Порошки титановых сплавов: Состав, производство и применение
Оглавление
Порошки титановых сплавов содержат титан в качестве основного элемента в сочетании с другими металлами, такими как алюминий, ванадий или железо. Состав сплава придает ему улучшенные свойства для использования в аэрокосмической промышленности, медицинских приборах и т. д.
Типы порошков титановых сплавов
Распространенные составы титановых сплавов в виде порошка:
Сплав | Ti Content | Другие элементы | Основные свойства |
---|---|---|---|
Ti-6Al-4V | 90% | 6% Al, 4% V | Высокая прочность, низкая плотность |
Ti-6Al-7Nb | 90% | 6% Al, 7% Nb | Биосовместимость, коррозионная стойкость |
Ti-10V-2Fe-3Al | 82% | 10% V, 2% Fe, 3% Al | Термостойкость, закалка |
Ti-3Al-2.5V | 93% | 3% Al, 2.5% V | Прочность при повышенных температурах |
- Титан, легированный алюминием, ванадием, железом и ниобием, уравновешивает твердость, прочность и плотность.
- Специфические элементы настраивают механические, физические и биологические свойства для целевых применений
- Смеси оптимизируют поведение при высоких температурах, износостойкость, свариваемость и т.д.
- Алюминий стабилизирует кристаллическую структуру титана, обеспечивая его обрабатываемость; ванадий повышает прочность
Таким образом, индивидуальные сочетания металлов в титановых сплавах позволяют добиться специфических функциональных свойств.
Производство порошка титанового сплава
Общие технологии получения порошков титановых сплавов:
Метод | Процесс | Описание | Свойства частиц |
---|---|---|---|
Распыление газа | Расплавленный поток наталкивается на газовые струи | При быстром охлаждении образуются сферические частицы | Отличная текучесть |
Плазменное распыление | Высокотемпературная плазма плавит сплавы | Производство очень тонкого сферического порошка | Субмикронные размеры |
Гидрид-дегидрид | Размельчение гидридной фазы | Нерегулярные хрупкие частицы из гидридов | Умеренный поток |
Механическое легирование | Частицы порошка деформируются сваркой | Композитная структура с мелким размером зерна | Плохой поток |
- Газовое и плазменное распыление позволяет получать тонкие сферические порошки сплавов, пригодные для аддитивного производства
- Гидридно-дегидридный метод измельчает хрупкую гидридную фазу на мелкие частицы
- Механическое легирование сваривает мелкие частицы в композитные агрегаты путем деформации
Таким образом, различные технологии позволяют изменять размеры, форму и внутреннюю микроструктуру частиц титанового сплава.
Применение Порошок титанового сплава
Порошки из титановых сплавов позволяют создавать высокоэффективные детали в различных отраслях:
Сектор | Приложение | Используемые свойства |
---|---|---|
Аэрокосмическая промышленность | Лопатки турбин, детали планера | Высокая удельная прочность |
Промышленность | Оборудование для пищевой промышленности | Коррозионная стойкость |
Автомобильная промышленность | Шатуны, клапаны | Теплостойкость |
Биомедицина | Имплантаты, протезы | Биосовместимость |
Оборона | Материалы для брони | Баллистическая защита |
Аддитивное производство | 3D-печатные детали | Возможность печати |
- Легкая прочность позволяет экономить топливо в самолетах и автомобилях с титановыми компонентами
- Бионейтральные имплантаты из титанового сплава не отторгаются человеческим организмом
- Коррозионная стойкость подходит для агрессивных химикатов в промышленных установках
- Сплав по индивидуальному заказу позволяет создавать титановые марки для каждого конкретного применения
Таким образом, порошки из титановых сплавов позволяют создавать передовые производства в самых разных отраслях промышленности.
Определение порошка титанового сплава
Основные показатели качества порошка титанового сплава:
Параметр | Типовые значения | Метод тестирования |
---|---|---|
Состав сплава | Процентное содержание элемента по весу | Спектроскопия ICP |
Распределение частиц по размерам | Диапазон и средний размер | Дифракция лазерного излучения |
Кажущаяся плотность | До 85% истинной плотности | Волюметр Скотта |
Плотность отвода | До 95% истинной плотности | Измеряется путем простукивания |
Форма частиц | Сферичность, гладкость | СЭМ-изображение |
Расход порошка | Угол откоса, расходомер Холла | Стандартные воронки/контейнеры для испытаний |
- Проверка состава подтверждает процентное содержание титана, алюминия, ванадия и т.д.
- Гранулометрический состав обеспечивает пригодность для предполагаемого производственного процесса
- Плотность указывает на эффективность упаковки и пористость
- Форма частиц влияет на эффективность применения и работу с порошком
- Расход определяет пригодность для автоматизированной транспортировки и дозирования
Таким образом, эти показатели помогают убедиться в том, что приобретенный порошок титанового сплава соответствует требованиям применения.
Сравнение типов порошков титановых сплавов
Чем отличаются некоторые титановые сплавы?
Сплав | Ti-6Al-4V | Ti-6Al-7Nb | Ti-10V-2Fe-3Al |
---|---|---|---|
Плотность | 4,43 г/куб. см | 4,52 г/куб. см | 4,38 г/куб. см |
Прочность на разрыв | 128 кси | 126 кси | 115 кси |
Модуль Юнга | 16 мси | 10 мси | 15 мси |
Максимальная температура эксплуатации | 700°F | 750°F | 800°F |
Биосовместимость | Умеренный | Отличный | Бедный |
Стоимость | Низкий | Высокая | Умеренный |
- Ti-6Al-4V - рабочий титановый сплав, сочетающий в себе производительность и стоимость.
- Сплавы Nb и Ta обладают превосходной биосовместимостью для использования в медицине
- Повышенное содержание ванадия и Fe обеспечивает стабильность при повышенных температурах
- Сплавы, содержащие алюминий, имеют более высокое соотношение прочности и веса
Таким образом, каждая формула титанового сплава обладает определенными преимущественными свойствами для целевых применений.
Поставщики порошка титанового сплава
Ведущие мировые производители порошков из титановых сплавов:
Компания | Расположение штаб-квартиры | Доступные оценки | Производственная мощность |
---|---|---|---|
ATI Powder Metals | США | Ti-6Al-4V, сплавы по заказу | 5,000 метрических тонн/год |
Tekna | Канада | Ti-6Al-4V и другие | Не опубликовано |
Группа Хоганас | Швеция | Ti-6Al-4V | 3,000 метрических тонн/год |
TLS Technik | Германия | TiAl, TiAlNb, порошки Ti | Не опубликовано |
CNPC POWDER | Китай | Ti-6Al-4V, TiAl | 10,000 метрических тонн/год |
- Американская компания ATI Powder Metals является ведущим мировым производителем порошков из титановых сплавов
- Шведская компания Hoganas Group также имеет значительное производство титанового порошка
- В Китае находится несколько крупных производителей порошков из титановых сплавов, стремящихся к глобальному экспорту
- В растущей отрасли производства титанового порошка участвуют и более мелкие игроки
Таким образом, производственные мощности продолжают наращиваться, чтобы удовлетворить растущий спрос на титановые сплавы.
Порошок титанового сплава Ценообразование
Цены на порошок из титанового сплава:
Сплав | Цена за кг | Диапазон размеров частиц |
---|---|---|
Ti-6Al-4V | $50 – $150 | от 15 до 120 микрон |
Ti-6Al-7Nb | $250 – $500 | От 5 до 45 микрон |
Ti-10V-2Fe-3Al | $75 – $200 | от 15 до 63 микрон |
Ti-3Al-2.5V | $100 – $150 | От 45 до 150 микрон |
- Цены в значительной степени зависят от объемов закупки и особенностей гранулометрического состава.
- Специализированные сплавы и тонкие медицинские сорта имеют более высокую цену
- Ti-6Al-4V наиболее экономически выгодно производить в промышленных масштабах
- Для контрактов свыше 5-10 тонн действуют льготные тарифы
Поэтому порошок титанового сплава остается относительно дорогим, что ограничивает его применение в основном аэрокосмической и оборонной отраслями.
Вопросы и ответы о порошках титановых сплавов
Вопрос | Отвечать |
---|---|
Каких цветов могут быть титановые сплавы? | Чаще всего встречается натуральный серый цвет. Также применяется окрашивание поверхности. |
Требуют ли порошки особого обращения? | Для предотвращения окисления при обращении с ними рекомендуется покрыть их инертным газом. |
Возможно ли холодное напыление с этими порошками? | Да, деформация частиц позволяет создавать покрытия с высокой адгезией. |
Являются ли титановые сплавы немагнитными? | Да, все сорта имеют очень низкую магнитную проницаемость. |
Можно ли безопасно перевозить эти порошки по воздуху? | Да, никаких ограничений на транспортировку, за исключением очень мелких реактивных порошков. |
Поэтому порошки титановых сплавов хорошо подходят для большинства операций по обработке, переработке и нанесению покрытий из металлических порошков.
Заключение
Таким образом, порошок титанового сплава обеспечивает гибкость конструкции, позволяя сбалансировать плотность, прочность, модуль упругости и биосовместимость для передовых инженерных требований в различных отраслях промышленности. Технологии производства придают частицам индивидуальные характеристики. Формула сплава позволяет настраивать свойства по своему усмотрению. Несмотря на относительно высокие цены, превышающие $50/кг, порошок титанового сплава обеспечивает более высокую производительность в оборонной, медицинской, аэрокосмической и автомобильной промышленности, где характеристики компонентов преобладают над стоимостью.
Поделиться
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Электронная почта
MET3DP Technology Co., LTD - ведущий поставщик решений для аддитивного производства со штаб-квартирой в Циндао, Китай. Наша компания специализируется на производстве оборудования для 3D-печати и высокопроизводительных металлических порошков для промышленного применения.
Сделайте запрос, чтобы получить лучшую цену и индивидуальное решение для вашего бизнеса!
Похожие статьи
Декабрь 18, 2024
Комментариев нет
Spherical Duplex Stainless Steel Alloy Powder: The Best Material for Harsh Conditions
Читать далее "
Декабрь 17, 2024
Комментариев нет
О компании Met3DP
Последние обновления
Наш продукт
CONTACT US
Есть вопросы? Отправьте нам сообщение прямо сейчас! После получения Вашего сообщения мы всей командой выполним Ваш запрос.
Получите информацию о Metal3DP
Брошюра о продукции
Получить последние продукты и прайс-лист
Металлические порошки для 3D-печати и аддитивного производства
КОМПАНИЯ
ПРОДУКТ
ИНФОРМАЦИЯ О КОНТАКТЕ
- Город Циндао, Шаньдун, Китай
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731