Ti6Al4V-Pulver

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.