Titaniumlegeringen Poeder: soorten, leveranciers, werking

Inhoudsopgave

Titaanlegeringen poeder is een belangrijk materiaal dat in veel industrieën wordt gebruikt vanwege zijn uitzonderlijke eigenschappen zoals een hoge sterkte-gewichtsverhouding, corrosiebestendigheid en biocompatibiliteit. Deze gids geeft een uitgebreid overzicht van titaanlegeringspoeder en behandelt alles van types, eigenschappen, toepassingen, specificaties, leveranciers, installatie, werking, onderhoud, hoe leveranciers te selecteren, voor- en nadelen en veelgestelde vragen.

Overzicht van titaniumlegeringen poeder

Titaanlegeringen poeder verwijst naar op titanium gebaseerde metalen materialen in poedervorm die titanium en andere legeringselementen zoals aluminium, vanadium, ijzer en molybdeen bevatten.

Enkele belangrijke kenmerken van titaanlegeringspoeder:

  • Hoge sterkte-gewichtsverhouding
  • Corrosieweerstand
  • Hittebestendig
  • Biocompatibiliteit en niet-toxiciteit
  • Niet-magnetisch
  • Lage thermische en elektrische geleidbaarheid

Poeder van titaanlegeringen wordt gebruikt in industrieën zoals ruimtevaart, automobielindustrie, medische industrie, chemische industrie, scheepvaart, sportuitrusting en energieopwekking. De meest voorkomende titaanlegeringen zijn Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI en Ti-3Al-2,5V.

De productiemethode met poedermetallurgie biedt een betere microstructuur en mechanische eigenschappen in vergelijking met metallurgie met ingots. Poedermetallurgie van titaanlegeringen kan worden gebruikt om onderdelen te maken die bijna netvormig zijn door middel van methodes als metaalspuitgieten, heet isostatisch persen, additieve productie en poedersmeden.

titaniumlegeringen poeder

Soorten poeder van titaniumlegeringen

Er zijn veel soorten titaanlegeringen in poedervorm, ingedeeld op basis van de legeringselementen en metallurgische verwerking.

SoortenSamenstelling legeringSleuteleigenschappen
Ti-6Al-4V6% aluminium, 4% vanadiumMeest voorkomende titaniumlegering, uitstekende sterkte, hardheid, corrosiebestendigheid
Ti-6Al-4V ELI6% aluminium, 4% vanadium, lage interstitiëleVerbeterde vervormbaarheid en breuktaaiheid
Ti-3Al-2,5V3% aluminium, 2,5% vanadiumUitstekende kruipweerstand, gebruikt in straalmotoren
Ti-10V-2Fe-3Al10% vanadium, 2% ijzer, 3% aluminiumHoge sterkte, hardheid, slijtvastheid
Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn15% vanadium, 3% chroom, 3% aluminium, 3% tinGoede koude vervormbaarheid, gebruikt in bevestigingsmiddelen
Ti-13V-11Cr-3Al13% vanadium, 11% chroom, 3% aluminiumOxidatiebestendigheid, gebruikt in hete delen van straalmotoren
Ti-15Mo-5Zr-3Al15% molybdeen, 5% zirkonium, 3% aluminiumUitstekende corrosiebestendigheid, gebruikt in chemische fabrieken
Ti-35.5Nb-5.7Ta-7.3Zr-0.7ONiobium, tantaal, zirkonium, zuurstofLage modulus, biocompatibiliteit voor implantaten

Toepassingen en gebruik van titanium legeringen poeder

Poeder van titaanlegeringen vindt diverse toepassingen in verschillende industrieën vanwege de gunstige eigenschappen. Enkele belangrijke toepassingen zijn:

IndustrieToepassingen
Lucht- en ruimtevaartOnderdelen van vliegtuigmotoren, casco's, hydraulische systemen, bevestigingsmiddelen, motorgondels
AutomobielDrijfstangen, kleppen, veren, bevestigingsmiddelen, ophangingsonderdelen
MedischOrthopedische en tandheelkundige implantaten, chirurgische instrumenten
ChemischWarmtewisselaars, leidingen, kleppen, pompen
MarienSchroeven, assen, ontziltingsinstallaties, offshore booreilanden
StroomopwekkingStoom- en gasturbinebladen, warmtewisselaars
SportuitrustingGolfclubs, tennisrackets, fietsen, hockeysticks
PetrochemischCrackers, separatoren, condensors, booreilanden

Enkele belangrijke gebruiksvoordelen:

  • Hoge specifieke sterkte voor gewichtsvermindering
  • Corrosiebestendigheid voor een lange levensduur
  • Biocompatibiliteit voor medische implantaten
  • Hittebestendigheid voor toepassingen bij hoge temperaturen
  • Niet-magnetische eigenschap voor gevoelige toepassingen

Specificaties van Titanium legeringen poeder

Poeder van titaniumlegeringen is verkrijgbaar in verschillende maten, vormen, zuiverheidsgraden en kan worden aangepast aan de eisen van de toepassing.

SpecificatiesDetails
Maatbereik10 – 150 micron
DeeltjesvormBolvormig, hoekig, gemengd
PuurheidCommercieel zuiver (CP), gelegeerde kwaliteiten
Productie methodeGasverstuiving, plasma roterend elektrodeproces, hydride-dehydride
DeeltjesgrootteverdelingAanpasbaar op basis van zeving
VloeibaarheidVerbeterde doorstroming met bolvormig poeder
Schijnbare dichtheid2,5 - 4,5 g/cc
Tik op dichtheidTot 75% theoretische dichtheid

Enkele belangrijke titaniumlegeringskwaliteiten en hun eigenschappen:

LegeringOpbrengststerkte (MPa)Treksterkte (MPa)Verlenging (%)
Ti-6Al-4V88095010
Ti-6Al-4V ELI82590015
Ti-3Al-2,5V9009508

Poeder van titaniumlegeringen kan naar wens worden aangepast wat betreft samenstelling, deeltjesgrootte, vorm, dichtheid, stroombaarheid en microstructuur.

titaniumlegeringen poeder

Leveranciers en prijzen van titanium legeringen poeder

Enkele van de belangrijkste wereldwijde leveranciers van titaanlegeringspoeder zijn:

LeveranciersPlaatsPrijsbereik
AMETEKVS$50 – $120 per kg
AP&CCanada$55 - $150 per kg
TLS-techniekDuitsland$45 - $130 per kg
CNPC POWDERChina$40 - $100 per kg
KOBE STAALJapan$60 - $140 per kg
SLM-oplossingenIndia$30 - $90 per kg

De prijs is afhankelijk van:

  • Samenstelling van de legering
  • Zuiverheidsniveaus
  • Deeltjesgrootte en distributie
  • Gebruikt productieproces
  • Bestelhoeveelheid
  • Aanvullende poederkarakterisering

Gereduceerde prijzen voor bulkbestellingen. Aanpassingen beschikbaar tegen hogere prijzen.

Installatie van poederapparatuur voor titaniumlegeringen

Belangrijkste aspecten waarmee rekening moet worden gehouden bij het installeren van apparatuur voor het verwerken van poeder van titaniumlegeringen:

ParametersDetails
OntwerpBij voorkeur gesloten systemen om blootstelling te voorkomen
VentilatieZorg voor voldoende ventilatie om fijn stof te verwijderen
ExplosiepreventieInert gas gebruiken, ontstekingsbronnen vermijden
GevarenHoud rekening met brand-, explosie- en gezondheidsrisico's
VeiligheidPersoonlijke beschermingsmiddelen, geautomatiseerde systemen
OpslagInerte gasatmosfeer, temperatuurregeling
MateriaalbehandelingGespecialiseerde poedertransport- en doseersystemen

Kritische ontwerpfactoren:

  • Minimaliseer het zuurstofgehalte om explosies te voorkomen
  • Ontstekingsbronnen en statische opbouw elimineren
  • Inperkingssystemen voor morsen en lekken
  • Ergonomische vul- en leegmaakvoorzieningen
  • Geschikte materialen die bestand zijn tegen poederslijtage

Werking en onderhoud van poederapparatuur voor titaniumlegeringen

ActiviteitInstructies
VullingGecontroleerd doorspoelen met inert gas, langzame poedervulling
OperatieParameterbewaking en -controle volgens SOP's
InspectiePoederkwaliteit, afdichtingen van apparatuur, lekdichtheid controleren
OnderhoudRegelmatige inspectie, vervangen van versleten onderdelen, lekkagecontroles
HuishoudenRegelmatig reinigen om poederophoping te verwijderen
VeiligheidVolg de standaard voorzorgsmaatregelen voor het hanteren van titaanpoeder
OpleidingZorg ervoor dat het personeel veilig kan werken

Belangrijkste bedieningsrichtlijnen:

  • Te allen tijde atmosfeer van inert gas handhaven
  • Voorkom het binnendringen van zuurstof boven de veiligheidslimieten
  • Volg SOP's voor parametercontrole
  • Druk, temperatuur en debiet bewaken
  • Inspecteer regelmatig op lekkages
  • Zorg voor voldoende ventilatie
  • Voer een vonkentest uit om de aarding te controleren

Een poederleverancier van titaniumlegeringen kiezen

Belangrijke factoren bij het kiezen van een leverancier van poeder voor titaniumlegeringen:

CriteriaOverwegingen
Poeder kwaliteitSamenstelling, zuiverheidsgraad, deeltjesgrootteverdeling, microstructuur
Technische expertiseKennis van legeringen, aanpassingsmogelijkheden, testfaciliteiten
ProductieprocesGasverstuiving heeft de voorkeur voor kwaliteit en consistentie
CertificeringenISO, industriespecifieke certificeringen geven kwaliteitssystemen aan
R&D-mogelijkhedenOntwikkeling van geavanceerde legeringen en poederkarakterisering
PrijzenConcurrerende prijzen, kortingen voor bulkbestellingen
DoorlooptijdVermogen om op schema te leveren
KlantenserviceReacties op vragen, technische ondersteuning
PlaatsImplicaties voor afstand en logistieke kosten

Audits en steekproeven uitvoeren voor grote aankopen. Kwaliteitscertificaten en naleving van normen controleren. Geef voorrang aan leveranciers met een sterke technische expertise in poederproductie van titaniumlegeringen.

Voor- en nadelen van titaniumlegeringen poeder

PluspuntenNadelen
Hoge sterkte-gewichtsverhoudingDuur in vergelijking met staal
Uitstekende corrosieweerstandReactiviteits- en ontvlambaarheidsgevaren
Hittebestendigheid voor gebruik bij hoge temperaturenLagere stijfheid dan staal
Niet giftig en biocompatibelMoeilijk te bewerken en te vervaardigen
Niet-magnetisch voor gevoelige toepassingenBeperkte beschikbaarheid van sommige legeringen
Goede weerstand tegen vermoeiing en scheurgroeiComplex productieproces

De voordelen maken titaanlegeringen geschikt voor kritische toepassingen in de ruimtevaart, de medische en chemische industrie waar de prestaties zwaarder wegen dan de kosten. Beperkingen in bewerkbaarheid, beschikbaarheid en kosten beperken het gebruik voor meer gangbare toepassingen.

titaniumlegeringen poeder

Veelgestelde vragen

V: Wat zijn de belangrijkste legeringselementen die worden gebruikt in titaanlegeringen in poedervorm?

A: De meest voorkomende legeringselementen zijn aluminium, vanadium, ijzer, molybdeen, zirkonium, tin, niobium en tantaal. Deze elementen verbeteren de sterkte, corrosiebestendigheid, kruipweerstand, hardheid en andere eigenschappen.

V: Welk deeltjesgroottebereik wordt gewoonlijk gebruikt voor titaanlegeringspoeder in AM?

A: Voor additieve vervaardiging met poeder van titaanlegeringen wordt meestal een deeltjesgroottebereik van 15-45 micron gebruikt. Fijnere deeltjes onder 100 micron hebben de voorkeur voor betere sintering en partiële eigenschappen.

V: Welke voorzorgsmaatregelen zijn nodig bij het werken met titaniumpoeder?

A: Gebruik een deken van inert gas, explosieveilige apparatuur, aarding om opbouw van statische elektriciteit te voorkomen, vermijd alle ontstekingsbronnen, veiligheidsuitrusting voor personeel en volg de procedures ter voorkoming van brand en elektrostatische ontlading.

V: Wat zijn enkele veelvoorkomende toepassingen van Ti-6Al-4V legeringspoeder?

A: Ti-6Al-4V wordt veel gebruikt in onderdelen voor de ruimtevaart, zoals onderdelen voor vliegtuigrompen, motoronderdelen, bevestigingsmiddelen en medische implantaten, zoals gewrichtsvervangende onderdelen, vanwege de sterkte, corrosiebestendigheid en biocompatibiliteit.

V: Welke methoden kunnen worden gebruikt om poeder van titaniumlegeringen te produceren?

A: Gangbare productiemethoden zijn onder andere gasverstuiving, plasma roterend elektrodeproces, hydride-dehydrideproces en elektrolyse. Gasverstuiving is de meest gebruikte methode.

V: Hoe wordt poeder van titaniumlegeringen gebruikt bij additieve productie?

A: Titaanpoeder wordt vaak gebruikt in additieve technieken zoals selectief lasersinteren, elektronenstraalsmelten en direct metaallasersinteren om complexe, lichtgewicht onderdelen te maken voor de ruimtevaart en medische toepassingen.

V: Wat zijn de voordelen van poedermetallurgie voor titaanlegeringen?

A: Poedermetallurgie resulteert in fijne, homogene microstructuren met superieure mechanische eigenschappen. Hiermee kunnen complexe netvormige onderdelen worden gemaakt met technieken zoals metaalspuitgieten.

V: Wat is de typische prijsklasse van Ti-6Al-4V legeringspoeder voor additieve productie?

A: Voor additieve productietoepassingen kost Ti-6Al-4V poeder met een maatbereik van 15 tot 45 micron tussen $80 en $150 per kilogram op basis van hoeveelheid en kwaliteit.

V: Wat zijn enkele alternatieven voor titaanlegeringspoeder in bepaalde toepassingen?

A: Alternatieven zoals aluminium, magnesium en nikkellegeringen zijn goedkoper, maar hebben een inferieure sterkte bij hoge temperaturen. Roestvrij staal is beter te fabriceren. Composieten kunnen in sommige gevallen de sterkte evenaren.

V: Wat zijn de nieuwste trends in poedertechnologie voor titaniumlegeringen?

A: De ontwikkeling van titaanaluminiden zoals gamma-TiAl voor straalmotoren, goedkope titaanpoederproductiemethoden en nieuwere legeringen zoals Ti-1023 en Ti-5553 zijn enkele opkomende trends in de poedertechnologie voor titaanlegeringen.

Conclusie

Poeder van titaanlegeringen biedt een uitzonderlijke combinatie van eigenschappen zoals sterkte, corrosiebestendigheid en biocompatibiliteit, waardoor het essentieel is voor veeleisende toepassingen in de ruimtevaart, de medische sector, de chemische industrie en andere industrieën. Deze gids geeft een overzicht van de verschillende soorten, productiemethoden, specificaties, prijzen, voor- en nadelen en veelgestelde vragen met betrekking tot titaanlegeringspoeder om ingenieurs, ontwerpers en technische inkoopteams te ondersteunen bij het effectief inzetten van dit geavanceerde materiaal. Met voortdurend onderzoek dat leidt tot nieuwere legeringen en goedkopere poedervormige productietechnieken, wordt verwacht dat de toepassingen en het gebruik van titaanlegeringspoeder in de toekomst snel zullen toenemen.

ken meer 3D-printprocessen

Delen op

Facebook
Twitteren
LinkedIn
WhatsAppen
E-mail

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!

gerelateerde artikelen

Koop Metal3DP's
Productbrochure

Ontvang de nieuwste producten en prijslijst