Titan- och aluminiumpulver TA7

Översikt över TA7-pulver av titan och aluminium

TA7 tillhör det intermetalliska legeringssystemet titan-aluminid och kombinerar aluminiums lättviktsegenskaper med titans styrka och korrosionsbeständighet. Det nära ekviatomiska förhållandet mellan Ti och Al ger en utmärkt balans mellan egenskaperna för applikationer vid förhöjd temperatur.

Viktiga egenskaper hos TA7-pulver är bl.a:

• Mycket hög specifik hållfasthet (förhållande mellan hållfasthet och vikt)
• Utmärkt drag- och kryphållfasthet vid höga temperaturer
• Låg densitet jämfört med nickel- eller stållegeringar
• God korrosionsbeständighet i olika miljöer
• Finns i en rad olika partikelstorlekar och morfologier

TA7-pulver har visat sig vara ett utmärkt val för att minska vikten och förbättra effektiviteten i flygmotorer och flygplansskrov som arbetar vid höga temperaturer.

Kemisk sammansättning av TA7-pulver

TA7-pulvret har följande nominella sammansättning:

Mängden tenn och zirkonium kan varieras för att optimera de mekaniska egenskaperna vid höga temperaturer. Föroreningsnivåerna av Si, C, O minimeras.

Egenskaper för TA7-pulver

Viktiga egenskaper hos TA7-pulver inkluderar:

Egenskaper som hög hållfasthet, låg densitet, oxidationsbeständighet och termisk stabilitet gör TA7 lämplig för de mest krävande tillämpningarna vid förhöjd temperatur.

Produktionsmetod för TA7-pulver

TA7-pulver kan produceras via metoder som:

• Atomisering av gas - Inert gas under högt tryck används för att atomisera smält TA7-legering, vilket resulterar i ett sfäriskt pulver som är idealiskt för AM.
• Process med roterande elektrod i plasma - Centrifugal sönderdelning av snabbt roterande smält metallström ger sfäriskt pulver.
• Mekanisk legering - Högenergibollfräsning av blandade elementära Ti- och Al-pulver följt av glödgning.

Gasatomisering ger utmärkt kontroll över pulveregenskaper som partikelstorleksfördelning, morfologi, mikrorenhet och flytbarhet.

Användningsområden för TA7-pulver

TA7-pulver används vanligen i:

• Additiv tillverkning - Selektiv lasersmältning för tillverkning av komplexa profilformer, impellrar, turbinblad.
• Formsprutning av metall - För tillverkning av små, komplexa nätformade delar som turbokomponenter som kräver hög hållfasthet och temperaturbeständighet.
• Beläggningar för termisk sprutning - Appliceras via plasma- eller HVOF-sprutning på ventilytor, lager och komponenter i landningsställ som behöver slitstyrka/korrosionsbeständighet vid höga temperaturer.
• Pulvermetallurgi - Pressning och sintring för att skapa lätta, höghållfasta strukturdelar för flyg- och rymdtillämpningar.

Specifikationer för TA7 Powder

TA7-pulver finns i olika storlekar, former och renhetsgrader:

• Partikelstorlek: Från 15-45 μm för AM-metoder, upp till 100 μm för termiska sprutprocesser.
• Morfologi: Nära sfärisk pulverform ger optimalt flöde och packningstäthet.
• Renhet: Från kommersiell renhet till extremt höga renhetsnivåer baserat på gränsvärden för föroreningar och processkrav.
• Syrehalt: Nivåerna hålls under 2000 ppm för de flesta tillämpningar.
• Flödeshastighet: Pulver anpassat för utmärkta flödeshastigheter över 25 s/50 g.

Globala leverantörer av TA7-pulver

Några av de största globala leverantörerna av TA7-pulver är

• AP&C (Kanada)
• TLS Technik (Tyskland)
• Sandvik Osprey (Storbritannien)
• Tekna (Kanada)
• ECKA Granulat (Tyskland)
• Metallteknik (Storbritannien)

Dessa företag tillverkar olika kvaliteter av TA7-pulver som är skräddarsydda för additiv tillverkning, termisk sprutning, pulvermetallurgi och andra högtemperaturtillämpningar.

Prissättning av TA7-pulver

TA7-pulver har ett högre pris än stål och nickellegeringar:

• Kvantitet - $100-150 per kg för bulkbeställningar över 500 kg. Mindre kvantiteter prissätts betydligt högre.
• Kvalitet - Sfäriskt pulver med hög renhet som tillverkas under strängt kontrollerade förhållanden med hjälp av avancerade processer kräver premiumpriser.
• Leverantör - Stora globala leverantörer erbjuder kostnadsfördelar jämfört med mindre tillverkare tack vare högre produktionsvolymer.
• Geografi - Priserna varierar mellan olika regioner, där Europa och Nordamerika är marknader med högre priser jämfört med Asien.

För kritiska applikationer bör inköpare fokusera på pulverkvalitet snarare än lägsta kostnad när de köper TA7-pulver.

Förvaring och hantering av TA7-pulver

TA7-pulver kräver noggrann förvaring och hantering:

• Bör förvaras i slutna behållare under inert gas, t.ex. argon, för att förhindra oxidation.
• Undvik ansamling av fint pulver för att minimera risken för dammexplosioner.
• Använd korrekt personlig skyddsutrustning, ventilation, jordning och säkerhetsrutiner vid pulverhantering.
• Förhindra kontakt mellan pulver och antändningskällor på grund av brandfara.
• Följ tillämpliga säkerhetsanvisningar från leverantörens säkerhetsdatablad.

Försiktighet bör iakttas vid hantering av detta mycket reaktiva legeringspulver.

Inspektion och provning av TA7-pulver

Viktiga kvalitetskontrolltester utförda på TA7-pulver:

• Kemisk analys med ICP-OES eller XRF för att säkerställa att sammansättningen uppfyller specifikationerna.
• Partikelstorleksfördelning med hjälp av laserdiffraktion enligt ASTM B822-standarden.
• Morfologisk analys genom SEM-bildtagning.
• Pulverflödesmätning med Hall-flödesmätare enligt ASTM B213-standarden.
• Densitetsmätning med heliumpyknometri.
• Föroreningsanalys genom fusion i inert gas eller ICP-MS.
• Karaktärisering av mikrostrukturen med röntgendiffraktion.

Noggranna tester säkerställer batchkonsistens och pulverkvalitet för den avsedda applikationen.

Jämförelse mellan TA7- och Inconel 718-pulver

TA7- och Inconel 718-pulver jämförda:

TA7 ger viktbesparingar jämfört med Inconel 718. Men bearbetbarheten är dålig och tillgängligheten är lägre för titanaluminidpulver.

TA7 Pulver Vanliga frågor

F: Hur produceras TA7-pulver?

S: TA7-pulver tillverkas kommersiellt med hjälp av gasatomisering, roterande elektrodprocess med plasma och mekanisk legering följt av glödgning. Gasatomisering ger den bästa kontrollen över pulvrets egenskaper.

F: Vilka är de viktigaste användningsområdena för TA7-pulver?

A: De viktigaste användningsområdena för TA7-pulver är additiv tillverkning, termisk sprutbeläggning, formsprutning av metall och pulvermetallurgi för tillverkning av lätta konstruktionsdelar som behöver klara höga temperaturer.

F: Vilken är den typiska TA7-pulverstorleken som används för selektiv lasersmältning?

A: För SLM-processen är det ideala TA7-pulverstorleksområdet 15-45 mikron med sfärisk morfologi och bra pulverflöde och packningstäthet.

F: Kräver TA7-pulver särskilda försiktighetsåtgärder vid hantering?

S: Ja, det är mycket reaktivt och kräver noggrann hantering i inert atmosfär med korrekt ventilation, jordning och personlig skyddsutrustning för att förhindra brand- eller explosionsrisker.

F: Var kan jag köpa TA7-pulver som är lämpligt för delar till flygindustrin?

S: För flyg- och rymdtillämpningar som kräver låg vikt och hög hållfasthet kan TA7-pulver köpas från ledande tillverkare som AP&C, TLS Technik, Sandvik Osprey och Tekna.