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Ti6Al4V-Pulver
Übersicht über Ti6Al4V-Pulver Ti6Al4V-Pulver, auch als Titanlegierung der Güteklasse 5 bezeichnet, ist eines der beliebtesten Titanlegierungspulver. Es enthält 6% Aluminium und 4% Vanadium als Hauptlegierungselemente sowie den Rest Titan. Das sphärische Pulver Ti6Al4V bietet eine außergewöhnliche Kombination aus hoher Festigkeit, geringem Gewicht, Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität, …
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Überblick von Ti6Al4V-Pulver
Ti6Al4V-Pulver, auch bekannt als Titanlegierung der Sorte 5, ist eines der beliebtesten Pulver für Titanlegierungen. Es enthält 6 % Aluminium und 4 % Vanadium als wichtigste Legierungselemente neben dem restlichen Titan.
Sphärisches ti6al4v-Pulver bietet eine außergewöhnliche Kombination aus hoher Festigkeit, geringem Gewicht und Korrosionsbeständigkeit. Biokompatibilitätund Bearbeitbarkeit.
Wesentliche Eigenschaften und Vorteile von Ti6Al4V-Pulver:
Ti6Al4V Pulvereigenschaften und -merkmale
Merkmale | Details |
---|---|
Komposition | Ti-6Al-4V-Legierung |
Dichte | 4,43 g/cm³ |
Partikelform | Vorwiegend sphärisch |
Größenpalette | 15-45 Mikron |
Anscheindichte | Bis zu 60 % wahre Dichte |
Fließfähigkeit | Gut |
Stärke | Zu hohe für eine Titanlegierung |
Korrosionsbeständigkeit | Ausgezeichnet |
Wegen seiner ausgewogenen Eigenschaften wird Ti6Al4V in weiten Teilen der Luft- und Raumfahrt-, Medizin-, Automobil-, Chemie- und Konsumgüterindustrie verwendet.
Pulverzusammensetzung für Ti6Al4V
Typische Zusammensetzung des Ti6Al4V-Pulvers:
Pulverzusammensetzung für Ti6Al4V
Element | Gew.-% |
---|---|
Titan | Balanse |
Aluminium | 5.5-6.75% |
Vanadium | 3.5-4.5% |
Sauerstoff | < 0,2 % |
Kohlenstoff | <0,1% |
Stickstoff | <0,05% |
Wasserstoff | <0,015 % |
Eisen | <0,3 % |
- Titan bildet die Matrix, die Stärke und Korrosionsbeständigkeit bietet
- Aluminium stabilisiert Alpha-Phase und erhöht die Festigkeit
- Vanadium stabilisiert Beta-Phase und verbessert die Bearbeitbarkeit
- Andere Elemente begrenzt als Verunreinigung
Die optimierten Ti-Al-V-Legierungen bieten eine außergewöhnliche Kombination aus Steifigkeit, Duktilität, Bruchzähigkeit und Ermüdungsfestigkeit.
Physikalische Eigenschaften von Ti6Al4V Pulver
Physikalische Eigenschaften von Ti6Al4V Pulver
Immobilie | Werte |
---|---|
Dichte | 4,43 g/cm³ |
Schmelzpunkt | 1604-1660¡«C |
Wärmeleitfähigkeit | 6.7 W/mK |
Elektrischer Widerstand | 170 Ã×´Î-cm |
Wärmeausdehnungskoeffizient | 8.4 x 10^-6 /K |
Maximale Betriebstemperatur | 400¡«C |
- Geringere Dichte im Vergleich zu Stählen
- Hoher Schmelzpunkt ermöglicht Verwendung bei mäßig hohen Temperaturen
- Niedrige thermische Leitfähigkeit erfordert Konstruktionsüberlegungen
- Hoher elektrischer Widerstand, geeignet für korrosionsbeständige Verbindungselemente
- CTE niedriger als bei Stählen und Nickellegierungen
Aufgrund dieser Eigenschaften ist Ti6Al4V überaus gut für diverse leichte Strukturanwendungen in unterschiedlichen Branchen geeignet.
Mechanische Eigenschaften des Ti6Al4V-Pulvers
Mechanische Eigenschaften des Ti6Al4V-Pulvers
Immobilie | Werte |
---|---|
Zugfestigkeit | 950 – 1050 MPa |
Streckgrenze | 860 – 950 MPa |
Verlängerung | 10 – 18% |
Härte | 330 – 380 HB |
E-Modul | 110 – 120 GPa |
Ermüdungsfestigkeit | 400 – 500 MPa |
- Hervorragende Kombination aus hoher Festigkeit und angemessener Duktilität
- Die Festigkeit ist höher als bei anderen Titanqualitäten, wie beispielsweise kommerziell reinem Titan
- Härte größer als unlegiertes Titan
- Außergewöhnliche Ermüdungsfestigkeit macht es geeignet für Anwendungen mit zyklischer Belastung
Die Eigenschaften machen Ti6Al4V geeignet für anspruchsvolle Anwendungen, die hohe spezifische Festigkeit und Ermüdungsfestigkeit erfordern.
Ti6Al4V-Pulveranwendungen
Ti6Al4V-Pulver wird branchenübergreifend verwendet:
Ti6Al4V-Pulveranwendungen
Industrie | Anwendungen |
---|---|
Luft- und Raumfahrt | Strukturteile des Flugwerks, Triebwerkskomponenten |
Biomedizinisch | Orthopädische und Zahnimplantate |
Automotive | Pleuel, Ventile, Federn |
Chemikalien | Tanks, Behälter, Wärmetauscher |
Verbraucher | Sportartikel, Uhrenkastgen, Gehäuse für Mobiltelefone |
3D-Druck | Luft- und Raumfahrt- sowie medizinische Komponenten |
Einige spezifische Produktanwendungen umfassen:
- Knochenplatten, Gelenkimplantate
- Tragwerkkomponenten für Flugzeuge und Hubschrauber
- Kfz-Motorventile und Pleuelstangen
- Chemische Anlagen wie Rohre, Pumpen, Ventile
- Sportartikel, darunter Golfclubs und Fahrradrahmen
- Additive Fertigung von Leichtbaustrukturen
Ti6Al4Vbietet das beste Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und Biokompatibilität für tragende Bauteile in diesen anspruchsvollen Branchen.
Technische Daten zu Ti6Al4V-Pulver
Wichtige Spezifikationen und Normen für Ti6Al4V-Pulver:
Ti6Al4V-Pulverstandards
Standard | Beschreibung |
---|---|
ASTM F2924 | Additive Fertigung einer Ti6Al4V Legierung |
ASTM F3001 | Spezifikationen für gasatomisiertes Ti-Legierungspulver für AM |
AMS 4954 | Zusammensetzungsgrenzen von Ti-6Al-4V-Pulver für die additive Fertigung |
ASTM B348 | Spezifikationen für Ti- und Ti-Legierungspulver |
ASTM F1472 | Verarbeitete Ti6Al4V-Legierung für chirurgische Implantate |
Definieren Sie diese:
- Chemische Zusammensetzungsbereiche
- Erforderliche mechanische Eigenschaften
- Pulverproduktionsmethode – Inerte Gasgebäude
- Grenzwerte für Verunreinigungen wie O, N, C, Fe
- Partikelgrößenverteilung und Morphologie
- Prüfverfahren zur Verifizierung von Pulverqualität
Zertifiziertes Ti6Al4V-Pulver, das diese Spezifikationen erfüllt, garantiert optimale Eigenschaften und Leistung für unterschiedliche Anwendungen in der gesamten Industrie.
Ti6Al4V-Pulverteilchengrößen
Ti6Al4V-Pulverteilchengrößenverteilung
Teilchengrösse | Merkmale |
---|---|
15-45 Mikron | Allzweck-Größenbereich |
45-100 Mikrometer | Für Kaltspritzen optimiert |
5-25 μm | Feinere Größen, die in Laser-AM-Prozessen verwendet werden |
- Feineres Pulver sorgt bei Oberflächenveredelung für höhere Auflösung
- Gröbere Pulver eignen sich für Methoden mit hohen Ablagerungsraten, wie dem Kaltsprühen
- Größenbereich angepasst an die angewandte Produktionsmethode
- Sphärische Morphologie über Größenbereiche hinweg aufrechterhalten
Die Kontrolle über die Partikelgrößenverteilung und die Morphologie ist entscheidend für eine hohe Schüttdichte, Fließfähigkeit und die Eigenschaften des Endteils.
Offensichtliche Dichte von Ti6Al4V-Pulver
Offensichtliche Dichte von Ti6Al4V-Pulver
Anscheindichte | Details |
---|---|
Bis zu 60 % wahre Dichte | Für kugelförmige Pulvermorphologie |
2,6–3,0 g/cm3 | Verbessert sich mit hoher Packungsdichte |
- Eine höhere scheinbare Dichte verbessert die Fließfähigkeit des Pulvers und die Effizienz der Formfüllung
- Mit optimiertem sphärischem Pulver sind Werte bis 65 % möglich
- Hohe scheinbare Dichte minimiert Presszykluszeit
Die Maximierung der scheinbaren Dichte ermöglicht effizientes, automatisiertes Pulverpressen und Sintern mit voller Dichte.
Produktionsmethode für Ti6Al4V-Pulver
производство Ti6Al4V Pulver
Methode | Details |
---|---|
Gasverdüsung | Hochdruckinertgas bricht die Schmelzelegierungsströmung in feine Tröpfchen auf |
Lichtbogen-Vakuumschmelzen | Hochreine, im Vakuum gereinigte und geschmolzene Einsatzstoffe |
Mehrfach-Umschmelzen | Verbessert die chemische Homogenität |
Sieben | Klassifiziert Pulver nach verschiedenen Partikelgrößenfraktionen |
- Gaszerstäubung mit Inertgas liefert saubere, sphärische Pulver
- Vakuumprozesse minimieren gasförmige Verunreinigungen
- Mehrfaches Umschmelzen verbessert die Gleichmäßigkeit der Zusammensetzung
- Nachbehandlung ermöglicht Steuerung der Partikelgrößenverteilung
Automatisierte Methoden kombiniert mit strenger Qualitätskontrolle führen zu zuverlässigem und gleichbleibendem Ti6A14V-Pulver, das für kritische Anwendungen geeignet ist.
Preisgestaltung für Ti6Al4V-Pulver
Preisgestaltung für Ti6Al4V-Pulver
Faktor | Auswirkung auf den Preis |
---|---|
Reinheitsqualität | Preiserhöhungen für höhere Reinheit |
Teilchengrösse | Ultrafeines Pulver teurer |
Bestellmenge | Bei größeren Bestellmengen gibt es Preisnachlässe |
Produktionsverfahren | Mehrfacher Umschmelzvorgang führt zu höheren Kosten |
Verpackung | Mit Argon gefüllte Flaschen kosten mehr |
Durchlaufzeit | Kürzere Lieferzeiten erhöhen Preise |
Richtpreise
- Ti6Al4V für medizinische Anwendungen: 150-250 $ pro kg
- Ti6Al4V für industrielle Anwendungen: 100-150 Euro pro kg
Deutlich niedrigere Preise gelten für größere Bestellmengen im Tonnenbereich.
Ti6Al4V Powderlieferanten
Ti6Al4V Powderlieferanten
Unternehmen | Ort |
---|---|
AP&C | USA, Kanada |
Carpenter Additive | Vereinigte Staaten |
Met3DP | China |
TLS-Technik | Deutschland |
Sandvik Osprey | Großbritannien |
Tekna | Kanada |
Wichtige Auswahlfaktoren:
- Angebotene Bandbreite an Reinheitsgraden und Partikelgrößen
- Pulverqualität und Kontinuität von Charge zu Charge
- Produktionskapazitäten und Durchlaufzeiten
- Einhaltung medizinischer und Luftfahrtstandards
- Preisstufen basierend auf Bestellvolumen
- Technische Fachkenntnis und Kundensupport
Umgang mit und Lagerung von Ti6Al4V-Pulver
Handhabung von Ti6Al4V-Pulver
Empfehlung | Grund |
---|---|
Einatmung vermeiden | Aufgrund der Gefahr von Lungengewebeschäden durch Feinstaub |
Tragen Sie eine Schutzmaske | Unbeabsichtigte Einnahme verhindern |
In gut belüfteten Bereichen handhaben | Reduktion der Schwebeteilchenbelastung |
Stellen Sie sicher, dass keine Zündquellen vorhanden sind | Pulver kann in Sauerstoffatmosphäre verbrennen |
Antistatische Vorschriften einhalten | Verhindern Sie statische Entladungen und Brände während der Handhabung |
Lagern Sie versiegelte Behältnisse an einem kühlen, trockenen Ort | Verhindert Feuchtigkeitsaufnahme und Reaktivität |
Obwohl Ti6Al4V-Pulver relativ inert ist, sollten beim Umgang und der Lagerung empfohlene Vorsichtsmaßnamen getroffen werden, um die Reinheit zu erhalten.
Ti6Al4V Pulverinspektion und -prüfung
Ti6Al4V Pulvertest
Test | Details |
---|---|
Chemische Analyse | ICP-Spektroskopie zur Überprüfung der Zusammensetzung verwendet |
Korngrößenverteilung | Laserbeugung zur Bestimmung von Größenverteilungen |
Anscheindichte | Gemessen mit Hall-Durchflussmesser gemäß ASTM B212 |
Pulvermorphologie | SEM-Bildgebung zur Überprüfung der Partikelspherizität |
Durchflussmengenanalyse | Mit Hall-Durchflussmesser-Trichter |
Test der Schüttdichte | Dichte gemessen nach mechanischem Klopfen der Pulverprobe |
Prüfungen stellen sicher, dass das Pulver gemäß den geltenden Normen die erforderliche chemische Zusammensetzung, die physikalischen Eigenschaften, die Morphologie, die Dichte und die Fließspezifikationen erfüllt.
Vor- und Nachteile von Ti6Al4V-Pulver
Vorteile von Ti6Al4V-Pulver
- Hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
- Hohe Dauerfestigkeit und Bruchzähigkeit
- Außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit
- Gute Duktilität und Formbarkeit
- Hohe Biokompatibilität für medizinische Anwendungen
- Kostengünstiger als andere Titanlegierungen
Einschränkungen von Ti6Al4V-Pulver
- Mittelstarke Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen
- Geringere Festigkeit als einige Titanlegierungen
- Hohe Reaktivität erfordert eine inerte Prozessatmosphäre
- Im vollgesinterten Zustand schwer zu bearbeiten
- Einschränkungen beim Schweißen der Legierung
- Toxizitätsbedenken über das Vanadium-Element
Vergleich mit Ti64- und Ti-Klasse 2-Pulvern
Ti6Al4V im Vergleich zu Ti64 und Pulver der Güteklasse 2
Parameter | Ti6Al4V | Ti64 | Ti Klasse 2 |
---|---|---|---|
Aluminium | 6% | 6% | – |
Vanadium | 4% | 4% | – |
Stärke | 950 - 1050 MPa | 950 - 1050 MPa | 420-550 MPA |
Duktilität | 10-18% | 10-18% | 15-30% |
Kosten | Mittelmässig | Mittelmässig | Niedrig |
Anwendungen | Luft- und Raumfahrt, Medizin | Luft- und Raumfahrt, Fahrzeugbau | Industrie, Konsum |
- Ti6Al4V und Ti64 haben nahezu identische Eigenschaften
- Note 2 Ti liefert bessere Duktilität, aber geringere Festigkeit
- Ti6Al4V bevorzugt für kritische Bauteile mit hoher Festigkeit
FAQs zu Ti6Al4V-Pulver
F: Welche Hauptanwendungsbereiche gibt es für Ti6Al4V-Pulver?
Zu den Hauptanwendungen gehören Luft- und Raumfahrt-Strukturbauteile, biomedizinische Implantate, wie Hüft- und Kniegelenke, Automobilteile, wie Ventile und Pleuel, chemische Verarbeitungsgeräte, und Konsumgüter, wie Sportausrüstung und Uhrengehäuse.
F: Warum ist Ti6Al4V die beliebteste Titanlegierung?
A: Ti6Al4V bietet die beste Allround-Kombination aus hoher Festigkeit, geringer Dichte, Bruchzähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität, Schweißbarkeit und moderaten Kosten.
F: Welche Vorsichtsmaßnahmen sollten beim Arbeiten mit Ti6Al4V-Pulver getroffen werden?
A: Zu den empfohlenen Vorsichtsmaßnahmen gehören die Verwendung von Schutzkleidung, Handhabung in inerter Atmosphäre, Vermeidung von Zündquellen, Kontrolle statischer Aufladungen, Verwendung von funkenfreien Werkzeugen und Aufbewahrung in verschlossenen Behältern an einem kühlen, trockenen Ort.
F: Wie beeinflusst Vanadium die Eigenschaften von Ti6Al4V-Legierung?
A: Vanadium wirkt als Beta-Stabilisator, der die Bearbeitbarkeit verbessert. Es trägt außerdem zur Ausscheidungshärtung bei, die der Legierung Festigkeit und Hochtemperatur-Kriechenfestigkeit verleiht.
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