAl	10.000 ton/jaar

Het Amerikaanse ATI Powder Metals is wereldwijd een toonaangevende producent van titaniumlegeringspoeders.
De Zweedse Hoganas Group is ook actief in de productie van titaniumpoeder.
China herbergt een aantal grote titaniumlegeringspoederproducenten die wereldwijd willen exporteren
Kleinere spelers nemen ook deel aan de groeiende titaniumpoederindustrie

De leveringscapaciteit blijft dus toenemen om te voldoen aan de groeiende vraag naar titaanlegeringen.

Titaniumlegeringspoeder Prijzen

De prijzen van titaniumlegeringen in poedervorm:

Legering	Prijs per kg	Deeltjesgroottebereik
Ti-6Al-4V	$50 – $150	15 tot 120 micron
Ti-6Al-7Nb	$250 – $500	5 tot 45 micron
Ti-10V-2Fe-3Al	$75 – $200	15 tot 63 micron
Ti-3Al-2,5V	$100 – $150	45 tot 150 micron

De prijzen zijn sterk afhankelijk van de aankoopvolumes en de specifieke deeltjesgrootteverdeling
Gespecialiseerde legeringen en fijne medische kwaliteiten leveren hogere prijzen op
Ti-6Al-4V wordt het meest economisch geproduceerd op industriële schaal.
Contracten van meer dan 5-10 ton krijgen kortingstarieven

Poeder van titaniumlegeringen blijft dus relatief duur, waardoor toepassingen voornamelijk beperkt blijven tot de luchtvaart- en defensiesector.

Veelgestelde vragen over titaniumlegering poeders

Vraag	Antwoord
Welke kleuren kunnen titaniumlegeringen hebben?	Natuurlijk grijs komt het meest voor. Kleurende oppervlaktebehandelingen worden ook toegepast.
Vereisen de poeders een speciale behandeling?	Bedekking met inert gas is aan te raden om oxidatie tijdens het hanteren te voorkomen.
Is koud spuiten mogelijk met deze poeders?	Ja, vervorming van de deeltjes maakt coatings met een hoge hechting mogelijk.
Zijn titaanlegeringen niet-magnetisch?	Ja, alle soorten hebben een zeer lage magnetische permeabiliteit.
Kunnen deze poeders veilig per vliegtuig worden verzonden?	Ja, geen transportbeperkingen behalve voor zeer fijne reactieve poeders.

Poeders van titaniumlegeringen lenen zich dus goed voor de meeste metaalpoederbewerkingen, -verwerking en -coating.

Conclusie

Samengevat biedt titaanlegeringspoeder de ontwerpflexibiliteit om dichtheid, sterkte, modulus en biocompatibiliteit in balans te brengen voor geavanceerde technische vereisten in verschillende industrieën. Productietechnieken zorgen voor op maat gemaakte deeltjeskenmerken. De formulering van de legering maakt het afstemmen van eigenschappen op maat mogelijk. Ondanks relatief hoge prijzen van meer dan $50/kg levert titaanlegeringspoeder betere prestaties in defensie-, medische, ruimtevaart- en automobieltoepassingen waar de prestaties van componenten belangrijker zijn dan kostenoverwegingen.

ken meer 3D-printprocessen

Delen op

MET3DP - Leider in Additive Manufacturing Materialen

MET3DP Technology Co, LTD is een toonaangevende leverancier van additieve productieoplossingen met hoofdkantoor in Qingdao, China. Ons bedrijf is gespecialiseerd in 3D printapparatuur en hoogwaardige metaalpoeders voor industriële toepassingen.

Onderzoek om de beste prijs en een op maat gemaakte oplossing voor uw bedrijf te krijgen!