Titanyum Ti64ELI Tozu: Teknik Bir Bakış
İçindekiler
Titanyum Ti64ELI tozu, benzersiz özellikleri ve karakteristikleri nedeniyle çeşitli endüstrilerde kullanılan önemli bir mühendislik malzemesidir. Bu makale, Titanyum Ti64ELI tozunun bileşimini, özelliklerini, uygulamalarını, teknik özelliklerini, fiyatlandırmasını, avantajlarını ve sınırlamalarını kapsayan kapsamlı bir teknik genel bakış sunmaktadır.
Titanyum Ti64ELI Tozuna Genel Bakış
Titanyum Ti64ELI tozu olarak da bilinir Titanyum 6Al-4V ELI tozualaşım elementleri olarak alüminyum ve vanadyum içeren bir titanyum alaşımıdır. Mükemmel mukavemet-ağırlık oranına, yorulma direncine, kırılma tokluğuna ve korozyon direncine sahiptir. Ti64ELI tozu, Ti64'ün daha düşük oksijen, nitrojen, karbon ve demir seviyelerine sahip ekstra düşük interstisyel varyantıdır.
Ti64ELI, katkılı üretim, metal enjeksiyon kalıplama, sıcak ve soğuk izostatik presleme ve diğer toz metalurjisi işlemleri için kullanılır. İnce mikro yapılara ve işlenmiş Ti64 ürünleriyle karşılaştırılabilir mekanik özelliklere sahip tamamen yoğun, karmaşık parçalara 3D olarak basılabilir. Ti64ELI'nin hafiflik, güç ve korozyon direnci kombinasyonu onu havacılık, tıp, dişçilik, spor malzemeleri, otomotiv ve denizcilik uygulamaları için uygun hale getirir.
Titanyum Ti64ELI tozunun bazı temel özellikleri şunlardır:
- Mükemmel biyouyumluluk ve osseointegrasyon
- Döküm/işleme ile mümkün olmayan karmaşık geometrileri 3D yazdırma yeteneği
- 3D baskılı parçalarda tutarlı kompozisyon ve mikroyapı
- İyi yorulma dayanımı ve kırılma tokluğu
- Üstün süneklik için Ti64'ten daha düşük interstisyel elementler
- Sıcak izostatik presleme (HIP) ve ısıl işlemlerle uyumluluk
- Kimya ve partikül boyutu için ASTM standartlarına uygunluk
Titanyum Ti64ELI Tozunun Bileşimi
Titanyum Ti64ELI tozunun tipik kimyasal bileşimi şöyledir:
| Element | Ağırlık % |
|---|---|
| Titanyum (Ti) | Denge |
| Alüminyum (Al) | 5.5-6.75% |
| Vanadyum (V) | 3.5-4.5% |
| Oksijen (O) | ≤ 0,13% |
| Azot (N) | ≤ 0,05% |
| Karbon (C) | ≤ 0,08% |
| Demir (Fe) | ≤ 0,25% |
Temel alaşım elementleri alüminyum ve vanadyumdur. Alüminyum mukavemeti artırır ve yoğunluğu azaltır. Vanadyum mukavemeti ve sünekliği artırır. Ti64ELI'deki düşük interstisyel elementler oksijen, nitrojen ve karbon, Ti64'e kıyasla daha iyi süneklik sağlar.
Titanyum Ti64ELI Tozunun Özellikleri
Titanyum Ti64ELI tozu aşağıdaki özelliklere sahiptir:
| Mülkiyet | Değer |
|---|---|
| Yoğunluk | 4,43 g/cm3 |
| Erime Noktası | 1604-1660°C |
| Termal İletkenlik | 6,7 W/m-K |
| Elektriksel Dirençlilik | 170 μΩ-cm |
| Young Modülü | 114 GPa |
| Çekme Dayanımı | 895-930 MPa |
| Akma Dayanımı | 825-875 MPa |
| Uzama | 10-15% |
| Poisson Oranı | 0.32-0.34 |
| Yorulma Dayanımı | 400 MPa |
Önemli noktalar:
- Çeliklere kıyasla düşük yoğunluk
- Kriyojenik sıcaklıklarda mukavemet ve tokluğu korur
- Ticari olarak saf titanyumdan daha güçlü
- Dövülmüş Ti64'ten daha düşük süneklik ancak çoğu uygulama için yeterli
- Sabit koruyucu oksit tabakası sayesinde mükemmel korozyon direnci
Titanyum Ti64ELI Toz Uygulamaları
| Endüstri | Uygulamalar | Kaldıraçlı Mülkler |
|---|---|---|
| Havacılık ve Uzay | * Motor bileşenleri (fan kanatları, kompresör diskleri) * Uçak gövdeleri (iniş takımı bileşenleri, kanat kaburgaları) * Türbinler (muhafazalar, kanatlar) * Bağlantı elemanları * Dişliler * Hidrolik sistemler (borular, bağlantı parçaları) | * Yüksek mukavemet/ağırlık oranı: Gelişmiş yakıt verimliliği ve taşıma kapasitesi için yapısal bütünlüğü korurken ağırlığı azaltır. * Mükemmel yorulma direnci: Uçuş sırasında karşılaşılan tekrarlanan stres döngülerine dayanır ve bileşen ömrünü uzatır. * Üstün korozyon direnci: Yüksek nemli ve buz çözücü sıvılara maruz kalınan zorlu ortamlarda iyi performans gösterir. |
| Medikal & Dental | * Ortopedik implantlar (kemik plakaları, vidalar, kalça protezleri) * Protezler (dizler, kalçalar, kollar) * Cerrahi aletler (neşterler, forsepsler) * Diş implantları | * Biyouyumluluk: Vücut içinde implantasyon için güvenlidir ve reddedilme riskini en aza indirir. * Üstün güç ve tokluk: Kemikler ve eklemler için destek ve stabilite sağlar. * Korozyon direnci: Bakteri üremesini engeller ve implantın vücut içinde uzun ömürlü olmasını sağlar. * Şekillendirilebilirlik: Katmanlı üretim yoluyla karmaşık, hastaya özel implantların oluşturulmasına olanak sağlar. |
| Otomotiv | * Supaplar (emme, egzoz) * Bağlantı çubukları * Yarış arabası bileşenleri (süspansiyon parçaları, takla kafesleri) | * Yüksek mukavemet/ağırlık oranı: Gelişmiş performans ve kullanım için ağırlığı azaltır. * Olağanüstü yorulma dayanımı: Sürüş ve yarış koşullarında yaşanan yüksek gerilimlere dayanır. * İyi ısı direnci: Sıcak motor ortamlarında performansı korur. * Korozyon direnci: Yol tuzlarına ve diğer aşındırıcı unsurlara maruz kalmaya dayanır. |
| Denizcilik | * Pervaneler * Pompalar * Şaftlar * Borular ve Ek Parçaları | * Üstün korozyon direnci: Tuzlu su ortamlarında iyi performans göstererek bozulmayı önler ve uzun hizmet ömrü sağlar. * Yüksek mukavemet/ağırlık oranı: Gelişmiş gemi dengesi ve yakıt verimliliği için bileşenlerin ağırlığını azaltır. * İyi yorulma dayanımı: Dalga hareketi ve okyanus akıntılarında karşılaşılan sürekli gerilimlere dayanır. * Kavitasyon direnci: Sudaki kabarcıkların oluşumuna ve çökmesine maruz kaldığında yapısal bütünlüğü korur. |
| Kimyasal İşleme | * Isı eşanjörleri * Vanalar * Aşındırıcı kimyasalların taşınması için borular | * Olağanüstü korozyon direnci: Çok çeşitli kimyasalların saldırısına karşı direnç göstererek güvenli ve güvenilir çalışma sağlar. * Yüksek mukavemet ve tokluk: Basınç altında ve yüksek sıcaklıklarda yapısal bütünlüğünü korur. * Biyouyumluluk (belirli uygulamalarda): İlaç ve tıbbi cihaz üretiminde kullanılan kimyasalların taşınması için uygundur. |
| Spor Malzemeleri | * Golf sopaları (sürücüler, ütüler) * Bisiklet çerçeveleri * Tenis raketleri | * Yüksek güç/ağırlık oranı: Gelişmiş salınım hızı ve gücü için hafif ekipman oluşturur. * İyi yorulma dayanımı: Kullanım sırasında tekrarlanan darbelere karşı dayanıklıdır. * Ayarlanabilir sertlik: Ekipmanın bireysel oyuncu tercihlerine göre uyarlanmasını sağlar. * Korozyon direnci (belirli uygulamalarda): Çeşitli hava koşullarında ekipmanın dayanıklılığını sağlar. |
Titanyum Ti64ELI Tozunun Özellikleri
Titanyum Ti64ELI tozu aşağıdaki özelliklerde mevcuttur:
| Parametre | Detaylar |
|---|---|
| Parçacık Boyutları | 15-45 mikron |
| Üretim Yöntemi | Gaz atomizasyonu |
| Parçacık Şekli | Küresel |
| Boyut Dağılımı | D10: 20 mikron, D50: 35 mikron, D90: 40 mikron |
| Görünür Yoğunluk | ~2,2 g/cc |
| Musluk Yoğunluğu | ~3,2 g/cc |
| Akışkanlık | Mükemmel |
| Standartlar | ASTM B348 Sınıf 23 |
63-106 mikronluk daha büyük partikül boyutları, uygulama gereksinimlerine göre özel olarak üretilebilir. Metal enjeksiyon kalıplama hammaddesi için daha ince partikül boyutları mevcuttur.
Titanyum Ti64ELI Tozu Tedarikçileri ve Fiyatlandırması
Titanyum Ti64ELI tozu için başlıca tedarikçilerden bazıları ve fiyatlandırma detayları şunlardır:
| Tedarikçi | Fiyatlar |
|---|---|
| AP&C | 1000 kg üzeri siparişler için $88/kg |
| Arcam AB | 500 kg üzeri siparişler için $75/kg |
| TLS Technik | 100 kg üzeri siparişler için €100/kg |
| LPW Teknoloji | 100 kg üzeri siparişler için £70-90/kg |
| CNPC Toz | $80-100/kg >100 kg için |
Fiyatlar sipariş miktarı, partikül boyutu dağılımı ve konuma göre kg başına $70-100 arasında değişmektedir. Küçük miktarlar ve araştırma numuneleri $500/kg'ın üzerinde olabilir.
Titanyum Ti64 ve Ti64ELI Tozları Arasındaki Karşılaştırma
İşte Ti64ELI ve Ti64 titanyum alaşımları arasında bir karşılaştırma:
| Parametre | Ti64ELI | Ti64 |
|---|---|---|
| İnterstisyel O, C, N | Daha düşük | Daha yüksek |
| Süneklik | Daha yüksek | Daha düşük |
| Sertlik | Daha iyi | Zayıf |
| Kaynaklanabilirlik | Mükemmel | Orta düzeyde |
| Korozyon Direnci | Karşılaştırılabilir | Karşılaştırılabilir |
| Güç | Karşılaştırılabilir | Karşılaştırılabilir |
| Maliyet | Daha yüksek | Daha düşük |
| AM uygunluğu | Mükemmel | Orta düzeyde |
Ti64ELI'nin Ti64'e göre avantajları
| Özellik | Ti64ELI | Ti64 |
|---|---|---|
| Süneklik ve Tokluk | Üstün | Daha düşük |
| Açıklama | Ti64ELI, stres altında kırılmadan deforme olma (süneklik) ve çatlak ilerlemesine (tokluk) karşı üstün direnç gösterir. Bu da onu darbe veya yüksek gerilime maruz kalan uygulamalar için ideal hale getirerek yıkıcı arıza riskini azaltır. | Açıklama |
| Kaynaklanabilirlik | Mükemmel | Orta düzeyde |
| Açıklama | Oksijen, nitrojen ve karbon gibi interstisyel elementlerin daha düşük seviyelerde olması nedeniyle, Ti64ELI minimum çatlama veya kırılganlıkla kaynak yapar. Bu, güçlü ve güvenilir bağlantıları korurken birden fazla Ti64ELI parçasını birleştirerek karmaşık yapıların oluşturulmasına olanak tanır. | Açıklama |
| Katmanlı Üretim (AM) Uygunluğu | Mükemmel | Orta düzeyde |
| Açıklama | Ti64ELI'nin daha düşük interstisyel içeriği ve üstün sünekliği, onu toz yatak füzyonu gibi 3D baskı işlemleri için tercih edilen bir seçim haline getirir. Bu, baskı işlemi sırasında daha düşük çatlama riski ve daha iyi mekanik özelliklere sahip bitmiş parçalar anlamına gelir. | Açıklama |
| Hidrojen Kırılganlık Direnci | Daha Dayanıklı | Daha Az Dayanıklı |
| Açıklama | Ti64ELI'nin düşük interstisyel içeriği, titanyum alaşımlarında gevrekleşmenin (süneklik kaybı) önemli bir nedeni olan hidrojen emilimini en aza indirir. Bu, kimyasal işleme veya derin deniz uygulamalarında kullanılanlar gibi hidrojen ortamlarına maruz kalan parçalar için çok önemlidir. | Açıklama |
| Isıl İşlem Yanıtı | Daha yüksek güç seviyelerine ulaşabilir | Daha düşük ulaşılabilir güç |
| Açıklama | Daha düşük interstisyel içeriği nedeniyle Ti64ELI, Ti64'e kıyasla daha yüksek mukavemet seviyelerine ulaşmak için ısıl işleme tabi tutulabilir. Bu, uygulamanın özel ihtiyaçlarına bağlı olarak daha geniş bir mekanik özellik yelpazesine olanak tanır. | Açıklama |
| Maliyet | Daha yüksek | Daha düşük |
| Açıklama | İnterstisyel elementlerin daha sıkı kontrolü ve Ti64ELI üretiminde yer alan ek işleme adımları, Ti64'e kıyasla daha yüksek bir malzeme maliyetine yol açmaktadır. | Açıklama |
Ti64ELI ve Ti64'ün Sınırlamaları
| Mülkiyet | Ti64 | Ti64ELI |
|---|---|---|
| Çekme Dayanımı (MPa) | 896-1034 | 827-965 |
| Akma Dayanımı (MPa) | 758-903 | 703-831 |
| Uzama (%) | 10-15 | 15-20 |
| Tokluk (kırılma tokluğu) | Orta düzeyde | Yüksek |
| Kaynaklanabilirlik | İyi | Mükemmel |
| Şekillendirilebilirlik | İyi | Mükemmel |
| Biyouyumluluk | İyi | Mükemmel |
Titanyum Ti64ELI Tozunun Artıları ve Eksileri
| Artıları | Eksiler |
|---|---|
| Mükemmel Güç-Ağırlık Oranı | Yüksek Maliyet |
| Üstün Korozyon Direnci | Yüksek Sıcaklıklarda Reaktivite |
| 3D Baskı ile Karmaşık Geometrilerin Kilidini Açmak | Saf Titanyuma Kıyasla Daha Düşük Süneklik |
| Biyouyumludur ve Osseointegrasyonu Destekler | Talaşlı İmalatta Karşılaşılan Zorluklar |
| Tutarlı Malzeme Özellikleri | Hidrojen Kırılganlığına Duyarlılık |
SSS
S: Ti64ELI ile Ti64 arasındaki fark nedir?
C: Ti64ELI, Ti64'e kıyasla daha düşük interstisyel oksijen, nitrojen ve karbona sahiptir. Bu da Ti64ELI'ye daha iyi süneklik ve kırılma tokluğu kazandırır.
S: Ti64ELI tozunun uygulamaları nelerdir?
C: Temel uygulamalar havacılık ve uzay bileşenleri, tıbbi implantlar, otomotiv parçaları ve 3D baskıdır. Yüksek mukavemet, düşük ağırlık ve korozyon direncinin gerekli olduğu endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
S: AM için hangi partikül boyutu kullanılır?
C: Seçici lazer eritme (SLM) ve elektron ışını eritme (EBM) gibi toz yatağı füzyon AM süreçleri için 15-45 mikron partikül boyutları önerilir.
S: Ti64ELI'nin paslanmaz çeliğe göre avantajları nelerdir?
C: Ti64ELI, paslanmaz çeliklere kıyasla daha yüksek mukavemet/ağırlık oranına, daha iyi korozyon direncine ve üstün biyouyumluluğa sahiptir. Ancak, Ti64ELI aynı zamanda daha pahalıdır.
S: Ti64ELI AM parçalarında hangi son işlemler gereklidir?
C: AM parçalarının gerekli boyutlara, yüzey kalitesine ve malzeme özelliklerine ulaşması için sıcak izostatik presleme (HIP), ısıl işlemler ve işleme gerekebilir.
S: Ti64ELI parçaları onarım veya birleştirme için kaynaklanabilir mi?
C: Evet, Ti64ELI mükemmel kaynaklanabilirliğe sahiptir. Ti64ELI parçalarını kaynaklamak için lazer kaynağı, elektron ışını kaynağı ve ark kaynağı kullanılabilir. Oksidasyonu önlemek için uygun ekranlama gereklidir.
Sonuç
Özetle, titanyum Ti64ELI tozu, yüksek mukavemet, düşük ağırlık, korozyon direnci, biyouyumluluk, işlenebilirlik ve ısıl işlem uygulanabilirliğin mükemmel bir kombinasyonunu sunar. Uygulamaları havacılık, tıp, otomotiv, kimya ve tüketici sektörlerini kapsamaktadır. Katmanlı üretim ile karmaşık Ti64ELI parçaları, hafif yapısal bileşenlerin talep üzerine üretimi için doğrudan CAD verilerinden 3D olarak basılabilir. Ancak Ti64ELI, Ti64'e göre daha maliyetlidir ve işlenmesi zordur. Genel olarak, Ti64ELI geleneksel titanyum alaşımlarının sınırlarının ötesinde yetenekler sunmaktadır.
Paylaş
MET3DP Technology Co, LTD, merkezi Qingdao, Çin'de bulunan lider bir katmanlı üretim çözümleri sağlayıcısıdır. Şirketimiz, endüstriyel uygulamalar için 3D baskı ekipmanları ve yüksek performanslı metal tozları konusunda uzmanlaşmıştır.
İşletmeniz için en iyi fiyatı ve özelleştirilmiş Çözümü almak için sorgulayın!
İlgili Makaleler
Met3DP Hakkında
Son Güncelleme
Bizim Ürünümüz
BİZE ULAŞIN
Herhangi bir sorunuz var mı? Bize şimdi mesaj gönderin! Mesajınızı aldıktan sonra tüm ekibimizle talebinize hizmet edeceğiz.
3D Baskı ve Katmanlı Üretim için Metal Tozları
ÜRÜN
cONTACT BİLGİLERİ
- Qingdao Şehri, Shandong, Çin
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731