Titanium Ti6Al4V ELI poeder
Titaan Ti6Al4V ELI-poeder heeft een niche gecreëerd die hoogwaardige additief geproduceerde onderdelen mogelijk maakt voor de ruimtevaart, de medische sector, de auto-industrie en speciale toepassingen. De op maat gemaakte samenstelling minimaliseert schadelijke onzuiverheden met behoud van de sterkte, breukbestendigheid en biocompatibiliteitsvoordelen van een titaniumlegering.
Lage MOQ
Zorg voor een lage minimale bestelhoeveelheid om aan verschillende behoeften te voldoen.
OEM & ODM
Bied op maat gemaakte producten en ontwerpdiensten om aan de unieke behoeften van de klant te voldoen.
Voldoende voorraad
Zorg voor een snelle orderverwerking en bied een betrouwbare en efficiënte service.
Klanttevredenheid
Producten van hoge kwaliteit leveren waarbij klanttevredenheid centraal staat.
deel dit product
Inhoudsopgave
Overzicht
Titaan Ti6Al4V ELI poeder is een hoogwaardige titaanlegering die veel wordt gebruikt bij 3D printen, additive manufacturing en metaalspuitgiettoepassingen in de ruimtevaart, de medische sector, de auto-industrie en andere veeleisende industrieën.
Ti6Al4V ELI verwijst naar een "extra low interstitial" variant van graad 5 titanium die lagere hoeveelheden zuurstof, stikstof, koolstof en ijzer bevat in vergelijking met standaard Ti6Al4V. Dit resulteert in verbeterde ductiliteit, breuktaaiheid, vermoeiingssterkte en kruipweerstand bij hoge temperatuur.
Als grondstof voor metaalpoeder maakt Ti6Al4V ELI het mogelijk om complexe geometrieën en lichtgewicht structuren met hoge sterkte te fabriceren met behulp van poederbedfusie en directed energy deposition 3D-printen. Onderdelen kunnen worden geproduceerd met een fijne oppervlakteafwerking en mechanische eigenschappen die vergelijkbaar zijn met traditioneel gesmede of gegoten Ti6Al4V componenten.
Hieronder gaan we dieper in op Ti6Al4V ELI poeder, inclusief samenstelling, eigenschappen, specificaties, prijzen, toepassingen en vergelijkingen met alternatieven zoals CP titanium en roestvast staal poeders.
Samenstelling
Titaan Ti6Al4V ELI poeder heeft de volgende nominale samenstelling:
| Element | Gewicht % |
|---|---|
| Aluminium (Al) | 5.5 – 6.75 |
| Vanadium (V) | 3.5 – 4.5 |
| Zuurstof (O) | <= 0.13 |
| Stikstof (N) | <= 0.05 |
| Koolstof (C) | <= 0.08 |
| Waterstof (H) | <= 0.0125 |
| Ijzer (Fe) | <= 0.25 |
| Titaan (Ti) | Evenwicht |
De belangrijkste legeringselementen - aluminium en vanadium - dienen om de titaanmatrix te versterken via mechanismen die de vaste oplossing versterken en precipitatieharding tijdens de warmtebehandeling.
De ELI-variant zorgt voor een strikte controle van interstitiële onzuiverheden zoals O, N, C en Fe om nadelige effecten op vervormbaarheid en breukbestendigheid bij hoge temperaturen te minimaliseren.
Eigenschappen
Enkele belangrijke eigenschappen van de Ti6Al4V ELI-legering in voorgelegeerde poedervorm worden hieronder beschreven:
Mechanische eigenschappen
| Eigendom | Waarde |
|---|---|
| Treksterkte | ≥ 895 MPa (130 ksi) |
| Opbrengststerkte | ≥ 825 MPa (120 ksi) |
| Verlenging | ≥ 10% |
| Hardheid | 334 HV (32 HRC) |
Fysieke eigenschappen
| Eigendom | Waarde |
|---|---|
| Dikte | 4,43 g/cm3 |
| Smeltpunt | 1604 - 1660°C (2920 - 3020°F) |
| Warmtegeleiding | 6,7 W/m-K |
| Elektrische weerstand | 170 - 190 μΩ-cm |
Eigenschappen voor afdrukken
| Eigendom | Waarde |
|---|---|
| Afdrukproces | Laser - PBF, EBM<br>Boog - DED |
| Deeltjesgrootte | 15 - 45 μm |
| Schijnbare dichtheid | ≥ 2,7 g/cm3 |
| Stroomsnelheid | ≥ 30 s/50 g |
Servicevoorwaarden
| Eigendom | Waarde |
|---|---|
| Max. diensttemperatuur | 400 - 500°C (750 - 930°F) |
| Corrosieweerstand | Over het geheel genomen uitstekend |
| Lasbaarheid | Uitstekend |
| Warmtebehandelbaarheid | Oplossing behandelen + leeftijd |
Toepassingen
De unieke eigenschappen van titanium Ti6Al4V ELI-legering poeder maken het geschikt voor:
Lucht- en ruimtevaart
- Constructiebeugels, behuizingen, motoronderdelen
- Vliegtuigromp en helikopteronderdelen, vleugels, rompen
- Voortstuwingssystemen voor ruimtevaartuigen, stuwstraalpijpen
Medisch & tandheelkundig
- Orthopedische implantaten - heup-, knie- en ruggengraatfixatie
- Tandheelkundige implantaten, kronen, bruggen, abutments
Automobiel
- Drijfstangen, kleppen, turbowielen
- Motorsportuitrusting - motorblokken, remklauwen
Chemisch
- Reactorvaten, warmtewisselaars, pijpen, tanks
- Pompen, kleppen, reactietorens, gaswassers
Ander
- Sportartikelen - fietsen, golfclubs, frames
- Verdediging - gepantserde voertuigen, kogelvrije vesten
- Energie - putkoponderdelen, vloeistofzijdige onderdelen
De volgende tabel geeft een overzicht van enkele typische toepassingen van Ti6Al4V ELI-componenten die zijn gefabriceerd met behulp van metaal-AM-technieken:
| Industrie | Toepassingen | Voordelen |
|---|---|---|
| Lucht- en ruimtevaart | Turbinebladen, motorsteunen | Gewichtsbesparing, prestaties |
| Biomedisch | Heup-, schedelimplantaten | Biocompatibiliteit, osseo-integratie |
| Automobiel | Drijfstangen, remklauwen | Lichtgewicht, aangepaste geometrieën |
| Energie | Vloeistofzijdige onderdelen, putkoponderdelen | Corrosiebestendigheid, verminderde voorraad |
Additieve productie met behulp van Ti6Al4V ELI-poeder wordt gewaardeerd voor het mogelijk maken van:
- Gewichtsreductie - lichter dan staal, nikkellegeringen
- Consolidatie van onderdelen - minder bevestigingsmiddelen en lassen nodig
- Aangepaste geometrieën - topologieoptimalisatie
- Minder afval - minimaal gebruik van grondstoffen
- Just-in-time productie - kortere doorlooptijden
Specificaties
Titanium Ti6Al4V ELI poederproducten zijn verkrijgbaar volgens de volgende specificaties:
| Standaard | Type/Graad Aanduiding | Samenstellingslimieten |
|---|---|---|
| ASTM F2924 | Ti6Al4V ELI | O, Fe, N, C-grenswaarden volgens ASTM F136 |
| ASTM F3001 | Graad 23 ELI | Al, V, O, N, C bereiken |
| ISO 23377 | Ti6Al4V ELI | O, N, C, H grenzen |
Populaire afmetingen conform ASTM B214 zijn:
| Cijfer | Deeltjesgrootte (μm) | Zuurstofgehalte (%) |
|---|---|---|
| -100+325 mazen | 45 - 149 | 0.08 - 0.13 |
| -200 mesh | ≤ 75 | ≤ 0.14 |
| -325 mazen | ≤ 45 | ≤ 0.12 |
Fijnere deeltjesgroottes tot 10 μm kunnen beschikbaar zijn voor hogeresolutieprinten.
Leveranciers en prijzen
Hieronder vind je een tabel met verschillende toonaangevende wereldwijde leveranciers van Ti6Al4V ELI poeder en de typische prijzen in USD per kilogram:
| Leverancier | Prijzen ($/kg) |
|---|---|
| AP&C | $275 – $325 |
| Timmerman additief | $250 – $300 |
| GKN Hoeganaes | $290 – $380 |
| Praxair | $310 – $350 |
| Sandvik Visarend | $280 – $335 |
De gemiddelde prijs vanaf 2024 ligt rond $300/kg voor Ti6Al4V ELI-poeder dat voldoet aan ASTM F2924 of gelijkaardige specificaties op maat voor AM-gebruik.
Als premiumkwaliteit hebben ELI-poeders bijna een prijspremie van 100% ten opzichte van standaard Ti6Al4V-poeders (~$150-$200/kg).
Factoren die de prijs beïnvloeden zijn onder andere het volume van de bestelling, de verdeling van de deeltjesgrootte, het gehalte aan interstitiële deeltjes, morfologie, schijnbare dichtheid en vloeikarakteristieken.
Vergelijkingen
Ti6Al4V ELI vs. Ti6Al4V
- Extra low interstitial (ELI) varianten zijn zuiverder, taaier, taaier en consistenter.
- ELI-kwaliteiten hebben lagere zuurstof-, stikstof-, koolstof- en ijzergehaltes.
- Ti6Al4V ELI kost ongeveer 100% meer dan Ti6Al4V poeder.
- Voor de rest zijn de eigenschappen zeer vergelijkbaar - Ti6Al4V biedt voldoende prestaties voor de meeste toepassingen.
- Industrieën zoals de lucht- en ruimtevaart vereisen ELI-kwaliteiten voor kritieke roterende onderdelen in straalmotoren of vliegtuigrompen.
Ti6Al4V ELI vs. CP Titaan graad 2
- Ti6Al4V ELI heeft een hogere sterkte - meer dan 50% toename in trek- en vloeigrens.
- Het behoudt de biocompatibiliteit en corrosiebestendigheid van CP titanium.
- Legeringstoevoegingen maken Ti6Al4V minder vervormbaar maar warmtebehandelbaar voor versterking.
- CP Ti Grade 2 heeft een lagere hardheid en slijt sneller in dienst, maar is minder duur.
- Beide zijn populaire materialen voor orthopedische implantaten zoals heup- en knieprothesen.
Ti6Al4V ELI vs. roestvast staal 316L
- Ti6Al4V ELI heeft een lagere dichtheid - bijna de helft van die van 316L staal - en is dus lichter in gewicht.
- Het biedt 2-3X hogere specifieke sterkte dankzij de lage dichtheid.
- Staal is gemakkelijker/goedkoper te bewerken, maar heeft last van corrosieproblemen
Ti6Al4V ELI vs. Inconel 718
- Inconel 718 heeft een meer dan 50% hogere treksterkte dan de gegloeide Ti6Al4V ELI-legering.
- Inconel is echter bijna twee keer zo dicht, waardoor het sterktevoordeel grotendeels teniet wordt gedaan.
- Ti6Al4V ELI behoudt zijn sterkte beter bij verhoogde temperaturen - tot 300°C.
- Inconel 718 biedt oxidatieweerstand tot 700°C maar is veel moeilijker te bewerken.
- Zowel nikkellegering als titaniumpoeder worden veel gebruikt in luchtvaartmotoren en onderdelen van vliegtuigrompen.
Ti6Al4V ELI vs. kobaltchroom (CoCr)
- Als biocompatibele metaallegering concurreert CoCr met Ti6Al4V ELI in medische implantaten zoals knie- en heupprothesen.
- Ti6Al4V ELI heeft een meer ideale combinatie van sterkte, taaiheid en breuktaaiheid.
- Het bevordert een betere osseo-integratie en botingroei na verloop van tijd.
- Een CoCr-legering kan last hebben van uitloging van metaalionen, wat kan leiden tot ontstekingsrisico's.
- Ti6Al4V ELI geniet de voorkeur voor orthopedische lastdragende implantaten, terwijl CoCr meer gebruikt wordt in tandheelkundige toepassingen.
Voor- en nadelen
Voordelen van titanium Ti6Al4V ELI:
- Uitstekende sterkte-gewichtsverhouding
- Lage dichtheid vertaalt zich naar lichtgewicht onderdelen
- Behoudt eigenschappen bij verhoogde temperaturen
- Bestand tegen corrosie in ruwe omgevingen
- Bioinert - voorkomt afstoting door menselijk lichaamsweefsel
- Poedergrondstoffen maken complexe, geoptimaliseerde vormen met AM mogelijk
- Breed scala aan toepassingen in verschillende industrieën
Nadelen:
- Duurder dan staal- of aluminiumpoeders
- Lagere treksterkte en vermoeiingssterkte dan nikkellegeringen
- Lagere hardheid en slijtvastheid maken coatings noodzakelijk
- Reactiviteit met zuurstof bij hoge temperaturen
- Minder thermische en elektrische geleidbaarheid in vergelijking met andere metalen
Conclusie
Titaan Ti6Al4V ELI-poeder heeft een niche gecreëerd die hoogwaardige additief geproduceerde onderdelen mogelijk maakt voor de ruimtevaart, de medische sector, de auto-industrie en speciale toepassingen.
De op maat gemaakte samenstelling minimaliseert schadelijke onzuiverheden met behoud van de sterkte, breukvastheid en biocompatibiliteitsvoordelen van een titaniumlegering.
Ontwerpvrijheid, snelle prototyping, afvalvermindering en voorraadbesparing breiden de markten voor Ti6Al4V ELI verder uit.
Naarmate metaal-AM zich verder ontwikkelt, kan een wijdverspreide toepassing buiten de lucht- en ruimtevaart worden verwacht voor implantaten, motorsportonderdelen en hardware voor het verwerken van vloeistoffen - afhankelijk van het wegnemen van kostenbarrières ten opzichte van gevestigde technologieën zoals smeden en machinale bewerking.
Veelgestelde vragen
V: Wat betekent de ELI-aanduiding voor Ti6Al4V-poeder?
A: ELI staat voor "extra low interstitial" en weerspiegelt een strakkere controle van O, N, C en H onzuiverheden om de ductiliteit en breuktaaiheid te verbeteren.
V: Is Ti6Al4V ELI goedgekeurd voor medisch gebruik of gebruik in de ruimtevaart?
A: Ja, toonaangevende normeringsinstanties zoals ASTM F2924 en ISO 23377 erkennen de Ti6Al4V ELI-samenstellingen - vrijgave voor menselijke implantaten of vluchtkritische toepassingen.
V: Moet Ti6Al4V ELI-poeder nabehandeld worden met heet isostatisch persen (HIP)?
A: Niet noodzakelijkerwijs - de huidige AM-machines kunnen >99% dichte Ti6Al4V-structuren leveren die de eigenschappen van gegoten/gesmeed materiaal evenaren zonder HIP.
V: Kun je 3D-geprinte Ti6Al4V ELI-onderdelen warmtebehandelen en verouderen?
A: Ja, behandeling met een oplossing gevolgd door veroudering maakt precipitatieharding tot 60+ HRC mogelijk en bereikt een uiteindelijke treksterkte van 1200+ MPa.
V: Welke invloed heeft het hergebruik van Ti6Al4V ELI-poeder op de eigenschappen van geprinte onderdelen?
A: Bij hergebruikt poeder kan de zuurstofopname toenemen, waardoor de ductiliteit afneemt - ververst poeder wordt aangeraden voor kritieke toepassingen.
V: Is voor het lassen van Ti6Al4V ELI inert gas nodig?
A: Ja, afscherming met zeer zuiver argon voorkomt verkleuring en verbrossing; er worden ook heliummengsels gebruikt.
Laatste prijs krijgen
Over Xmetto
product categorie
HETE VERKOOP
NEEM CONTACT MET ONS OP
Nog vragen? Stuur ons nu een bericht! Na ontvangst van uw bericht behandelen wij uw verzoek met een heel team.
