Порошок алюминида титана

Алюминид титана относится к классу легких, высокопрочных интерметаллических сплавов, состоящих из титана и алюминия. Данное руководство служит справочником по алюминиду титана в виде порошка, в котором рассматриваются методы производства, состав, ключевые характеристики и параметры, поставщики и цены, различные сферы конечного применения в различных отраслях, часто задаваемые вопросы и многое другое.

Обзор Порошок алюминида титана

Порошок алюминида титана включает в себя специальные сплавы с высоким содержанием титана, содержащие значительное количество алюминия. Ключевые атрибуты:

• Состав: Титан + алюминий + другие элементы
• Производство: Газовое распыление в мелкий порошок
• Форма частиц: В основном сферические
• Размеры зерен: От микронов до 100 микрон
• Плотность: 3,7-4,25 г/см3
• Основные характеристики: Устойчивость к экстремальному нагреву и окислению

Смешивание титана и алюминия позволяет получить уникальные легкие кристаллические структуры с улучшенными свойствами по сравнению с обычными сплавами, что обеспечивает универсальность в высокоэффективных применениях при температурах до ~750°C.

Виды порошка алюминида титана

Регулируя содержание алюминия и добавляя модификаторы, алюминиды титана приобретают специфические микроструктуры и характеристики:

Таблица 1: Распространенные варианты порошка алюминида титана по металлическим составляющим и свойствам

Система γ-TiAl обеспечивает наилучший удельный предел текучести при высоких температурах, сохраняя при этом более низкую плотность по сравнению с никелевыми суперсплавами. Дополнительные элементы дополнительно регулируют свойства.

Методы производства

Коммерческие производственные процессы для создания порошка алюминида титана включают в себя:

• Газовая атомизация - Инертный газ расщепляет поток расплавленного сплава на мелкие капли
• Плазменный процесс с вращающимися электродами - Центробежная дезинтеграция прядильного электрифицированного расплава
• Конденсация инертного газа - Испаренный сплав конденсируется в наночастицы

Настройка таких параметров обработки, как скорость потока газа, перепады давления и профили охлаждения, позволяет подобрать гранулометрический состав порошка, морфологию зерен и внутреннюю микроструктуру в соответствии с требованиями приложения.

Свойства Порошок алюминида титана

Физические свойства

Механические свойства

Тепловые свойства

Таблица 2: Обзор основных физико-механических и термических свойств порошка алюминида титана

Это исключительное сочетание низкой плотности с термостойкостью и устойчивостью к воздействию окружающей среды позволяет использовать их в авиации, автомобилестроении, энергетике и химических системах.

Технические характеристики

В продаже имеется порошок алюминида титана, соответствующий стандартным спецификациям:

Распределение по размерам

Химическая чистота

Таблица 3: Типичные диапазоны размеров, содержание алюминия и степень чистоты порошка алюминида титана

Более строгий отбор по размерам частиц, однородности состава и наличию примесей кислорода обеспечивает точность работы, но повышает стоимость.

Производители порошка алюминида титана

Специализированные производители предлагают коммерческие объемы по чистоте и размерам:

Таблица 4: Выберите авторитетных производителей порошка алюминида титана и ценовые диапазоны

Цены варьируются в зависимости от количества закупок, требований к испытаниям/сертификации, оптимизации сплавов и прочего - запрашивайте текущие котировки напрямую. Могут быть доступны небольшие образцы.

Применение Порошок алюминида титана

Таблица 5: Основные области применения алюминида титана с использованием ключевых свойств порошка

Небольшой вес и лучшая экологическая устойчивость при высоких температурах по сравнению с существующими материалами способствуют их внедрению, несмотря на более высокую стоимость единицы продукции.

Сравнительные плюсы и минусы

Преимущества алюминидов титана

• Более низкая плотность по сравнению с никелевыми суперсплавами - 25-35% меньший вес
• Сохраняет более высокую удельную прочность по сравнению с 50% до 750°C
• Превосходная устойчивость к окислению и горению по сравнению со сталями
• Возможность переработки в компоненты сетчатой формы

Проблемы, которые нужно преодолеть

• Высокая стоимость материалов - в 5 раз выше стоимости стальных альтернатив
• Более низкая пластичность/предел прочности при комнатной температуре
• Требуются защитные покрытия для некоторых химикатов
• Моделирование и обеспечение качества в аддитивных технологиях

Баланс между улучшенными тепловыми характеристиками и факторами производства и цены за деталь определяет перспективность применения.

Вопросы и ответы

Вопрос: В каких отраслях используется порошок алюминида титана в сравнении с сыпучими формами?

О: Тонкие порошковые морфологии специально подходят для аддитивного производства, чтобы создавать сложные аэрокосмические и автомобильные компоненты. Объемные формы используются для металлургии слитков.

Вопрос: Какая последующая обработка используется для деталей из алюминида титана, изготовленных аддитивным способом?

Большинство компонентов, изготовленных методом аддитивного производства, требуют горячего изостатического прессования (HIP) и термической обработки для достижения полной консолидации плотности и оптимальной микроструктуры. Затем выполняется минимальная механическая обработка.

Вопрос: Как долго может храниться неиспользованный порошок алюминида титана в закрытом виде?

О: При правильном хранении в инертной среде порошок алюминида титана служит 12-24 месяца, прежде чем значительное окисление и деградация повлияют на расход или производительность.

Вопрос: Каковы направления исследований в области улучшения качества алюминидов титана?

О: Продолжаются работы по моделированию динамики затвердевания для методов AM, снижению стоимости материалов за счет альтернативных методов производства и повышению пластичности при комнатной температуре.

узнать больше о процессах 3D-печати