Najlepszy proszek Ti-6Al-4V （TC4 Powder） do produkcji addytywnej

Przegląd proszku TC4

TC4 należy do dwufazowego układu stopów tytanu α+β. Aluminium stabilizuje fazę alfa, podczas gdy wanad jest stabilizatorem beta. Skutkuje to dobrą równowagą wytrzymałości, plastyczności i właściwości wysokotemperaturowych.

Kluczowe cechy proszku TC4 obejmują:

• Wysoki stosunek wytrzymałości do wagi
• Doskonała wytrzymałość zmęczeniowa i odporność na pękanie
• Dobra odporność na pełzanie w podwyższonych temperaturach
• Wyjątkowa odporność na korozję
• Dostępne w różnych rozkładach wielkości cząstek

Proszek TC4 stał się doskonałym wyborem do zmniejszenia masy i poprawy wydajności w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, medycznym i innych wymagających zastosowaniach.

Skład proszku TC4

Proszek TC4 ma następujący skład nominalny:

Ilość aluminium i wanadu można zoptymalizować w celu uzyskania pożądanych właściwości mechanicznych. Poziomy zanieczyszczeń tlenem, azotem i węglem są zminimalizowane.

Właściwości proszku TC4

Kluczowe właściwości proszku TC4 obejmują:

Właściwości takie jak wysoki stosunek wytrzymałości do masy, odporność na zmęczenie, pełzanie i korozję sprawiają, że TC4 nadaje się do krytycznych zastosowań w różnych branżach.

Metoda produkcji proszku TC4

Proszek TC4 może być wytwarzany za pomocą metod takich jak

• Atomizacja gazu - Strumień gazu obojętnego pod wysokim ciśnieniem stosowany do rozpylania stopionego stopu TC4, w wyniku czego powstają kuliste cząstki proszku.
• Proces plazmowej elektrody rotacyjnej - Odśrodkowa dezintegracja szybko obracającego się strumienia stopionego metalu wytwarza kulisty proszek.
• Proces wodorkowo-wodorkowy - Wodorek tytanu jest rozkładany w celu uzyskania drobnego proszku tytanowego, który jest następnie mieszany z innymi proszkami pierwiastkowymi.

Atomizacja gazowa zapewnia doskonałą kontrolę nad właściwościami proszku, takimi jak rozkład wielkości cząstek, morfologia i płynność.

Zastosowania proszku TC4

Proszek TC4 jest powszechnie stosowany w:

• Wytwarzanie przyrostowe - Selektywne topienie laserowe do produkcji lekkich części konstrukcyjnych dla przemysłu lotniczego i motoryzacyjnego.
• Formowanie wtryskowe metali - Do produkcji małych, złożonych elementów w kształcie siatki, takich jak elementy złączne, ogniwa, narzędzia chirurgiczne.
• Powłoki natryskiwane cieplnie - Nakładane za pomocą plazmy lub natrysku HVOF w celu zapewnienia odporności na zużycie / korozję w zastosowaniach morskich, naftowych i gazowych oraz biomedycznych.
• Metalurgia proszków - Tłoczenie i spiekanie w celu tworzenia części o wysokiej wytrzymałości, takich jak łopatki sprężarek i turbin.

Specyfikacja proszku TC4

Proszek TC4 jest dostępny w różnych rozmiarach, kształtach i poziomach czystości:

• Rozmiar cząstek: Od 15-45 μm dla metod AM, do 100 μm dla procesów natryskiwania cieplnego.
• Morfologia: Prawie sferyczny kształt proszku zapewnia optymalny przepływ i gęstość upakowania.
• Czystość: Od czystości handlowej do wysokich poziomów czystości w oparciu o limity zanieczyszczeń i wymagania procesowe.
• Zawartość tlenu: Poziomy utrzymywane poniżej 2000 ppm dla większości zastosowań.
• Natężenie przepływu: Proszek dostosowany do doskonałych prędkości przepływu powyżej 25 s/50 g.

Globalni dostawcy proszku TC4

Niektórzy z głównych światowych dostawców proszku TC4 obejmują:

• AP&C (Kanada)
• TLS Technik (Niemcy)
• Tekna (Kanada)
• Sandvik Osprey (Wielka Brytania)
• Advanced Powders (USA)
• CNPC Powder Group (Chiny)

Firmy te produkują różne gatunki proszku TC4 dostosowane do produkcji addytywnej, napylania termicznego, metalurgii proszków i innych zastosowań.

Ceny proszku TC4

Cena proszku TC4 jest wyższa niż stali i stopów niklu:

• Ilość - $100-150 za kg dla zamówień hurtowych powyżej 500 kg. Mniejsze ilości są znacznie droższe.
• Jakość - Sferyczny proszek o wysokiej czystości, wytwarzany w ściśle kontrolowanych warunkach przy użyciu zaawansowanych procesów, wymaga najwyższej ceny.
• Dostawca - Główni globalni dostawcy oferują korzyści kosztowe w porównaniu z mniejszymi producentami ze względu na większą wielkość produkcji.
• Geografia - Ceny różnią się w zależności od regionu, przy czym Europa i Ameryka Północna są rynkami o wyższych cenach w porównaniu z Azją.

W przypadku krytycznych zastosowań, kupujący powinni skupić się na jakości, a nie na najniższych kosztach podczas pozyskiwania proszku TC4.

Przechowywanie i obsługa proszku TC4

Proszek TC4 wymaga starannego przechowywania i obsługi:

• Powinien być przechowywany w szczelnie zamkniętych pojemnikach w gazie obojętnym, takim jak argon, aby zapobiec utlenianiu.
• Unikać gromadzenia się drobnego proszku, aby zminimalizować ryzyko wybuchu pyłu.
• Podczas obchodzenia się z proszkiem należy stosować odpowiednie środki ochrony indywidualnej, wentylację, uziemienie i praktyki bezpieczeństwa.
• Zapobiegać kontaktowi proszku ze źródłami zapłonu ze względu na zagrożenie łatwopalnością.
• Postępować zgodnie z odpowiednimi wytycznymi bezpieczeństwa zawartymi w karcie charakterystyki substancji niebezpiecznej dostawcy.

Należy zachować ostrożność podczas obchodzenia się z tym reaktywnym, drobnym proszkiem stopu tytanu.

Kontrola i testowanie proszku TC4

Kluczowe testy kontroli jakości przeprowadzone na proszku TC4:

• Analiza chemiczna przy użyciu ICP-OES lub XRF w celu zapewnienia zgodności składu ze specyfikacjami.
• Rozkład wielkości cząstek przy użyciu dyfrakcji laserowej zgodnie z normą ASTM B822.
• Analiza morfologii za pomocą obrazowania SEM.
• Pomiar natężenia przepływu proszku za pomocą przepływomierza Halla zgodnie z normą ASTM B213.
• Pomiar gęstości za pomocą piknometrii helowej.
• Analiza zanieczyszczeń poprzez syntezę w gazie obojętnym lub ICP-MS.
• Charakterystyka mikrostruktury za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej.

Dokładne testy zapewniają spójność partii i jakość proszku dla zamierzonego zastosowania.

Porównanie proszków TC4 i Ti6Al4V

TC4 i Ti6Al4V to dwa porównywane proszki stopów tytanu:

TC4 zapewnia wyższą wytrzymałość, podczas gdy Ti6Al4V oferuje lepszą ciągliwość. TC4 nadaje się do bardziej wymagających zastosowań pomimo wyższych kosztów.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące proszku TC4

P: Jak produkowany jest proszek TC4?

O: Proszek TC4 jest produkowany komercyjnie przy użyciu atomizacji gazowej, procesu plazmowej elektrody rotacyjnej i procesu wodorkowo-wodorkowego. Atomizacja gazowa zapewnia najlepszą kontrolę nad charakterystyką cząstek.

P: Jakie są główne zastosowania proszku TC4?

O: Główne zastosowania proszku TC4 obejmują produkcję addytywną, powłoki natryskiwane termicznie, formowanie wtryskowe metali i metalurgię proszków do produkcji lekkich części konstrukcyjnych o wysokiej wytrzymałości.

P: Jaki jest typowy rozmiar proszku TC4 używanego do selektywnego topienia laserowego?

W przypadku procesu SLM idealny zakres wielkości proszku TC4 wynosi 15-45 mikronów o kulistej morfologii i dobrym przepływie proszku i gęstości upakowania.

P: Czy proszek TC4 wymaga specjalnych środków ostrożności?

Tak, jest wysoce reaktywny i wymaga ostrożnego obchodzenia się z nim w atmosferze obojętnej przy użyciu odpowiedniej wentylacji, uziemienia i środków ochrony indywidualnej, aby zapobiec zagrożeniu pożarem lub wybuchem.

P: Gdzie mogę kupić proszek TC4 odpowiedni do zastosowań lotniczych?

W przypadku części lotniczych wymagających wysokiej wytrzymałości, proszek TC4 można nabyć od wiodących producentów, w tym AP&C, TLS Technik, Tekna, Sandvik Osprey i Advanced Powders.