![](https://3dpmetal.com/wp-content/uploads/2024/02/Titanium-alloy-powder.jpg)
Prášek slitiny TiNbZrSn
Složení prášku slitiny TiNbZrSn Prášek slitiny TiNbZrSn se skládá z následujících prvků: Prvek Hmotnost % Titan (Ti) 35-40% Niob (Nb) 35-40% Zirkonium (Zr) 5-10% Cín (Sn) 5-10% Výsledkem této přesné kombinace titanu, niobu, zirkonia a cínu je slitina s vynikající pevností, tvrdostí a pružností ve srovnání s běžnými slitinami. Obzvláště obsah niobu...
Malé MOQ
Flexibilní zásobování stovkami produktů
Podpora přizpůsobení
Prášek na míru podle odvětví
Rychlé odeslání
DHL Express, bezpečně a rychle přímo do vašich rukou
Složení prášku slitiny TiNbZrSn
Prášek slitiny TiNbZrSn se skládá z následujících prvků:
Element | Hmotnostní % |
---|---|
Titan (Ti) | 35-40% |
Niob (Nb) | 35-40% |
Zirkon (Zr) | 5-10% |
Cín (Sn) | 5-10% |
Tato přesná kombinace titanu, niobu, zirkonia a cínu vytváří slitinu se skvělou pevností, tvrdostí a pružností ve srovnání s běžnými slitinami. Zejména obsah niobu výrazně vylepšuje mechanické vlastnosti.
Pečlivou kontrolou poměrů kovových složek se mohou vlastnosti kovového prášku optimalizovat pro různé aplikace vyžadující kvality vysokého poměru pevnosti k hmotnosti, odolnosti proti korozi, biokompatibility nebo odolnosti vůči vysokým teplotám.
Vlastnosti prášku TiNbZrSn
Prášková slitina TiNbZrSn vykazuje následující výjimečné vlastnosti:
Nemovitost | Popis |
---|---|
vysoká pevnost | Poskytuje pevnost přes 1400 MPa, srovnatelnou s pokročilými slitinami pro letecký průmysl |
Nízká hustota | Hustota kolem 6,5 g/cm3, mnohem nižší než u oceli |
Vysoká pružnost | Youngův modul kolem 100 GPa, umožňuje flexibilitu |
Vysoká tvrdost | Tvrdost Vickers přes 450 HV, lepší odolnost proti oděru než u nerezové oceli |
Dobrá odolnost vůči korozi | Odolává korozi v náročném prostředí |
biokompatibilita | Netoxické a vhodné pro lékařské implantáty |
Vysoká teplota tání | Tání při teplotě nad 2500 °C, což ho činí využitelným v aplikacích s vysokými teplotami |
Kombinace vysoké pevnosti, nízké hmotnosti, tvrdosti a pružnosti je vzácná a dělá z TiNbZrSn mimořádně univerzální materiál. Předčí konvenční slitiny, jako je například nerezová ocel, v mnoha vlastnostech.
Výroba práškové TiNbZrSn slitiny
Prášek ze slitiny TiNbZrSn se dá vyrobit následujícími pokrokovými metodami:
Metoda | Popis |
---|---|
Plynulá atomizace | Taveniny slitina se rozstřikuje do jemných kapek, které při chladnutí ztuhnou na prášek |
Procesem s otáčející se plazmovou elektrodou (PREP) | Elektroda se rychle otáčí v plazmovém oblouku, čímž ji rozloží na prášek |
Hydrid-dehydrid (HDH) | Slitina se hydrogenuje, mechanicky rozdrtí na prášek, a pak se dehydrogenuje |
Atomizace plynem umožňuje kontrolu nad rozložením velikosti částic a vede k hladkému sférickému prášku ideálnímu pro aditivní výrobu. Metody PREP a HDH umožňují ekonomickou výrobu nepravidelného prášku vhodného pro lisování a spékání.
Složení slitiny lze v těchto procesech výroby prášků přesně udržovat, což zajišťuje konzistentní vlastnosti. Atmosféra vysoce čistých inertních plynů zabraňuje kontaminaci.
Aplikace práškových slitin TiNbZrSn
Prášek ze slitiny TiNbZrSn se využívá díky svým vyváženým materiálovým vlastnostem v následujících aplikacích:
Průmysl | Aplikace |
---|---|
Letectví a kosmonautika | Díly letadel a raketových motorů, systémy pro vesmír |
Automotivní | Ventilové pružiny, spojovací prvky, akční členy |
Medical | Implantáty, protetika, přístroje |
Obrana | Brnění, munice, balistika |
aditivní výroba | 3D tištěné díly s vysokou pevností |
Chemické zpracování | Korozně odolné nádoby, potrubí |
Kombinace pevnosti, tvrdosti a biokompatibility dělá TiNbZrSn vhodným pro nesoucí implantované zařízení jako jsou kyčelní a kolenní klouby. Jeho odolnost vůči korozi ho činí vhodným pro použití v námořnictvu vystavené mořské vodě. A jeho odolnost vůči vysokým teplotám je výhodou v proudových motorech a turbínách.
Ve srovnání s konvenčními slitinami umožňuje TiNbZrSn lehčí, pevnější a trvanlivější součásti, což mu dává výhodu v náročných průmyslových odvětvích.
Specifikace prášku ze slitiny TiNbZrSn
Kovový prášek slitiny TiNbZrSn je k dispozici v následujících specifikacích:
Atribut | Podrobnosti |
---|---|
Velikosti částic | 15-45 mikronů, 45-106 mikronů, 106-250 mikronů |
Tvar částice | Kuličkový, nepravidelný |
Čistota | Až do 99,9 % |
Obsah kyslíku | Pod 2000 ppm |
Práškové stupně | Grade 5, 23, 23 ELI |
Formulář Dodávky | Volné prášky, spékané předlisky |
K dispozici je jak sférický prášek, tak i nepravidelný prášek atomizovaný plynem z HDH nebo PREP. Jemnější prášek o velikosti 15-45 mikronů je vhodný pro aditivní výrobu vyžadující dobrou tekutost a balení. Hrubší prášek o velikosti 106-250 mikronů se obvykle lisuje a slíká.
Normy jako ASTM F1805 a ISO 5832 definují limity složení a požadovaných vlastností biomedicínského prášku třídy 23 ELI. Aby bylo možné splnit požadavky aplikace, lze také vyrobit speciální složení slitin a velikosti částic.
Dodavatelé práškových slitin TiNbZrSn
Mezi přední světové dodavatele prášku slitiny TiNbZrSn patří:
Dodavatel | Umístění |
---|---|
AMETEK | USA |
CNPC Prášek | Čína |
GKN Hoeganaes | Evropa |
LPW Technologie | Spojené království |
Sandvik Osprey | Spojené království |
Proslavní dodavatelé, jako jsou tito, modernizovali své vlastní výrobní závody na prášky pomocí procesů plynové atomizace nebo hydrogenace-dehydrogenace. Mohou poskytovat různá rozložení velikosti částic a přizpůsobit složení slitiny podle potřeby.
Množství od prototypů v malých dávkách po velká komerční objemy jsou k dispozici. Dodavatelé provádějí přísnou kontrolu kvality a testování, aby zajistili, že prášek splňuje požadavky.
Cenová nabídka na slitinu TiNbZrSn
Jako pokročilá slitina TiNbZrSn je velice ceněná:
Zrnitost | Cenové rozpětí |
---|---|
Stupeň 5 | 350-500 USD za kg |
Stupeň 23 | 450–650 Kč/kg |
23. ročník ELI | 550–750 Kč/kg |
Cena závisí na množství v objednávce, rozložení velikosti částic, tvaru a složení. Menší množství jemného sférického prášku jsou dražší. Nepravidelný prášek a větší dávkové velikosti nabízejí úspory nákladů.
Cena je mnohonásobně vyšší než u běžných slitin jako je prášek z nerezové oceli 316L. Nicméně výjimečné vlastnosti ospravedlňují vyšší náklady pro kritické aplikace, kde je nutné maximální výkon.
Manipulace s práškem slitiny TiNbZrSn
Bezpečné zacházení s práškem TiNbZrSn
- Skladujte uzavřené nádoby v chladném a suchém prostředí, abyste zabránili oxidaci a hydrataci
- Vyhněte se rozlití, abyste předešli nahromadění prachu, protože představuje riziko výbuchu.
- Uzemnite všechny stroje a nádoby na manipulaci s práškem
- Při manipulaci s práškem noste rukavice a ochranu dýchacích cest.
- Použijte nejiskřící nástroje a vakuové systémy s inertní plynovou bariérou
- V případě nutnosti zajistěte ventilaci a odsávání emisí při zdroji
Jemná velikost částic způsobuje hořlavost prášku TiNbZrSn při rozptylování. Je nezbytná opatrná manipulace s dodržováním bezpečnostních protokolů. Doporučuje se automatická manipulace v boxech s rukavicemi a systémy pro zachycování.
Kontrola práškové slitiny TiNbZrSn
Prášek slitiny TiNbZrSn je třeba zkontrolovat kvůli následujícím vlastnostem:
Parametr | Metoda | Kritéria přijetí |
---|---|---|
Distribuce velikosti částic | Laserová difrakce, prosévání | Splňuje uvedený rozsah |
Tvar částice | Skenovací elektronová mikroskopie | Kulotvaré hladké povrchy |
Částicová chemie | EDX/EDS, ICP-OES | Splňuje určenou kompozici |
Kyslík/dusík | Inertní plynová tavba | Méně než 2000 ppm kyslíku |
Zdánlivá hustota | Hlubicový průtokoměr | Lepší průtok pro větší hustotu |
Průtok | Hlubicový průtokoměr | Volně teče skrz otvor |
Tyto testy zajišťují, že prášek splňuje specifikace pro velikost, tvar, chemické vlastnosti, čistotu a tekutost nezbytné pro AM nebo použití s lisováním a následným slinováním.
Testování prášku slitiny TiNbZrSn
K dalšímu kvalifikování prášku slitiny TiNbZrSn μπορούν να být provedeny následující testy:
Test | Metoda | Účel |
---|---|---|
Stlačitelnost | Jednosměrné lisování | Vyhodnotit reakci na zhutnění |
Zelená pevnost | Pevnost příčného tahu | Měřit pevnost před spékáním |
Hustota po spékání | Měření dimenzí | Zajistěte úplné konsolidování |
Mikrostruktura | Optická mikroskopie, SEM | Zhodnoťte spékání, porozitu, zrna |
Tvrdost | Testy Vickers/Rockwell | Ověření mechanických vlastností |
Pevnost v tahu | ASTM E8 | Měřte UTS, mez kluzu, prodloužení |
Testování stlačených a slinovaných vzorků je rozumné pro potvrzení zpracovatelnosti prášku a konečných mechanických vlastností oproti požadavkům na design.
Klady a zápory práškového slitiny TiNbZrSn
Výhody | Nevýhody |
---|---|
Výjimečně vysoký poměr pevnosti a hmotnosti | Dražší ve srovnání s běžnými slitinami |
Vyšší pružnost než u jiných vysokopevnostních slitin | Nižší tažnost než titanové slitiny |
Vynikající tvrdost a odolnost proti opotřebení | Vyžaduje opatrné zacházení kvůli reaktivitě. |
Odolává korozi v náročném prostředí | Těžko se obrábí a brousí |
Biokompatibilní pro lékařské použití | Omezení dodavatelů a dostupnosti |
Odolává extrémně vysokým teplotám | Vyžaduje proces izostatického horkého lisování pro dosažení plné konsolidace |
U kritických aplikací, kde výkon převyšuje náklady, slitina TiNbZrSn nabízí vlastnosti, které nepředčí žádná jiná slitina. Hlavními omezeními jsou náklady a dostupnost.
Porovnání slitiny TiNbZrSn s jinými slitinami
Jak se TiNbZrSn srovnává s ostatními vysoce výkonnými slitinovými prášky?
Versus nerezová ocel:
- 2x vyšší síla
- O 70% nižší hustota
- 5x vyšší tvrdost
- Lepší odolnost vůči korozi
Slitiny titanu:
- 50% vyšší elasticita
- O 20 % větší tvrdost
- Lepší odolnost proti otěru
- Nižší tažnost
Versus slitiny kobalt-chrom:
- Nižší hustota
- Žádné toxické účinky
- Vyšší provozní teplota
- Nižší tvrdost
Proti super slitinám na bázi niklu:
- Snadnější zpracování
- Nižší náklady
- Nižší teplotní schopnost
- Nižší meze tečení při pomalých posuvech
TiNbZrSn tedy vykazuje optimální rovnováhu vlastností, které se u jiných slitin nevyskytují, a proto je vhodná pro náročné použití.
Znalosti o použití prášku ze slitiny TiNbZrSn
Zde je několik klíčových poznatků o účinném používání TiNbZrSn:
- Plynový atomizovaný prášek s kontrolovaným rozdělením velikosti částic nejlépe proudí a nejlépe se využívá pro AM
- Nehomogenní prášek vyžaduje vyšší tlaky při slisování a sintrování
- Horké izostatické lisování pomáhá dosáhnout maximální hustoty a vlastností
- Tvaření lze použít k přizpůsobení tvárnosti a houževnatosti podle potřeby
- Díly na bázi blízké čistého tvaru minimalizují nákladné obrábění slinovaných komponent
- Povrchová úprava zlepší odolnost proti opotřebení v aplikacích se smykovým dotykem
- Připojování rozdílných materiálů k TiNbZrSn vyžaduje výběr vhodného postupu
- Přísné kvalifikace a testování u dodavatelů pomáhají zajistit kvalitu a účinnost prášku
Pro pochopení vztahů zpracování-mikrostruktura-vlastnosti je důležité využít celý potenciál této výjimečné slitiny.
Často kladené dotazy
Zde je několik běžných otázek o TiNbZrSn práškové slitině:
Otázka: Je prášek TiNbZrSn kompatibilní s 3D tiskem?
A: Ano ano, plynule atomizovaný materiál TiNbZrSn s kontrolovanou velikostí částic a vysokou kulovitostí může být použit pro procesy powder bed fusion a directed energy deposition AM. Pro dosažení vysoké hustoty je nutná optimalizace parametrů.
Otázka: Jaká velikost částic je nejlepší pro aditivní výrobu?
A: Je doporučeno 15–45 mikronů, což zajišťuje dobrý tok prášku a balení. Také byly úspěšně vytištěny větší velikosti až 106 mikronů pro některé aplikace vyžadující tlustší vrstvy.
Otázka: Vyžaduje TiNbZrSn po AM horké isostatické lisování?
A: HIP pomůže maximalizovat hustotu, eliminovat vnitřní póry a zlepšit mechanické vlastnosti. U některých méně náročných aplikací však mohou díly z TiNbZrSn vytištěné tak, jak jsou, požadavky splnit i bez použití HIP.
O: TiNbZrSn slitinu lze obrábět i brousit.
A: Ano, je to však náročné na tuhé upnutí, vysokotlaké chlazení, ostré karbidové nástroje a jemné brusivo. Posuvy a rychlosti musí být kvůli tvrdosti nižší než u běžných slitin.
Otázka: Je TiNbZrSn vhodný pro biomedicínské implantáty?
A: Ano, použit byl pro výrobu kostních destiček, kyčelních a kolenních implantátů díky své biokompatibilitě, nízkému modulu a vysoké pevnosti, která je ideální pro nosné komponenty. Potřebnou čistotu zajišťuje prášek Grade 23 ELI.
Otázka: Jaké jsou typické použití slitin TiNbZrSn?
A. Letecké komponenty, jako je podvozek, pružiny a spojovací materiál pro automobily, biomedicínské implantáty, pancéřové pláty, turbíny pro výrobu energie a nástroje pro lisování a ražení plechu.
Závěr
Shrnutě řečeno, prášková slitina TiNbZrSn nabízí mimořádnou pevnost spolu s nízkou hustotou, elasticitou a tvrdostí, které se nevyrovnají žádné jiné klasické nebo pokročilé slitině. Ačkoliv jsou náklady vyšší, mnoho aplikací s kritickým výkonem tento výdaj ospravedlňuje, zejména tam, kde jsou optimální vlastnosti materiálu zcela zásadní. S rozšířením dostupnosti a probíhajícími inovacemi se jedinečné možnosti slitiny TiNbZrSn v následujících letech budou využívat v dalších odvětvích.
Kontaktujte nás nyní
Kontaktujte nás pro aktuální nabídky produktů a skladovou dostupnost.