Polvo de titanio y aluminio TA7

Descripción general del polvo de titanio y aluminio TA7

TA7 pertenece al sistema de aleaciones intermetálicas de titanio-aluminio que combinan las propiedades ligeras del aluminio con la fuerza y la resistencia a la corrosión del titanio. La proporción casi equiatómica de Ti y Al proporciona un excelente equilibrio de propiedades para aplicaciones a temperaturas elevadas.

Las principales características del polvo TA7 son:

• Resistencia específica muy elevada (relación resistencia/peso)
• Excelente resistencia a la tracción y a la fluencia a altas temperaturas
• Baja densidad en comparación con las aleaciones de níquel o acero
• Buena resistencia a la corrosión en diversos entornos
• Disponible en distintos tamaños de partículas y morfologías

El polvo TA7 se ha revelado como una excelente opción para reducir el peso y mejorar la eficiencia en motores aeroespaciales y fuselajes que funcionan a altas temperaturas.

Composición química del polvo TA7

El polvo TA7 tiene la siguiente composición nominal:

Elemento	Porcentaje de peso
Titanio (Ti)	Equilibrio
Aluminio (Al)	7%
Estaño (Sn)	2-5%
Circonio (Zr)	1-4%
Silicio (Si)	0,5% máx
Carbono (C)	0,1 % máximo
Oxígeno (O)	0,13% máx

La cantidad de estaño y circonio puede variar para optimizar las propiedades mecánicas a alta temperatura. Los niveles de impurezas de Si, C, O se reducen al mínimo.

Propiedades del polvo TA7

Entre las propiedades clave del polvo TA7 se incluyen:

Propiedad	Valor
Densidad	3,7-4,0 g/cm3
Punto de Fusión	1460«C
Conductividad térmica	6,7 W/mK
Resistividad eléctrica	1,78 Ã×'Î.cm
Módulo de Young	110 GPa
Coeficiente de Poisson	0.32
Resistencia a la tensión	800 MPa
Resistencia elástica	760 MPa
Elongación	1-2%
Resistencia a la fluencia	190 MPa a 700¡"C

 

Sus propiedades, como alta resistencia, baja densidad, resistencia a la oxidación y estabilidad térmica, hacen que el TA7 sea adecuado para las aplicaciones más exigentes a temperaturas elevadas.

Método de producción del polvo TA7

El polvo TA7 puede producirse mediante métodos como:

• Atomización de gasGas inerte a alta presión utilizado para atomizar la aleación TA7 fundida y obtener un polvo esférico ideal para la AM.
• Proceso de electrodo giratorio de plasmaLa desintegración centrífuga de una corriente de metal fundido que gira rápidamente produce polvo esférico.
• Aleación MecánicaMolienda por bolas de alta energía de polvos mezclados de Ti y Al elementales seguida de recocido.

La atomización con gas proporciona un excelente control de las características del polvo, como la distribución del tamaño de las partículas, la morfología, la microlimpieza y la fluidez.

Aplicaciones del polvo TA7

El polvo TA7 se utiliza habitualmente en:

• fabricación aditivaFusión selectiva por láser para producir formas complejas de perfiles aerodinámicos, impulsores y álabes de turbina.
• Moldeo por inyección de metalPara fabricar piezas pequeñas y complejas con forma de red, como componentes de turbocompresores que requieren gran resistencia y resistencia a la temperatura.
• Recubrimientos por proyección térmicaSe aplica mediante plasma o pulverización HVOF en superficies de válvulas, cojinetes y componentes de trenes de aterrizaje que necesitan resistencia al desgaste/corrosión a altas temperaturas.
• Metalurgia del polvoPrensado y sinterizado para crear piezas estructurales ligeras y de alta resistencia para aplicaciones aeroespaciales.

Especificaciones del polvo TA7

El polvo TA7 está disponible en varios tamaños, formas y niveles de pureza:

• Tamaño de las partículas:Desde 15-45 Ã×m para métodos AM, hasta 100 Ã×m para procesos de pulverización térmica.
• Morfología:La forma casi esférica del polvo proporciona un flujo y una densidad de empaquetamiento óptimos.
• Pureza:Desde la pureza comercial hasta los niveles de pureza ultra alta, en función de los límites de impurezas y los requisitos del proceso.
• Contenido de Oxígeno:Niveles mantenidos por debajo de 2000 ppm para la mayoría de las aplicaciones.
• Caudal:Polvo personalizado para caudales excelentes superiores a 25 s/50 g.

Proveedores mundiales de TA7 en polvo

Algunos de los principales proveedores mundiales de polvo TA7 son:

• AP&C (Canadá)
• TLS Technik (Alemania)
• Sandvik Osprey (RU)
• Tekna (Canadá)
• ECKA Granules (Alemania)
• Tecnología del metal (Reino Unido)

Estas empresas producen diversos grados de polvo TA7 adaptados a la fabricación aditiva, la pulverización térmica, la pulvimetalurgia y otras aplicaciones de alta temperatura.

Precios del polvo TA7

El polvo TA7 tiene un precio más elevado que los aceros y las aleaciones de níquel:

• Cantidad$100-150 por kg para pedidos a granel superiores a 500 kg. Las cantidades más pequeñas tienen un precio considerablemente superior.
• CalidadEl polvo esférico de gran pureza fabricado en condiciones estrictamente controladas mediante procesos avanzados exige un precio superior.
• ProveedorLos grandes proveedores mundiales ofrecen ventajas de costes en comparación con los pequeños fabricantes debido a sus mayores volúmenes de producción.
• GeografíaLos precios varían de una región a otra: Europa y Norteamérica son mercados más caros que Asia.

Para aplicaciones críticas, los compradores deben centrarse en la calidad del polvo más que en el menor coste a la hora de adquirir polvo TA7.

Almacenamiento y manipulación del polvo TA7

El polvo TA7 requiere un almacenamiento y una manipulación cuidadosos:

• Debe almacenarse en recipientes herméticos bajo gas inerte como el argón para evitar la oxidación.
• Evitar la acumulación de polvo fino para minimizar el riesgo de explosiones de polvo.
• Utilice EPI, ventilación, conexión a tierra y prácticas de seguridad adecuadas durante la manipulación del polvo.
• Evitar el contacto del polvo con fuentes de ignición debido al riesgo de inflamabilidad.
• Siga las directrices de seguridad aplicables de la FDS del proveedor.

Debe tenerse cuidado al manipular este polvo de aleación altamente reactivo.

Inspección y ensayo del polvo TA7

Pruebas clave de control de calidad realizadas en el polvo TA7:

• Análisis químico mediante ICP-OES o XRF para garantizar que la composición cumple las especificaciones.
• Distribución del tamaño de las partículas mediante difracción láser según la norma ASTM B822.
• Análisis morfológico mediante imágenes SEM.
• Medición del caudal de polvo mediante caudalímetro Hall según la norma ASTM B213.
• Medición de la densidad por picnometría de helio.
• Análisis de impurezas mediante fusión con gas inerte o ICP-MS.
• Caracterización microestructural por difracción de rayos X.

Las pruebas exhaustivas garantizan la consistencia de los lotes y la calidad del polvo para la aplicación prevista.

Comparación entre los polvos TA7 e Inconel 718

Comparación de los polvos TA7 e Inconel 718:

Parámetro	TA7	Inconel 718
Densidad	3,7-4,0 g/cm3	8,2 g/cm3
Resistencia a altas temperaturas	Comparable	Comparable
Resistencia a la oxidación	Mejor	Bien
Coste	Alto	Inferior
Viabilidad	Pobre	Excelente
SOLICITUDES	Componentes aeroespaciales	Aerospace, automotriz
Disponibilidad	Bajo	Disponible

 

El TA7 ofrece un ahorro de peso con respecto al Inconel 718. Sin embargo, la trabajabilidad y la disponibilidad del polvo de aluminuro de titanio son menores.

Preguntas frecuentes sobre el polvo TA7

P: ¿Cómo se produce el polvo TA7?

R: El polvo TA7 se produce comercialmente mediante atomización con gas, proceso de electrodo giratorio de plasma y aleación mecánica seguida de recocido. La atomización con gas ofrece el mejor control de las características del polvo.

P: ¿Cuáles son las principales aplicaciones del polvo TA7?

R: Las principales aplicaciones del polvo TA7 incluyen la fabricación aditiva, los recubrimientos por pulverización térmica, el moldeo por inyección de metales y la pulvimetalurgia para fabricar piezas estructurales ligeras que necesiten capacidad para altas temperaturas.

P: ¿Cuál es el tamaño típico del polvo TA7 utilizado para la fusión selectiva por láser?

R: Para el proceso SLM, el tamaño ideal del polvo TA7 es de 15-45 micras con morfología esférica y buena densidad de flujo y empaquetamiento del polvo.

P: ¿Requiere el polvo TA7 precauciones especiales de manipulación?

R: Sí, es altamente reactivo y requiere una manipulación cuidadosa en atmósfera inerte utilizando ventilación adecuada, conexión a tierra y EPI para evitar riesgos de incendio o explosión.

P: ¿Dónde puedo comprar polvo TA7 adecuado para piezas aeroespaciales?

R: Para aplicaciones aeroespaciales que requieren ligereza y alta resistencia, el polvo TA7 puede adquirirse a fabricantes líderes como AP&C, TLS Technik, Sandvik Osprey y Tekna.