TC4 Pulver: En teknisk översikt

TC4-pulver, även känt som titankarbid, är ett extremt hårt keramiskt material som består av titan och kol. Det kännetecknas av hög hårdhet, utmärkt slitstyrka, god värmeledningsförmåga och hög motståndskraft mot kemiska angrepp. TC4-pulver har en rad olika användningsområden inom olika branscher, t.ex. flyg- och rymdindustrin, bilindustrin, militärindustrin, verktyg för skärning och formning av metall m.m.

Sammansättning av TC4-pulver

TC4-pulver innehåller både titan och kol i varierande proportioner beroende på kvalitet. Den kemiska formeln för titankarbid är TiC, men kommersiellt TC4-pulver kan ha en kolhalt som varierar från 6,25% till 11,7% i vikt.

Genom att kontrollera förhållandet mellan titan och kol kan tillverkarna skräddarsy egenskaper som hårdhet, seghet och värmeledningsförmåga. TC4-kvaliteter med högre kolhalt har högre hårdhet medan varianter med lägre kolhalt har större seghet.

Egenskaper och kännetecken för TC4-pulver

TC4-pulvret utmärker sig genom sin exceptionella hårdhet och sina slitageegenskaper i kombination med god korrosionsbeständighet. Här är de viktigaste tekniska egenskaperna och kapaciteterna:

Den oöverträffade hårdheten gör TC4 idealisk för slitageskydd och skärande bearbetning. Det behåller sin styrka och korrosionsbeständighet vid höga temperaturer. Den höga värmeledningsförmågan förbättrar värmeavledningen i verktyg och skär.

Specifikationer och kvaliteter för TC4-pulver

TC4-pulver finns i en rad olika partikelstorlekar, kolinnehåll och renhetsgrader för att uppfylla applikationskraven:

Vanliga TC4-pulverkvaliteter är

• Klass R - För sintrade produkter med medelhögt kolinnehåll 8%
• Grad P - Hög renhet för specialapplikationer
• Klass S - För sprut- och svetsprodukter
• Klass M - För gjutning och pressning

Högre renhet, kontrollerad partikelstorleksfördelning och konsekvent morfologi resulterar i sintrade detaljer av högre kvalitet.

Tillämpningar och användningsområden för TC4-pulver

De unika egenskaperna hos TC4-pulvret gör det lämpligt för följande tillämpningar:

Fordonsindustrin använder TC4-pulver till kammar, ventiler och andra motorkomponenter som behöver värme- och slitstyrka. Flygindustrin förlitar sig på det för lufttätningar som behöver stabilitet vid höga temperaturer. TC4-pulver ger också utmärkta skär med ökad verktygslivslängd.

TC4-pulver jämfört med alternativ

Här är hur TC4-pulver står sig i jämförelse med andra hårda material när det gäller egenskaper och prestanda:

Fördelar med TC4-pulver:

• Extremt hård med utmärkt slitstyrka
• Bättre korrosionsbeständighet än volframkarbid
• Mer värmeledande än volframkarbid
• Lägre kostnad än volframkarbid

Begränsningar av TC4-pulver:

• Mer spröd än volframkarbid, benägen att flisas
• Inte lika kemiskt inert som kiselkarbid
• Lägre temperaturstabilitet än kiselkarbid

TC4 ger därför den bästa kombinationen av hårdhet, seghet, termiska egenskaper och kostnad för de flesta tillämpningar. Den överträffar volframkarbid när det gäller slitageskydd och kiselkarbid när det gäller stabilitet vid höga temperaturer.

Prissättning för TC4-pulver

TC4-pulver är dyrare än titanpulver men lägre kostnad jämfört med volframkarbidpulver. Här är typiska priser per kg:

Priserna varierar beroende på:

• Renhet och syre-/kvävehalt
• Fördelning av partikelstorlek
• Pulvrets morfologi (kantigt, sfäriskt)
• Inköpskvantitet
• Leverantörens varumärke

TC4-pulver med hög renhet och kontrollerad partikelstorlek kan kosta upp till $130/kg, medan pulver med lägre renhet för pressning eller svetsning kostar från cirka $40/kg.

Var kan man köpa TC4-pulver

Här är några av de ledande globala leverantörerna som tillverkar och säljer TC4 titankarbidpulver:

När du väljer en leverantör av TC4-pulver, tänk på:

• Anseende och antal år i branschen
• Kvalitetscertifieringar
• Renhetsnivåer
• Kontroll av partikelstorlek
• Morfologi för pulver
• Produktionskapacitet
• Prissättning
• Kundservice och teknisk support

Etablerade företag som Micron Metals, ZhuZhou GuangYuan och Inframat Advanced Materials är ledande producenter med strikt kvalitetskontroll och konkurrenskraftiga priser.

TC4 Pulver: Vanliga frågor

F: Vad är skillnaden mellan pulverkvaliteterna TC4 och TC16?

A: TC16-pulver har lägre kolhalt runt 6.25% medan TC4-pulver har medelkol runt 8%. Så TC16 har högre seghet medan TC4 är hårdare.

F: Är TC4-pulver giftigt?

A: TC4-pulver anses vara relativt giftfritt. Det kan dock orsaka irritation vid kontakt med hud eller ögon. Korrekt personlig skyddsutrustning ska användas vid hantering.

F: Vilket är det bästa sättet att tillverka TC4-delar?

S: De flesta TC4-komponenter tillverkas genom sintring av TC4-pulver. Kallpressning och varm isostatisk pressning kan också användas. CVD-deponering av TC4 är också möjlig.

F: Vilka branscher använder TC4-pulver mest?

S: Skärande verktyg, motordelar för flyg- och rymdindustrin, fordonskomponenter och gruvverktyg står för merparten av förbrukningen av TC4-pulver. Kombinationen av hårdhet, slitstyrka och temperaturegenskaper gör det idealiskt för dessa tillämpningar.

F: Rostar TC4-pulver?

S: Nej, TC4-pulver rostar eller korroderar inte lätt. Det erbjuder utmärkt korrosionsbeständighet på grund av närvaron av stabil titankarbid. TC4 behåller sina egenskaper i ett brett spektrum av kemikalier.

F: Är TC4-pulver finkornigt eller grovt?

S: TC4-pulver finns i både fina mikrokornstorlekar och grövre kornstorlekar. Fint pulver under 10 mikrometer föredras för sintring medan grövre pulver på 20-45 mikrometer används för svetsning eller termisk sprutning.

F: Kan TC4-pulver 3D-printas?

S: Ja, avancerad teknik för bindemedelsstrålning och laserpulverbäddsfusion gör det möjligt att 3D-printa komplexa geometrier med TC4-pulver för ökad hårdhet, styrka och slitstyrka.