HDH Titanium Powder

Proszek tytanowy wytwarzany w procesie Armstronga, znany również jako proszek tytanowy HDH (wodorkowo-wodorkowy), to proszek tytanowy o wysokiej czystości stosowany w różnych gałęziach przemysłu. Niniejszy artykuł zawiera kompleksowy przegląd techniczny Proszek tytanowy HDHw tym jego właściwości, proces produkcji, zastosowania, specyfikacje, wytyczne dotyczące wyboru, dostawców i nie tylko.

Wprowadzenie do HDH Titanium Powder

Proszek tytanowy HDH składa się prawie w całości z tytanu metalicznego o niskiej zawartości tlenu i żelaza. Charakteryzuje się wysokim stopniem sferyczności i sypkości. Kluczowe właściwości i cechy proszku tytanowego HDH podsumowano poniżej:

Tabela 1. Przegląd proszku tytanowego HDH

Właściwości	Szczegóły
Skład	Tytan ≥99.5%
Zanieczyszczenia	Niska zawartość tlenu, żelaza, azotu, węgla i wodoru
Kształt cząsteczki	Wysoce sferyczny
Rozkład wielkości cząstek	Zazwyczaj 10-45 μm
Gęstość pozorna	2,2-2,7 g/cm3
Gęstość kranu	3,0-3,7 g/cm3
Natężenie przepływu	25-35 s/50g
Kolor	Ciemnoszary

Wysoka czystość i sferyczna morfologia sprawiają, że proszek HDH nadaje się do produkcji addytywnej, formowania wtryskowego metali, prasowania i spiekania, natryskiwania cieplnego, spawania i innych wyrobów wymagających wysokiej gęstości i jakości.

Główne zalety w porównaniu z innymi odmianami proszku tytanowego:

• Wyższa czystość i mniej pierwiastków międzywęzłowych
• Lepsza płynność dzięki kulistemu kształtowi
• Lepsza gęstość upakowania i spiekalność
• Doskonałe właściwości mechaniczne
• Dobra stabilność chemiczna w wysokich temperaturach

Jednak proszek HDH może być droższy niż inne odmiany ze względu na rozległe przetwarzanie wymagane do osiągnięcia poziomów czystości.

Proces produkcji

Proszek tytanowy HDH jest wytwarzany w procesie Armstronga, który obejmuje wiele etapów:

1. Topienie: Komercyjnie czyste wlewki tytanowe są topione do postaci płynnej. Typowymi surowcami są gąbka tytanowa, złom i wlewki stopowe.

2. Hydriding: Stopiony tytan reaguje z wodorem, tworząc wodorek tytanu (TiH2). Chłodzenie i kruszenie tworzy kruche kawałki wodorku tytanu.

3. Odwadnianie: TiH2 jest poddawany obróbce próżniowej w temperaturze powyżej 600°C, co powoduje jego ponowny rozkład na proszek tytanowy i uwolnienie wodoru. Proszek ten ma wysoką zawartość tlenu.

4. Oczyszczanie próżniowe: Wielokrotne cykle destylacji próżniowej są stosowane w celu zmniejszenia poziomu tlenu, azotu i wodoru do ≤0,2%, uzyskując proszek tytanowy HDH o wysokiej czystości.

Proces HDH umożliwia precyzyjną kontrolę właściwości proszku, takich jak rozkład wielkości cząstek, morfologia, poziom czystości i mikrostruktura. Proszek może być dostosowany do wymagań aplikacji.

Tabela 2. Przegląd produkcji proszku tytanowego HDH

Etap	Szczegóły
Topienie	Wlewki stopione do postaci płynnego tytanu
Hydriding	Ciekły tytan reaguje z wodorem, tworząc wodorek tytanu (TiH2).
Odwadnianie	TiH2 rozkłada się na proszek tytanu w próżni w temperaturze >600°C.
Oczyszczanie próżniowe	Wielokrotne cykle destylacji próżniowej w celu redukcji zanieczyszczeń

Skład i właściwości

Proszek tytanowy HDH zawiera ≥99,5% tytanu o niskim poziomie zanieczyszczeń, jak podkreślono w poniższej tabeli składu:

Tabela 3. Typowy skład proszku tytanowego HDH

Element	Waga %
Tytan (Ti)	≥ 99.5
Tlen (O)	≤ 0.13
Węgiel (C)	≤ 0.08
Azot (N)	≤ 0.05
Wodór (H)	≤ 0.015
Żelazo (Fe)	≤ 0.20

Czystość, sferyczna morfologia i mały rozkład wielkości cząstek skutkują wyjątkowymi właściwościami, które sprawiają, że proszek HDH nadaje się do różnych zaawansowanych zastosowań:

Tabela 4. Przegląd właściwości proszku tytanowego HDH

Nieruchomość	Szczegóły
Kształt cząsteczki	Wysoce sferyczna morfologia
Rozkład wielkości cząstek	Zazwyczaj 10-45 μm
Gęstość pozorna	2,2-2,7 g/cm3
Gęstość kranu	3,0-3,7 g/cm3
Natężenie przepływu	25-35 s/50g
Czystość	Zawartość tytanu ≥99,5%
Zawartość tlenu	≤0,13%

Właściwości takie jak zwiększona płynność, wyższa gęstość i czystość umożliwiają wykorzystanie w produkcji addytywnej, produkcji części metalurgii proszków, napylaniu termicznym i wielu innych zastosowaniach.

Klasyfikacja i specyfikacja

Proszek tytanowy HDH jest dostępny w różnych rozkładach wielkości cząstek, podzielonych na gatunki drobne, średnie i grube. Drobniejsze gatunki mają lepszą spiekalność, podczas gdy grubsze gatunki poprawiają płynność.

Tabela 5. Klasyfikacja proszku tytanowego HDH według wielkości cząstek

Klasa	Wielkość cząstek (μm)	Typowe zastosowanie
Dobrze	10-25 μm	Produkcja addytywna, tłoczenie i spiekanie
Średni	25-45 μm	Tłoczenie i spiekanie, natryskiwanie termiczne
Gruboziarnisty	45-106 μm	Natryskiwanie cieplne, spawanie

Wspólne specyfikacje zgodnie z ustalonymi standardami:

• ASTM B299: Specyfikacja kształtowników do metalurgii proszków tytanu
• ASTM B817: Specyfikacja elementów wirnika ze stopu tytanu do metalurgii proszków
• ISO 23301: Materiały i produkty ze spiekanego tytanu do implantów chirurgicznych

Proszek tytanowy HDH można również dostosować do wymagań aplikacji pod względem rozkładu wielkości cząstek, morfologii, poziomów zanieczyszczeń i innych atrybutów.

Aplikacje i zastosowania

Unikalne właściwości proszku tytanowego HDH o wysokiej czystości sprawiają, że nadaje się on do następujących zaawansowanych zastosowań w różnych branżach:

Tabela 6. Przegląd aplikacji i zastosowań proszku tytanowego HDH

Przemysł	Zastosowania
Produkcja addytywna	Druk 3D tytanowych części o złożonej geometrii do zastosowań końcowych
Metalurgia proszków	Tłoczenie i spiekanie w celu tworzenia elementów o kształcie siatki, takich jak wirniki
Natrysk termiczny	Powłoki odporne na zużycie i korozję
Formowanie wtryskowe metali	Małe, złożone części, takie jak elementy złączne, koła zębate
Spawanie	Doskonała spawalność podczas spawania tytanu
Lotnictwo i kosmonautyka	Komponenty silników, płatowce, turbiny
Medyczny	Implanty, narzędzia chirurgiczne
Motoryzacja	Zawory, korbowody, sprężyny

Wysoka czystość, sferyczna morfologia i dobry przepływ proszku HDH sprawiają, że jest on doskonałym wyborem dla małych, złożonych części o wysokich wymaganiach jakościowych. Doskonałe właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość i odporność na korozję, rozszerzają możliwości zastosowań w różnych branżach.

Części tytanowe HDH oferują idealną równowagę między wytrzymałością, niską wagą, odpornością na korozję, wytrzymałością zmęczeniową i biokompatybilnością - co czyni je najlepszym wyborem w porównaniu ze stalą nierdzewną lub stopami kobaltu dla krytycznych komponentów w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, naftowym i gazowym, chemicznym i medycznym.

Porównanie z innymi proszkami tytanu

Tytan HDH zapewnia znacznie lepszą płynność, gęstość i czystość proszku w porównaniu z innymi dostępnymi na rynku odmianami proszku tytanowego.

Tabela 7. Porównanie proszku tytanowego HDH z innymi rodzajami proszku

Parametr	HDH Titanium Powder	Rozpylanie plazmowe	Gaz rozpylony (GA)
Kształt cząsteczki	Wysoce sferyczny	Szorstki, nieregularny	Zaokrąglony
Płynność	Doskonały	Niski	Umiarkowany
Czystość	Tytan ≥99.5%	≤98% tytan	Zawartość tytanu ≤98%
Zawartość tlenu	≤0,13%	0.18-0.35%	0.15-0.30%
Koszt	Wysoki	Niski	Umiarkowany

Podczas gdy proszki tytanowe rozpylane plazmowo i gazowo mogą zapewnić korzyści kosztowe, proszek HDH jest znacznie lepszy w spełnianiu wymagań krytycznych zastosowań, takich jak implanty medyczne, komponenty lotnicze itp. gdzie standardy jakości są znacznie bardziej rygorystyczne.

Wytyczne dotyczące wyboru

Kluczowe czynniki wpływające na wybór proszku tytanowego klasy HDH:

Tabela 8. Proszek tytanowy HDH wytyczne dotyczące wyboru

Parametr	Wytyczne
Wielkość cząstek	Dopasowanie do wymagań procesu produkcyjnego i wymiarów części
Kształt cząsteczki	Preferowany kształt sferyczny zapewniający płynność
Poziomy czystości	Zawartość tytanu ≥ 99,5% w zależności od zastosowania
Tlen/azot	Bardzo niski poziom tlenu ≤ 0,13% dla właściwości mechanicznych
Dostawca	Renomowany dostawca spełniający międzynarodowe standardy jakości

Współpraca z producentami proszków w celu dostosowania właściwości proszków HDH, takich jak rozkład wielkości cząstek, morfologia, gęstość i poziomy zanieczyszczeń w oparciu o wymagania aplikacji końcowej.

Drobniejsze gatunki 10-25 μm nadają się do małych, złożonych elementów. Grubsze gatunki 45-106 μm preferowane do powłok natryskiwanych cieplnie.

FAQ

1. Czym jest proszek tytanowy HDH?

HDH Titanium Powder to drobnoziarnisty proszek tytanowy wytwarzany w procesie wodorkowo-wodorkowym (HDH). Jest to powszechny materiał wsadowy do produkcji addytywnej, znanej również jako druk 3D.

2. Jak produkowany jest proszek tytanowy HDH?

Proces HDH obejmuje uwodornienie gąbki tytanowej, a następnie jej odwodornienie. W wyniku tego procesu powstaje proszek tytanowy o pożądanych właściwościach.

3. Jakie są zastosowania proszku tytanowego HDH?

HDH Titanium Powder jest wykorzystywany w różnych zastosowaniach, w tym w przemyśle lotniczym, implantach medycznych, częściach samochodowych i sprzęcie sportowym. Jest szczególnie ceniony za swoją lekkość i wysoką wytrzymałość.

4. Jakie są zalety stosowania proszku tytanowego HDH w produkcji addytywnej?

Proszek tytanowy HDH jest preferowany w produkcji addytywnej ze względu na doskonałą płynność i właściwości upakowania, dzięki czemu nadaje się do tworzenia skomplikowanych i złożonych komponentów drukowanych w 3D.

5. Jakie zakresy wielkości cząstek są dostępne dla proszku tytanowego HDH?

Proszek tytanowy HDH jest dostępny w różnych rozkładach wielkości cząstek, zwykle od kilku mikrometrów do kilkudziesięciu mikrometrów, w zależności od konkretnych wymagań aplikacji.

poznaj więcej procesów druku 3D