Titan Ti6Al4V ELI-pulver
Titan Ti6Al4V ELI-pulver har skapat en nisch som möjliggör högpresterande additivt tillverkade delar inom flyg-, medicin-, fordons- och specialapplikationer. Dess skräddarsydda sammansättning minimerar skadliga föroreningar samtidigt som titanlegeringens fördelar i fråga om styrka, brottmotstånd och biokompatibilitet bibehålls.
Låg MOQ
Tillhandahålla låg minsta orderkvantitet för att möta olika behov.
OEM & ODM
Tillhandahålla kundanpassade produkter och designtjänster för att tillgodose unika kundbehov.
Tillräckligt lager
Säkerställa snabb orderhantering och tillhandahålla tillförlitlig och effektiv service.
Kundtillfredsställelse
Tillhandahålla högkvalitativa produkter med kundnöjdhet i fokus.
dela denna produkt
Innehållsförteckning
Översikt
Titan Ti6Al4V ELI-pulver är en högpresterande titanlegering som ofta används vid 3D-utskrifter, additiv tillverkning och formsprutning av metall inom flyg-, medicin- och fordonsindustrin samt andra krävande branscher.
Ti6Al4V ELI är en "extra låg interstitiell" variant av Grade 5 titan som innehåller lägre halter av syre, kväve, kol och järn jämfört med standard Ti6Al4V. Detta resulterar i förbättrad duktilitet, brottseghet, utmattningshållfasthet och krypmotstånd vid höga temperaturer.
Som råvara i form av metallpulver gör Ti6Al4V ELI det möjligt att tillverka komplexa geometrier och lätta, höghållfasta strukturer med hjälp av pulverbäddsfusion och 3D-printing med riktad energideposition. Delarna kan tillverkas med fin ytfinish och mekaniska egenskaper som är jämförbara med traditionellt smidda eller gjutna Ti6Al4V-komponenter.
Nedan utforskar vi Ti6Al4V ELI-pulver mer i detalj inklusive sammansättning, egenskaper, specifikationer, prissättning, applikationer och jämförelser med alternativ som CP-titan och pulver av rostfritt stål.
Sammansättning
Titan Ti6Al4V ELI-pulver har följande nominella sammansättning:
| Element | Vikt % |
|---|---|
| Aluminium (Al) | 5.5 – 6.75 |
| Vanadin (V) | 3.5 – 4.5 |
| Syre (O) | <= 0.13 |
| Kväve (N) | <= 0.05 |
| Kol (C) | <= 0.08 |
| Väte (H) | <= 0.0125 |
| Järn (Fe) | <= 0.25 |
| Titan (Ti) | Balans |
De viktigaste legeringselementen - aluminium och vanadin - förstärker titanmatrisen genom solid lösningsförstärkning och utskiljningshärdning vid värmebehandling.
ELI-varianten säkerställer strikt kontroll av interstitiella föroreningar som O, N, C och Fe för att minimera skadliga effekter på duktilitet och brottmotstånd vid höga temperaturer.
Fastigheter
Några viktiga egenskaper hos Ti6Al4V ELI-legeringen i dess förlegerade pulverform belyses nedan:
Mekaniska egenskaper
| Fastighet | Värde |
|---|---|
| Draghållfasthet | ≥ 895 MPa (130 ksi) |
| Utbyteshållfasthet | ≥ 825 MPa (120 ksi) |
| Töjning | ≥ 10% |
| Hårdhet | 334 HV (32 HRC) |
Fysikaliska egenskaper
| Fastighet | Värde |
|---|---|
| Täthet | 4,43 g/cm3 |
| Smältpunkt | 1604 - 1660°C (2920 - 3020°F) |
| Termisk konduktivitet | 6,7 W/m-K |
| Elektrisk resistivitet | 170 - 190 μΩ-cm |
Egenskaper för utskrift
| Fastighet | Värde |
|---|---|
| Tryckprocessen | Laser - PBF, EBM<br>Ljusbåge - DED |
| Partikelstorlek | 15 - 45 μm |
| Skenbar densitet | ≥ 2,7 g/cm3 |
| Flödeshastighet | ≥ 30 s/50 g |
Villkor för tjänsten
| Fastighet | Värde |
|---|---|
| Max driftstemperatur | 400 - 500°C (750 - 930°F) |
| Motståndskraft mot korrosion | Utmärkt överlag |
| Svetsbarhet | Utmärkt |
| Värmebehandlingsbarhet | Lösning behandla + ålder |
Tillämpningar
De unika egenskaperna hos titan Ti6Al4V ELI legeringspulver gör det lämpligt för:
Flyg- och rymdindustrin
- Strukturella fästen, höljen, motorkomponenter
- Delar till flygplan och helikoptrar, vingar, flygplanskroppar
- Framdrivningssystem för rymdfarkoster, tryckmunstycken
Medicin & tandvård
- Ortopediska implantat - höft-, knä- och ryggradsfixering
- Tandimplantat, kronor, broar, distanser
Fordon
- Kopplingsstavar, ventiler, turboaggregatets hjul
- Motorsportutrustning - motorblock, bromsok
Kemisk
- Reaktortankar, värmeväxlare, rör, tankar
- Pumpar, ventiler, reaktionstorn, skrubbrar
Övriga
- Sportartiklar - cyklar, golfklubbor, ramar
- Försvar - bepansrade fordon, pansarplåtar
- Energi - komponenter för borrhålshuvud, änddelar för vätskor
I följande tabell sammanfattas några typiska tillämpningar för Ti6Al4V ELI-komponenter som tillverkats med metall-AM-teknik:
| Industri | Tillämpningar | Fördelar |
|---|---|---|
| Flyg- och rymdindustrin | Turbinblad, motorkonsoler | Viktbesparingar, prestanda |
| Biomedicinsk | Höft, kraniala implantat | Biokompatibilitet, osseointegration |
| Fordon | Kopplingsstavar, bromsok | Lättvikt, anpassade geometrier |
| Energi | Änddelar för vätskor, komponenter för brunnshuvud | Korrosionsbeständighet, minskad lagerhållning |
Additiv tillverkning med Ti6Al4V ELI-pulver värderas för att möjliggöra:
- Viktminskning - lättare jämfört med stål, nickellegeringar
- Delkonsolidering - färre fästelement och svetsar behövs
- Kundanpassade geometrier - topologioptimering
- Minskat avfall - minimal användning av råmaterial
- Just-in-time-produktion - kortare ledtider
Specifikationer
Titan Ti6Al4V ELI pulverprodukter är tillgängliga enligt följande specifikationer:
| Standard | Typ/Grad Beteckning | Gränser för sammansättning |
|---|---|---|
| ASTM F2924 | Ti6Al4V ELI | O-, Fe-, N-, C-gränser enligt ASTM F136 |
| ASTM F3001 | Grad 23 ELI | Al, V, O, N, C intervall |
| ISO 23377 | Ti6Al4V ELI | O, N, C, H gränser |
Populära storleksklasser som överensstämmer med ASTM B214 är
| Betyg | Partikelstorlek (μm) | Syrehalt (%) |
|---|---|---|
| -100+325 maskor | 45 - 149 | 0.08 - 0.13 |
| -200 maskor | ≤ 75 | ≤ 0.14 |
| -325 maskor | ≤ 45 | ≤ 0.12 |
Finare partikelstorlekar ner till 10 μm kan vara tillgängliga för högupplösta utskrifter.
Leverantörer & priser
Nedan visas en tabell över flera ledande globala leverantörer av Ti6Al4V ELI-pulver och de typiska priserna i USD per kg:
| Leverantör | Prissättning ($/kg) |
|---|---|
| AP&C | $275 – $325 |
| Snickare Tillsats | $250 – $300 |
| GKN Hoeganaes | $290 – $380 |
| Praxair | $310 – $350 |
| Sandvik Osprey | $280 – $335 |
Genomsnittspriset år 2024 är cirka $300/kg för Ti6Al4V ELI-pulver som uppfyller ASTM F2924 eller liknande specifikationer anpassade för AM-användning.
Som premiumkvalitet har ELI-pulver en prispremie på nästan 100% jämfört med standardpulver av Ti6Al4V (~$150-$200/kg).
Faktorer som påverkar prissättningen är ordervolym, partikelstorleksfördelning, innehåll av interstitialer, morfologi, skenbar densitet och flödesegenskaper.
Jämförelser
Ti6Al4V ELI jämfört med Ti6Al4V
- ELI-varianter (Extra Low Interstitial) är renare, mer sega, hårdare och mer beständiga.
- ELI-kvaliteter har lägre syre-, kväve-, kol- och järnhalter.
- Ti6Al4V ELI kostar ca 100% mer än Ti6Al4V pulver.
- I övrigt är egenskaperna mycket lika - Ti6Al4V ger tillräcklig prestanda för de flesta användningsområden.
- Industrier som flygindustrin kräver ELI-kvaliteter för kritiska roterande delar i jetmotorer eller flygplansskrov.
Ti6Al4V ELI vs. CP Titan grad 2
- Ti6Al4V ELI har högre hållfasthet - över 50% ökning av drag- och sträckgräns.
- Den bibehåller biokompatibiliteten och korrosionsbeständigheten hos CP-titan.
- Legeringstillsatser gör Ti6Al4V mindre formbar men kan värmebehandlas för förstärkning.
- CP Ti Grade 2 har lägre hårdhet och slits snabbare under drift, men är billigare.
- Båda är populära material för ortopediska implantat som höft- och knäproteser.
Ti6Al4V ELI jämfört med rostfritt stål 316L
- Ti6Al4V ELI har lägre densitet - nästan hälften så hög som 316L-stål - och är därför lättare.
- Tack vare den låga densiteten ger den 2-3 gånger högre specifik hållfasthet.
- Stål är enklare/billigare att bearbeta men påverkas av korrosionsproblem
Ti6Al4V ELI jämfört med Inconel 718
- Inconel 718 har över 50% högre draghållfasthet än den glödgade Ti6Al4V ELI-legeringen.
- Inconel är dock nästan dubbelt så tätt, vilket upphäver mycket av hållfasthetsfördelen.
- Ti6Al4V ELI bibehåller hållfastheten bättre vid förhöjda temperaturer - upp till 300°C.
- Inconel 718 erbjuder oxidationsbeständighet upp till 700°C men är mycket svårare att bearbeta.
- Både nickellegeringar och titanpulver används ofta i flygmotorer och komponenter till flygplanskroppar.
Ti6Al4V ELI jämfört med koboltkrom (CoCr)
- CoCr är en biokompatibel metallegering som konkurrerar med Ti6Al4V ELI i medicinska implantat som knä- och höftproteser.
- Ti6Al4V ELI har en mer idealisk kombination av hållfasthet, duktilitet och brottseghet.
- Det främjar bättre osseointegration och bentillväxt över tid.
- CoCr-legeringen kan drabbas av problem med urlakning av metalljoner, vilket kan leda till inflammationsrisker.
- Ti6Al4V ELI föredras för ortopediska lastbärande implantat medan CoCr används mer i dentaltillämpningar.
För- och nackdelar
Fördelar med titan Ti6Al4V ELI:
- Utmärkt förhållande mellan styrka och vikt
- Låg densitet ger lättviktsdelar
- Bibehåller egenskaper vid förhöjda temperaturer
- Motståndskraftig mot korrosion i tuffa miljöer
- Bioinert - undviker avstötning av mänskliga kroppsvävnader
- Pulverråvara möjliggör komplexa, optimerade former med hjälp av AM
- Brett utbud av applikationer inom olika branscher
Nackdelar:
- Dyrare än stål- eller aluminiumpulver
- Lägre drag- och utmattningshållfasthet än nickellegeringar
- Lägre hårdhet och slitstyrka kräver ytbeläggningar
- Reaktivitet med syre vid höga temperaturer
- Lägre termisk och elektrisk ledningsförmåga jämfört med andra metaller
Slutsats
Titan Ti6Al4V ELI-pulver har skapat en nisch som möjliggör högpresterande additivt tillverkade delar inom flyg-, medicin-, fordons- och specialapplikationer.
Dess skräddarsydda sammansättning minimerar skadliga föroreningar samtidigt som titanlegeringens fördelar i fråga om styrka, brottmotstånd och biokompatibilitet bibehålls.
Fri design av detaljer, snabb prototyptillverkning, minskat spill och lagerbesparingar gör att marknaderna för Ti6Al4V ELI växer ytterligare.
I takt med att metall AM utvecklas kan man förvänta sig en omfattande användning inom andra områden än flyg- och rymdindustrin, t.ex. implantat, motorsportkomponenter och utrustning för vätskehantering - förutsatt att kostnadsbarriärerna mot etablerade tekniker som smide och maskinbearbetning undanröjs.
Vanliga frågor
F: Vad innebär ELI-beteckningen för Ti6Al4V-pulver?
S: ELI står för "extra low interstitial" och återspeglar en striktare kontroll av O-, N-, C- och H-föroreningar för att förbättra duktilitet och brottseghet.
F: Är Ti6Al4V ELI godkänd för användning inom medicin och rymdteknik?
S: Ja, ledande standardiseringsorgan som ASTM F2924, ISO 23377 erkänner Ti6Al4V ELI-kompositioner - godkännande för mänskliga implantat eller flygkritiska applikationer.
F: Kräver Ti6Al4V ELI-pulver efterbearbetning med het isostatisk pressning (HIP)?
S: Inte nödvändigtvis - dagens AM-maskiner kan leverera >99% täta Ti6Al4V-strukturer som konkurrerar med gjutna/smidda egenskaper utan HIP.
F: Kan man värmebehandla och åldershärda 3D-tryckta Ti6Al4V ELI-delar?
S: Ja, lösningsbehandling följt av åldring möjliggör utskiljningshärdning till 60+ HRC och uppnår 1.200+ MPa slutlig draghållfasthet.
F: Hur påverkar återanvändning av Ti6Al4V ELI-pulver egenskaperna hos de tryckta delarna?
S: Återanvänt pulver kan utsättas för ökad syreupptagning, vilket försämrar duktiliteten - uppfräschat pulver rekommenderas för kritiska applikationer.
F: Kräver Ti6Al4V ELI-svetsning skydd av inert gas?
S: Ja, argonskärmning med hög renhet förhindrar missfärgning och försprödning; heliumblandningar används också.
Få det senaste priset
Om Xmetto
Produktkategori
HOT SALE
KONTAKTA OSS
Har du några frågor? Skicka oss meddelande nu! Vi kommer att betjäna din begäran med ett helt team efter att ha fått ditt meddelande.
