Титан Ti6Al4V ELI порошок
Титановый порошок Ti6Al4V ELI занял свою нишу в производстве высокопроизводительных деталей методом аддитивного производства в аэрокосмической, медицинской, автомобильной и специальной промышленности. Его индивидуально подобранный состав минимизирует количество вредных примесей, сохраняя при этом прочность, сопротивление разрушению и биосовместимость, присущие титановому сплаву.
Низкая стоимость заказа
Обеспечиваем низкую минимальную партию заказа для удовлетворения различных потребностей.
OEM И ODM
Предоставление индивидуальных продуктов и услуг по проектированию для удовлетворения уникальных потребностей заказчиков.
Достаточный запас
Обеспечить быструю обработку заказов и предоставить надежный и эффективный сервис.
Удовлетворенность клиентов
Обеспечивать высокое качество продукции, ставя во главу угла удовлетворение потребностей клиентов.
поделиться этим продуктом
Оглавление
Обзор
Титановый порошок Ti6Al4V ELI - это высокопроизводительный титановый сплав, широко используемый в 3D-печати, аддитивном производстве и литье металлов под давлением в аэрокосмической, медицинской, автомобильной и других ответственных отраслях.
Ti6Al4V ELI - это "сверхнизкий интерстициальный" вариант титана Grade 5, который содержит меньшее количество кислорода, азота, углерода и железа по сравнению со стандартным Ti6Al4V. Это позволяет повысить пластичность, вязкость разрушения, усталостную прочность и сопротивление высокотемпературной ползучести.
В качестве сырья для металлического порошка Ti6Al4V ELI позволяет изготавливать сложные геометрические формы и легкие высокопрочные конструкции методом порошкового наплавления и 3D-печати с направленным энергетическим осаждением. Детали могут быть изготовлены с тонкой отделкой поверхности и механическими свойствами, сравнимыми с традиционными коваными или литыми компонентами из Ti6Al4V.
Ниже мы рассмотрим порошок Ti6Al4V ELI более подробно, включая состав, свойства, технические характеристики, цену, применение и сравнение с альтернативными вариантами, такими как порошки титана CP и нержавеющей стали.
Состав
Титановый порошок Ti6Al4V ELI имеет следующий номинальный состав:
| Элемент | Вес % |
|---|---|
| Алюминий (Al) | 5.5 – 6.75 |
| Ванадий (V) | 3.5 – 4.5 |
| Кислород (O) | <= 0.13 |
| Азот (N) | <= 0.05 |
| Углерод (C) | <= 0.08 |
| Водород (Н) | <= 0.0125 |
| Железо (Fe) | <= 0.25 |
| Титан (Ti) | Баланс |
Ключевые легирующие элементы - алюминий и ванадий - служат для укрепления титановой матрицы за счет механизмов упрочнения твердым раствором и закалки осадком при термообработке.
Вариант ELI обеспечивает строгий контроль содержания таких интерстициальных примесей, как O, N, C и Fe, чтобы минимизировать негативное влияние на пластичность и сопротивление разрушению при высоких температурах.
Свойства
Ниже приведены некоторые ключевые свойства сплава Ti6Al4V ELI в виде предварительно легированного порошка:
Механические свойства
| Недвижимость | Значение |
|---|---|
| Прочность на разрыв | ≥ 895 МПа (130 ksi) |
| Предел текучести | ≥ 825 МПа (120 ksi) |
| Удлинение | ≥ 10% |
| Твердость | 334 HV (32 HRC) |
Физические свойства
| Недвижимость | Значение |
|---|---|
| Плотность | 4,43 г/см3 |
| Температура плавления | 1604 - 1660 °C (2920 - 3020 °F) |
| Теплопроводность | 6,7 Вт/м-К |
| Электрическое сопротивление | 170 - 190 мкм-см |
Свойства печати
| Недвижимость | Значение |
|---|---|
| Процесс печати | Лазер - PBF, EBM<br>Дуга - DED |
| Размер частиц | 15 - 45 мкм |
| Кажущаяся плотность | ≥ 2,7 г/см3 |
| Скорость потока | ≥ 30 с/50 г |
Условия обслуживания
| Недвижимость | Значение |
|---|---|
| Максимальная температура эксплуатации | 400 - 500 °C (750 - 930 °F) |
| Коррозионная стойкость | Превосходно в целом |
| Свариваемость | Отличный |
| Термообработка | Решение лечить + возраст |
Приложения
Уникальные свойства порошка титанового сплава Ti6Al4V ELI делают его пригодным для:
Аэрокосмическая промышленность
- Конструктивные кронштейны, корпуса, компоненты двигателя
- Детали планера и вертолетов, крылья, фюзеляжи
- Двигательные установки космических аппаратов, тяговые сопла
Медицина и стоматология
- Ортопедические имплантаты - фиксация тазобедренного, коленного суставов, позвоночника
- Зубные имплантаты, коронки, мосты, абатменты
Автомобильная промышленность
- Шатуны, клапаны, колеса турбокомпрессора
- Моторное спортивное оборудование - блоки цилиндров, тормозные суппорты
Химическая
- Реакторные сосуды, теплообменники, трубы, резервуары
- Насосы, клапаны, реакционные башни, скрубберы
Другое
- Спортивные товары - велосипеды, клюшки для гольфа, рамы
- Защита - бронемашины, бронепластины
- Энергетика - устьевые компоненты, концевые детали для жидкостей
В следующей таблице приведены некоторые типичные области применения компонентов Ti6Al4V ELI, изготовленных с помощью технологий металлического AM:
| Промышленность | Приложения | Преимущества |
|---|---|---|
| Аэрокосмическая промышленность | Лопатки турбины, кронштейны двигателя | Снижение веса, производительность |
| Биомедицина | Бедренные, черепные имплантаты | Биосовместимость, остеоинтеграция |
| Автомобильная промышленность | Шатуны, тормозные суппорты | Облегчение, нестандартные геометрические формы |
| Энергия | Концевые детали для жидкостей, устьевые компоненты | Устойчивость к коррозии, снижение складских запасов |
Аддитивное производство с использованием порошка Ti6Al4V ELI ценится за то, что позволяет:
- Снижение веса - легче, чем сталь, никелевые сплавы
- Консолидация деталей - меньше крепежа и сварных швов
- Индивидуальные геометрии - оптимизация топологии
- Сокращение отходов - минимальное использование сырья
- Производство точно в срок - сокращение времени выполнения заказа
Технические характеристики
Порошок титана Ti6Al4V ELI доступен в соответствии со следующими спецификациями:
| Стандарт | Тип/класс Обозначение | Пределы состава |
|---|---|---|
| ASTM F2924 | Ti6Al4V ELI | Пределы содержания O, Fe, N, C в соответствии с ASTM F136 |
| ASTM F3001 | 23 класс ELI | Al, V, O, N, C |
| ISO 23377 | Ti6Al4V ELI | O, N, C, H пределы |
Популярными типоразмерами, соответствующими стандарту ASTM B214, являются:
| Класс | Размер частиц (мкм) | Содержание кислорода (%) |
|---|---|---|
| -100+325 меш | 45 - 149 | 0.08 - 0.13 |
| -200 меш | ≤ 75 | ≤ 0.14 |
| -325 меш | ≤ 45 | ≤ 0.12 |
Для печати с высоким разрешением могут быть доступны частицы размером до 10 мкм.
Поставщики и ценообразование
Ниже приведена таблица нескольких ведущих мировых поставщиков порошка Ti6Al4V ELI и типичные цены в долларах США за килограмм:
| Поставщик | Ценообразование ($/кг) |
|---|---|
| AP&C | $275 – $325 |
| Столярная присадка | $250 – $300 |
| GKN Hoeganaes | $290 – $380 |
| Praxair | $310 – $350 |
| Sandvik Osprey | $280 – $335 |
Средняя цена на 2024 год составляет около $300/кг для порошка Ti6Al4V ELI, соответствующего ASTM F2924 или аналогичным спецификациям, разработанным для использования в AM.
В качестве премиум-класса порошки ELI имеют ценовую премию почти в 100% по сравнению со стандартными порошками Ti6Al4V (~$150-$200/кг).
Факторы, влияющие на цену, включают объем заказа, гранулометрический состав, содержание интерстиций, морфологию, кажущуюся плотность и характеристики текучести.
Сравнения
Ti6Al4V ELI против Ti6Al4V
- Варианты со сверхнизким содержанием интерстиция (ELI) более чистые, пластичные, жесткие и стабильные.
- Сорта ELI отличаются пониженным содержанием кислорода, азота, углерода и железа.
- Ti6Al4V ELI стоит примерно на 100% дороже, чем порошок Ti6Al4V.
- В остальном свойства очень похожи - Ti6Al4V обеспечивает адекватные характеристики для большинства применений.
- Такие отрасли, как аэрокосмическая, требуют применения марок ELI для критических вращающихся деталей в реактивных двигателях и рамах самолетов.
Ti6Al4V ELI против CP Титан класса 2
- Ti6Al4V ELI обладает более высокой прочностью - более чем на 50% увеличивается предел прочности и текучести.
- Он сохраняет биосовместимость и коррозионную стойкость титана CP.
- Легирующие добавки делают Ti6Al4V менее пластичным, но поддающимся термической обработке для упрочнения.
- CP Ti Grade 2 имеет меньшую твердость и быстрее изнашивается в процессе эксплуатации, но стоит дешевле.
- Оба материала популярны для изготовления ортопедических имплантатов, таких как эндопротезы тазобедренных и коленных суставов.
Ti6Al4V ELI против нержавеющей стали 316L
- Ti6Al4V ELI обладает меньшей плотностью - почти в два раза меньше, чем у стали 316L, поэтому имеет меньший вес.
- Благодаря низкой плотности он обладает в 2-3 раза более высокой удельной прочностью.
- Сталь проще/дешевле в обработке, но подвержена коррозии
Ti6Al4V ELI против Inconel 718
- Прочность на разрыв у сплава Inconel 718 на 50% выше, чем у отожженного сплава Ti6Al4V ELI.
- Однако плотность инконеля почти в два раза выше, что сводит на нет все преимущества в прочности.
- Ti6Al4V ELI лучше сохраняет прочность при повышенных температурах - до 300°C.
- Инконель 718 обеспечивает стойкость к окислению до 700°C, но гораздо труднее поддается обработке.
- Никелевый сплав и титановый порошок широко используются в аэрокосмических двигателях и компонентах планера.
Ti6Al4V ELI в сравнении с кобальт-хромом (CoCr)
- Будучи биосовместимым металлическим сплавом, CoCr конкурирует с Ti6Al4V ELI в медицинских имплантатах, таких как эндопротезы коленного и тазобедренного суставов.
- Ti6Al4V ELI обладает более идеальным сочетанием прочности, пластичности и вязкости разрушения.
- Это способствует лучшей остеоинтеграции и росту костной ткани с течением времени.
- Сплав CoCr может страдать от вымывания ионов металлов, что приводит к риску воспаления.
- Ti6Al4V ELI предпочтительнее для ортопедических имплантатов, несущих нагрузку, в то время как CoCr чаще используется в стоматологии.
Плюсы и минусы
Преимущества титана Ti6Al4V ELI:
- Отличное соотношение прочности и массы
- Низкая плотность обеспечивает легкость деталей
- Сохраняет свойства при повышенных температурах
- Устойчивость к коррозии в суровых условиях
- Bioinert - предотвращает отторжение тканями человеческого организма
- Порошковое сырье позволяет создавать сложные, оптимизированные формы с помощью AM
- Широкий спектр применения в различных отраслях промышленности
Недостатки:
- Дороже, чем стальные или алюминиевые порошки
- Более низкая прочность на растяжение и усталость по сравнению с никелевыми сплавами
- Низкая твердость и износостойкость обусловливают необходимость нанесения покрытий
- Реакционная способность с кислородом при высоких температурах
- Меньшая тепло- и электропроводность по сравнению с другими металлами
Заключение
Титановый порошок Ti6Al4V ELI занял свою нишу в производстве высокопроизводительных деталей методом аддитивного производства в аэрокосмической, медицинской, автомобильной и специальной промышленности.
Его специально подобранный состав минимизирует количество вредных примесей, сохраняя при этом прочность, устойчивость к разрушению и биосовместимость, присущие титановому сплаву.
Свобода проектирования деталей, быстрое создание прототипов, сокращение отходов и экономия на складских запасах расширяют рынки сбыта Ti6Al4V ELI.
По мере становления металлического AM можно ожидать широкого распространения за пределами аэрокосмической отрасли: имплантаты, компоненты для автоспорта, оборудование для обработки жидкостей - при условии преодоления ценовых барьеров по сравнению с существующими технологиями, такими как ковка и механическая обработка.
Вопросы и ответы
Вопрос: Что означает обозначение ELI для порошка Ti6Al4V?
О: Аббревиатура ELI означает "extra low interstitial", что отражает более жесткий контроль содержания примесей O, N, C, H для повышения пластичности и вязкости разрушения.
Вопрос: Одобрен ли Ti6Al4V ELI для использования в медицине или аэрокосмической промышленности?
О: Да, ведущие организации по стандартизации, такие как ASTM F2924, ISO 23377, признают композиции Ti6Al4V ELI, которые допускаются для имплантации людям или применения в критических полетах.
Вопрос: Требуется ли для порошка Ti6Al4V ELI последующая обработка горячим изостатическим прессованием (HIP)?
О: Не обязательно - современные AM-машины могут создавать плотные структуры Ti6Al4V с плотностью >99%, конкурирующие с литыми/коваными, без HIP.
Вопрос: Можно ли подвергать термообработке и возрастной закалке 3D-печатные детали из Ti6Al4V ELI?
О: Да, обработка раствором с последующим старением позволяет закалить осадок до 60+ HRC и достичь предельной прочности на разрыв 1 200+ МПа.
Вопрос: Как повторное использование порошка Ti6Al4V ELI влияет на свойства напечатанных деталей?
О: Повторно используемый порошок может подвергаться повышенному воздействию кислорода, ухудшающему пластичность, поэтому для критических применений рекомендуется использовать обновленный порошок.
Вопрос: Требуется ли для сварки Ti6Al4V ELI защита инертным газом?
О: Да, экранирование аргоном высокой чистоты предотвращает обесцвечивание и охрупчивание; также используются гелиевые смеси.
Получить последнюю цену
О компании Xmetto
Категория продукта
ГОРЯЧАЯ РАСПРОДАЖА
CONTACT US
Есть вопросы? Отправьте нам сообщение прямо сейчас! После получения Вашего сообщения мы всей командой выполним Ваш запрос.
