Katkılı üretim için en iyi Ti-6Al-4V tozu （TC4 Tozu）

TC4 Tozuna Genel Bakış

TC4 iki fazlı α+β titanyum alaşım sistemine aittir. Alüminyum alfa fazını stabilize ederken vanadyum beta stabilizatörüdür. Bu da mukavemet, süneklik ve yüksek sıcaklık özelliklerinde iyi bir denge sağlar.

TC4 tozunun temel özellikleri şunlardır:

• Yüksek mukavemet/ağırlık oranı
• Mükemmel yorulma dayanımı ve kırılma tokluğu
• Yüksek sıcaklıklarda iyi sürünme direnci
• Üstün korozyon direnci
• Çeşitli partikül boyutu dağılımlarında mevcuttur

TC4 tozu, havacılık, otomotiv, medikal ve diğer zorlu uygulamalarda ağırlığı azaltmak ve performansı artırmak için mükemmel bir seçim olarak ortaya çıkmıştır.

TC4 Tozunun Bileşimi

TC4 tozu aşağıdaki nominal bileşime sahiptir:

Alüminyum ve vanadyum miktarı, istenen mekanik özellikleri elde etmek için optimize edilebilir. Oksijen, nitrojen ve karbon safsızlık seviyeleri en aza indirilir.

TC4 Tozunun Özellikleri

TC4 tozunun temel özellikleri şunlardır:

Yüksek mukavemet/ağırlık oranı, yorulma direnci, sürünme ve korozyon direnci gibi özellikler TC4'ü endüstrilerdeki kritik uygulamalar için uygun hale getirir.

TC4 Tozu için Üretim Yöntemi

TC4 tozu aşağıdaki gibi yöntemlerle üretilebilir:

• Gaz Atomizasyonu - Erimiş TC4 alaşımını atomize etmek için kullanılan yüksek basınçlı inert gaz jeti, küresel toz partikülleri oluşturur.
• Plazma Döner Elektrot Süreci - Hızla dönen erimiş metal akışının santrifüjle parçalanması küresel toz üretir.
• Hidrür-Dehidrür Prosesi - Titanyum hidrür ayrıştırılarak ince titanyum tozu elde edilir ve daha sonra diğer element tozlarıyla karıştırılır.

Gaz atomizasyonu, partikül boyutu dağılımı, morfoloji ve akışkanlık gibi toz özellikleri üzerinde mükemmel kontrol sağlar.

TC4 Toz Uygulamaları

TC4 tozu yaygın olarak kullanılır:

• Katmanlı Üretim - Havacılık ve otomotiv için hafif yapısal parçalar üretmek üzere seçici lazer eritme.
• Metal Enjeksiyon Kalıplama - Bağlantı elemanları, bağlantılar, cerrahi aletler gibi küçük, karmaşık ağ şeklindeki bileşenleri üretmek için.
• Termal Sprey Kaplamalar - Denizcilik, petrol ve gaz, biyomedikal uygulamalarda aşınma/korozyon direnci sağlamak için plazma veya HVOF püskürtme yoluyla uygulanır.
• Toz Metalurjisi - Kompresör ve türbin kanatları gibi yüksek mukavemetli parçalar oluşturmak için presleme ve sinterleme.

TC4 Tozunun Özellikleri

TC4 tozu çeşitli boyut aralıklarında, şekillerde ve saflık seviyelerinde mevcuttur:

• Parçacık Boyutu: AM yöntemleri için 15-45 μm arasında, termal püskürtme işlemleri için 100 μm'ye kadar.
• Morfoloji: Neredeyse küresel toz şekli, optimum akış ve paketleme yoğunluğu sağlar.
• Saflık: Safsızlık limitlerine ve proses gereksinimlerine bağlı olarak ticari saflıktan yüksek saflık seviyelerine kadar.
• Oksijen İçeriği: Çoğu uygulama için 2000 ppm'in altında tutulan seviyeler.
• Akış Hızı: Toz, 25 s/50 g üzerindeki mükemmel akış hızları için özelleştirilmiştir.

TC4 Tozunun Küresel Tedarikçileri

TC4 tozunun başlıca küresel tedarikçilerinden bazıları şunlardır:

• AP&C (Kanada)
• TLS Technik (Almanya)
• Tekna (Kanada)
• Sandvik Osprey (Birleşik Krallık)
• Gelişmiş Tozlar (ABD)
• CNPC Toz Grubu (Çin)

Bu şirketler, katkılı üretim, termal sprey, toz metalurjisi ve diğer uygulamalar için özel olarak tasarlanmış çeşitli TC4 toz kaliteleri üretmektedir.

TC4 Toz Fiyatlandırması

TC4 tozu, çeliklerden ve nikel alaşımlarından daha yüksek fiyatlıdır:

• Miktar - 500 kg üzerindeki toplu siparişler için kg başına $100-150. Daha küçük miktarlar önemli ölçüde daha yüksek fiyatlandırılır.
• Kalite - Gelişmiş prosesler kullanılarak sıkı kontrol edilen koşullar altında üretilen yüksek saflıkta, küresel toz, birinci sınıf fiyatlandırma gerektirir.
• Tedarikçi - Büyük küresel tedarikçiler, daha yüksek üretim hacimleri nedeniyle küçük üreticilere kıyasla maliyet avantajları sunmaktadır.
• Coğrafya - Fiyatlar bölgelere göre değişmekte olup Avrupa ve Kuzey Amerika, Asya'ya kıyasla daha yüksek fiyatlı pazarlardır.

Kritik uygulamalar için alıcılar TC4 tozu tedarik ederken en düşük maliyetten ziyade kaliteye odaklanmalıdır.

TC4 Tozunun Depolanması ve Kullanılması

TC4 tozu dikkatli depolama ve kullanım gerektirir:

• Oksidasyonu önlemek için argon gibi inert gaz altında kapalı kaplarda saklanmalıdır.
• Toz patlaması riskini en aza indirmek için ince toz birikiminden kaçının.
• Toz elleçleme sırasında uygun KKD, havalandırma, topraklama ve güvenlik uygulamalarını kullanın.
• Yanıcılık tehlikesi nedeniyle toz ve ateşleme kaynakları arasındaki teması önleyin.
• Tedarikçi SDS'lerinden geçerli güvenlik yönergelerini izleyin.

Bu reaktif ince titanyum alaşım tozunu kullanırken dikkatli olunmalıdır.

TC4 Tozunun Muayenesi ve Testi

TC4 tozu üzerinde gerçekleştirilen temel kalite kontrol testleri:

• Bileşimin spesifikasyonları karşıladığından emin olmak için ICP-OES veya XRF kullanılarak kimyasal analiz.
• ASTM B822 standardına göre lazer difraksiyonu kullanılarak partikül boyutu dağılımı.
• SEM görüntüleme yoluyla morfoloji analizi.
• ASTM B213 standardına göre Hall akış ölçer kullanılarak toz akış hızı ölçümü.
• Helyum piknometrisi ile yoğunluk ölçümü.
• İnert gaz füzyonu veya ICP-MS yoluyla safsızlık analizi.
• X-ışını kırınımı ile mikroyapı karakterizasyonu.

Kapsamlı testler, amaçlanan uygulama için parti tutarlılığı ve toz kalitesi sağlar.

TC4 ve Ti6Al4V Tozları Arasında Karşılaştırma

TC4 ve Ti6Al4V karşılaştırılan iki titanyum alaşım tozudur:

TC4 daha yüksek mukavemet sağlarken Ti6Al4V daha iyi süneklik sunar. TC4, daha yüksek maliyete rağmen daha zorlu uygulamalar için uygundur.

TC4 Toz SSS

S: TC4 tozu nasıl üretilir?

C: TC4 tozu ticari olarak gaz atomizasyonu, plazma döner elektrot işlemi ve hidrit-dehidrit işlemi kullanılarak üretilmektedir. Gaz atomizasyonu, partikül özelliklerinin en iyi şekilde kontrol edilmesini sağlar.

S: TC4 tozunun ana uygulamaları nelerdir?

C: TC4 tozunun başlıca uygulamaları arasında katkılı üretim, termal sprey kaplamalar, metal enjeksiyon kalıplama ve yüksek mukavemetli hafif yapısal parçalar üretmek için toz metalurjisi bulunmaktadır.

S: Seçici lazer eritme için kullanılan tipik TC4 toz boyutu nedir?

C: SLM işlemi için ideal TC4 toz boyutu aralığı, küresel morfoloji ve iyi toz akışı ve paketleme yoğunluğu ile 15-45 mikrondur.

S: TC4 tozu özel kullanım önlemleri gerektirir mi?

C: Evet, oldukça reaktiftir ve yangın veya patlama tehlikelerini önlemek için uygun havalandırma, topraklama, KKD kullanılarak inert atmosfer altında dikkatli bir şekilde kullanılmasını gerektirir.

S: Havacılık ve uzay uygulamaları için uygun TC4 tozunu nereden satın alabilirim?

C: Yüksek mukavemet gerektiren havacılık ve uzay parçaları için TC4 tozu AP&C, TLS Technik, Tekna, Sandvik Osprey ve Advanced Powders gibi önde gelen üreticilerden satın alınabilir.