Poudre de titane et d'aluminium TA7

Aperçu de la poudre de titane et d'aluminium TA7

Le TA7 appartient au système d'alliage intermétallique titane-aluminure qui combine les propriétés de légèreté de l'aluminium avec la solidité et la résistance à la corrosion du titane. Le rapport quasi-équiatomique du Ti et de l'Al offre un excellent équilibre des propriétés pour les applications à température élevée.

Les principales caractéristiques de la poudre TA7 sont les suivantes

• Résistance spécifique très élevée (rapport résistance/poids)
• Excellente résistance à la traction et au fluage à haute température
• Faible densité par rapport aux alliages de nickel ou d'acier
• Bonne résistance à la corrosion dans divers environnements
• Disponible dans une gamme de tailles et de morphologies de particules

La poudre TA7 s'est révélée être un excellent choix pour réduire le poids et améliorer l'efficacité des moteurs aérospatiaux et des cellules fonctionnant à des températures élevées.

Composition chimique de la poudre TA7

La poudre TA7 a la composition nominale suivante :

élément	% en poids
Titane (Ti)	Équilibre
Aluminium (Al)	7%
Étain (Sn)	2-5%
Zirconium (Zr)	1-4%
Silicium (Si)	0,5 % maxi
Carbone (C)	0,1 % max
Oxygène (O)	0,13% max

La quantité d'étain et de zirconium peut être modifiée pour optimiser les propriétés mécaniques à haute température. Les niveaux d'impureté de Si, C, O sont minimisés.

Propriétés de la poudre TA7

Les principales propriétés de la poudre TA7 sont les suivantes

Propriété immobilière	Valeur
Densité	3,7-4,0 g/cm³
Point de fusion	1460¡«Saint Clair
Conductivité thermique	6,7 W/mK
Résistivité électrique	1,78 Ã×'Î.cm
Module de Young	110 GPa
Coefficient de Poisson	0.32
Résistance à la traction	800 MPa
Limite d'élasticité	760 MPa
Allongement	1-2%
Résistance au fluage	190 MPa à 700¡"C

 

Les propriétés telles que la haute résistance, la faible densité, la résistance à l'oxydation et la stabilité thermique font du TA7 un produit adapté aux applications à température élevée les plus exigeantes.

Méthode de production de la poudre TA7

La poudre TA7 peut être produite par des méthodes telles que :

• Atomisation par gaz?- Gaz inerte à haute pression utilisé pour atomiser l'alliage TA7 fondu et obtenir une poudre sphérique idéale pour l'AM.
• Procédé d'électrodes rotatives à plasma?- La désintégration centrifuge d'un flux de métal en fusion en rotation rapide produit une poudre sphérique.
• Alliages MécaniquesBroyage à haute énergie de poudres de Ti et d'Al mélangés, suivi d'un recuit.

L'atomisation au gaz permet un excellent contrôle des caractéristiques de la poudre, telles que la distribution de la taille des particules, la morphologie, la micro-propreté et la fluidité.

Applications de la poudre TA7

La poudre TA7 est couramment utilisée dans :

• fabrication additiveFusion sélective par laser pour produire des formes complexes de profils aérodynamiques, d'hélices et d'aubes de turbines.
• Moulage par injection de métal?pour la fabrication de petites pièces complexes de forme nette, telles que des composants de turbocompresseurs nécessitant une grande solidité et une grande résistance à la température.
• Revêtements de projection thermique, pas de marque?- Appliqué par pulvérisation plasma ou HVOF sur les surfaces de soupapes, les roulements, les composants de trains d'atterrissage nécessitant une résistance à l'usure et à la corrosion à des températures élevées.
• Métallurgie des poudres?- Pressage et frittage pour créer des pièces structurelles légères et très résistantes pour des applications aérospatiales.

Spécifications de la poudre TA7

La poudre TA7 est disponible dans différentes gammes de tailles, de formes et de niveaux de pureté :

• Taille des particules :De 15 à 45 µm pour les méthodes AM, jusqu'à 100 µm pour les procédés de pulvérisation thermique.
• Morphologie :La forme quasi-sphérique de la poudre permet d'optimiser le flux et la densité de l'emballage.
• Pureté :De la pureté commerciale à des niveaux de pureté très élevés en fonction des limites d'impureté et des exigences du processus.
• Teneur en oxygène :?niveaux maintenus en dessous de 2000 ppm pour la plupart des applications.
• Débit :Poudre personnalisée pour d'excellents débits supérieurs à 25 s/50 g.

Fournisseurs mondiaux de poudre TA7

Parmi les principaux fournisseurs mondiaux de poudre TA7, on peut citer

• AP&C (Canada)
• TLS Technik (Allemagne)
• Sandvik Osprey (Royaume-Uni)
• Tekna (Canada)
• ECKA Granules (Allemagne)
• Technologie des métaux (Royaume-Uni)

Ces entreprises produisent différentes qualités de poudre TA7 adaptées à la fabrication additive, à la pulvérisation thermique, à la métallurgie des poudres et à d'autres applications à haute température.

Prix de la poudre TA7

Le prix de la poudre TA7 est plus élevé que celui des aciers et des alliages de nickel :

• Quantité?- $100-150 par kg pour les commandes en vrac supérieures à 500 kg. Le prix des petites quantités est nettement plus élevé.
• Qualité?- La poudre sphérique de haute pureté fabriquée dans des conditions étroitement contrôlées à l'aide de procédés avancés exige un prix élevé.
• Fournisseur?- Les grands fournisseurs mondiaux offrent des avantages en termes de coûts par rapport aux petits fabricants grâce à des volumes de production plus importants.
• GéographieLes prix varient d'une région à l'autre, l'Europe et l'Amérique du Nord étant des marchés plus chers que l'Asie.

Pour les applications critiques, les acheteurs doivent privilégier la qualité de la poudre plutôt que le coût le plus bas lorsqu'ils s'approvisionnent en poudre TA7.

Stockage et manipulation de la poudre TA7

La poudre TA7 doit être stockée et manipulée avec précaution :

• Ils doivent être conservés dans des récipients hermétiques sous gaz inerte comme l'argon pour éviter l'oxydation.
• Éviter l'accumulation de poudre fine pour minimiser le risque d'explosion de poussières.
• Utiliser les EPI, la ventilation, la mise à la terre et les pratiques de sécurité appropriés lors de la manipulation des poudres.
• Empêcher tout contact entre la poudre et les sources d'inflammation en raison du risque d'inflammabilité.
• Respecter les consignes de sécurité applicables figurant sur les fiches de données de sécurité des fournisseurs.

Des précautions doivent être prises lors de la manipulation de cette poudre d'alliage hautement réactive.

Inspection et essais de la poudre TA7

Principaux tests de contrôle de la qualité effectués sur la poudre TA7 :

• Analyse chimique par ICP-OES ou XRF pour s'assurer que la composition est conforme aux spécifications.
• Distribution de la taille des particules par diffraction laser conformément à la norme ASTM B822.
• Analyse morphologique par imagerie MEB.
• Mesure du débit de poudre à l'aide d'un débitmètre à effet Hall conformément à la norme ASTM B213.
• Mesure de la densité par pycnométrie à l'hélium.
• Analyse des impuretés par fusion de gaz inertes ou ICP-MS.
• Caractérisation de la microstructure par diffraction des rayons X.

Des tests approfondis garantissent l'homogénéité des lots et la qualité de la poudre pour l'application prévue.

Comparaison entre les poudres TA7 et Inconel 718

Comparaison des poudres TA7 et Inconel 718 :

Paramètre	TA7	Inconel 718
Densité	3,7-4,0 g/cm³	8,2 g/cm3
Haute résistance à la température	Comparable	Comparable
Résistance à l'oxydation	Meilleur	Bien
Coût	Plus haut	Inférieur
Ouvrabilité	Laissé à l'abandon	Excellent
APPLICATIONS	Composants aéronautiques	Aérospatiale, automobile
Disponibilité	Bas	Facilement disponible

 

Le TA7 permet de réaliser des économies de poids par rapport à l'Inconel 718. Mais l'ouvrabilité est médiocre et la disponibilité de la poudre d'aluminure de titane est plus faible.

FAQ sur la poudre TA7

Q : Comment la poudre TA7 est-elle produite ?

R : La poudre TA7 est produite commercialement par atomisation au gaz, par procédé plasma à électrode rotative et par alliage mécanique suivi d'un recuit. L'atomisation au gaz offre le meilleur contrôle des caractéristiques de la poudre.

Q : Quelles sont les principales applications de la poudre TA7 ?

R : Les principales applications de la poudre TA7 comprennent la fabrication additive, les revêtements par pulvérisation thermique, le moulage par injection de métal et la métallurgie des poudres pour fabriquer des pièces structurelles légères nécessitant une résistance aux températures élevées.

Q : Quelle est la taille typique de la poudre TA7 utilisée pour la fusion sélective par laser ?

R : Pour le processus SLM, la taille idéale de la poudre TA7 est de 15 à 45 microns, avec une morphologie sphérique, un bon écoulement de la poudre et une bonne densité d'empaquetage.

Q : La poudre TA7 nécessite-t-elle des précautions particulières de manipulation ?

R : Oui, il est très réactif et doit être manipulé avec précaution sous atmosphère inerte en utilisant une ventilation, une mise à la terre et des EPI appropriés pour éviter les risques d'incendie ou d'explosion.

Q : Où puis-je acheter de la poudre TA7 adaptée aux pièces aérospatiales ?

R : Pour les applications aérospatiales nécessitant légèreté et haute résistance, la poudre TA7 peut être achetée auprès des principaux fabricants, notamment AP&C, TLS Technik, Sandvik Osprey et Tekna.