Bedak TiAl3

Bubuk TiAl3 adalah senyawa intermetalik yang terdiri dari titanium dan aluminium. Ringan, tahan oksidasi, dan tahan terhadap suhu tinggi. Hal ini membuatnya cocok untuk digunakan dalam kedirgantaraan, otomotif, energi, dan aplikasi kinerja tinggi lainnya.

Beberapa sifat utama dan karakteristik bubuk TiAl3:

Sifat dan Karakteristik Serbuk TiAl3

Formula kimia	TiAl₂
Kepadatan	3,4 g/cm3
Titik Leleh	1395¡«C
Modulus Young	170 GPa
Koefisien pengembangan termal	11 x 10-6 K-1
Kekonduksian termal	29 W/m-K
Resistivitas listrik	125 cm × 60 cm
Ketahanan oksidasi	Sempurna hingga 1000¡«C

Serbuk TiAl3 dapat diproduksi melalui berbagai metode termasuk atomisasi gas, proses elektroda berputar plasma (PREP), dan paduan mekanis. Ukuran, morfologi, komposisi, mikrostruktur serbuk dan sifat lainnya bergantung pada metode produksi.

Kandungan titanium umumnya berada dalam kisaran 55-65 wt% dan aluminium merupakan sisanya. Jumlah kecil kromium, niobium, karbon, atau oksigen dapat hadir hingga maksimum 1%. Rasio Ti:Al dapat disesuaikan untuk mengoptimalkan sifat-sifatnya.

Sifat Bubuk TiAl3

Property	Nilai
Kepadatan	3,7-4,0 g/cm3
Titik Leleh	1350 M
Kekonduksian termal	~20 W/m-K
Resistivitas listrik	125-185 ×´Î-cm
Modulus Young	160-180 GPa
Rasio Poisson	0.25-0.35
Koefisien pengembangan termal	11-13 x 10^−6?/¡«C

Ciri-ciri utama termasuk kepadatan rendah dibandingkan dengan aloi titanium, titik lebur tinggi, konduktivitas panas sedang, dan retensi kekuatan dan kekakuan pada suhu tinggi.

Kijang TiAl3 Bubuk

Atribut	Perincian
Bentuk Partikel	Berbentuk bulat
Ukuran partikel	10 – 150 μm
Aliran	Baik
Kepadatan Semu	~2.5 gram/cm3
Kepadatan Ketuk	~3.5 g/cm3
Luas Permukaan	0,1-0,3 m2/g
Kemurnian	>99,5%

Bubuk TiAl3 berbentuk bulat dengan permukaan halus, memiliki karakteristik aliran dan pengepakan yang baik. Memiliki kandungan oksigen dan nitrogen yang rendah untuk menghindari kerapuhan.

Aplikasi Bubuk TiAl3

Beberapa aplikasi utama memanfaatkan sifat-sifat dari TiAl3 termasuk:

Aplikasi Bubuk TiAl3 dalam Manufaktur Aditif

• Serbuk TiAl3 digunakan dalam proses pemaduan tempat tidur serbuk seperti peleburan laser selektif (SLM) dan peleburan berkas elektron (EBM) untuk memfabrikasi komponen aluminida titanium yang kompleks untuk dirgantara dan otomotif.
• Memiliki reaktivitas yang lebih rendah dan kemudahan cetak yang lebih besar dibandingkan dengan Ti6Al4V di AM tempat tidur serbuk. Bagian TiAl3 memiliki struktur mikro yang halus dan sifat mekanis yang sebanding dengan paduan tuang dan tempa.
• AM dengan TiAl3 memungkinkan desain dengan bobot yang lebih ringan, mengurangi jumlah bagian, dan mengkonsolidasikan perakitan untuk turbin, roda turbocharger, komponen knalpot, dll.

Aplikasi Bubuk TiAl3 dalam Semprotan Panas

• Pelapisan semprot termal serbuk TiAl3 memberikan ketahanan oksidasi dan korosi pada temperatur tinggi pada bilah turbin, baling-baling, tabung pembakaran, dll.
• Ia mempunyai kemampuan suhu yang lebih baik dari paduan nikel dan lapisan titanium. Lapisan TiAl3 dapat beroperasi pada 700-900¡«C.
• Pelapisan dilapiskan melalui proses penyemprotan plasma, bahan bakar oksigen kecepatan tinggi (HVOF), atau penyemprotan hangat. Ketebalan pelapisan biasanya 150-500 mikron.

Aplikasi Serbuk TiAl3 untuk Keladuan Laser

• Serbuk TiAl3 dapat dilapis dengan laser di atas substrat aloi titanium atau nikel untuk membentuk lapisan aloi permukaan pelindung.
• Kulit yang dilapisi memberikan peningkatan kekuatan suhu tinggi, ketahanan oksidasi, dan ketahanan aus.
• Pelapisan laser digunakan pada komponen mesin jet dan turbin berbasis darat yang berada dalam kondisi korosi panas.

Spesifikasi Serbuk TiAl3

Bubuk TiAl3 tersedia dalam beberapa tingkatan mutu standar yang sesuai dengan spesifikasi seperti:

Komposisi Serbuk TiAl3

Kelas	Ti bt%	Al wt%	Penerjemah dan Penyempurna, Terjemahkan teks berikut ke dalam bahasa Indonesia: Lain-lain
Ti-45Al-3Nb	45%	Keseimbangan	3% Nb
Ti-55Al	55%	Keseimbangan	–
Ti-62Al	62%	Keseimbangan	–

Komposisi yang umum didasarkan pada kandungan titanium seperti Ti-45Al, Ti-55Al atau Ti-62Al yang merepresentasikan berat persentase titanium. Sedikit kromium atau niobium mungkin ada.

Distribusi Ukuran Partikel TiAl3 Powder

Ukuran partikel	Distribusi
-150 +45 ×m	Maksimum 5%
-45 +22 ×m	40-60%
-22 × m	Keseimbangan

Ukuran penyebaran bubuk AM biasanya berkisar antara 22-45 ×m dengan partikel terendah di bawah 22 ×m. Ukuran yang lebih besar hingga 150 ×m digunakan untuk semprotan termal.

Standar Serbuk TiAl3

• ASTM B821 - Standar untuk Persiapan Bubuk Paduan Refraktori dan Campuran Padat melalui Teknik Plasma
• AMS 4982 – Bahan Habis Pakai Bubuk, Titanium Aluminides, Plasma Atomized
• AMS 7008 - Serbuk Paduan Titanium Aluminide untuk Pelapis Semprot Termal, tanpa tanda apapun.

Pembuatan serbuk, pengambilan sampel, pengujian, dan penerimaan mengikuti standar industri untuk paduan refraktori dan alumida titanium.

Serbuk TiAl3 memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan dibandingkan serbuk lain yang umumnya digunakan:

Perbandingan Bubuk TiAl3 dengan Bubuk Lainnya

Parameter	TiAl₂	Ti6Al4V	AlSi10Mg
Kepadatan	Lebih rendah	Lebih Tinggi	Lebih rendah
Kekuatan pada suhu tinggi	Lebih Tinggi	Lebih rendah	Jauh lebih rendah
Ketahanan oksidasi	Luar biasa	Sedang	Kurang
Kekonduksian termal	Lebih Tinggi	Lebih rendah	Lebih Tinggi
Biaya	Lebih Tinggi	Lebih rendah	Lebih rendah
Mudah untuk dibuat	Lebih sulit	Lebih mudah	Lebih mudah
APLIKASI	Aerosangkasa, otomotif	Angkasa lepas, biomedikal	Otomotif, umum

• TiAl3 memiliki kekuatan yang lebih tinggi daripada paduan titanium seperti Ti6Al4V pada suhu di atas 600¡«C
• Ia menawarkan ketahanan oksidasi yang lebih baik dibandingkan dengan paduan titanium dan aluminium
• Lebih mahal dibanding paduan titanium akibat kadar aluminium yang tinggi
• Tidak semudah mesin atau terbentuk seperti paduan titanium pada suhu kamar
• Paling cocok untuk aplikasi struktural suhu tinggi

Dengan memahami Kelebihan dan Kekurangan TiAl3 dari sistem paduan lainnya, penggunaan idealnya dapat dikenal untuk memaksimalkan kelebihannya.

Pemasok Bubuk TiAl3

Serbuk TiAl3 tersedia secara komersial dari sejumlah pemasok di dunia. Beberapa dari produsen utama adalah:

Produsen Bubuk TiAl3

Perusahaan	Nilai Produk	Lokasi
AMETEK	TiAl3-100A, TiAl3-500	Amerika Serikat
AP&C	TiAl3-230, TiAl3-360	Kanada
Sandvik	TiAl3 Osprey Bubuk	Swedia
TLS Teknik	TiAl3-100A	Jerman
Praxair	TiAl3-100A	Amerika Serikat

Harga Serbuk TiAl3

Kelas	Ukuran partikel	Kisaran Harga
TiAl3-100A	15-45 μm	$450-$550/kg, tanpa tanda apapun.
TiAl3-230	45-180 ×m	$350-$450/kg
TiAl3-500	10-45 pm	$500-$600/kg

Harga tergantung pada volume pembelian, tingkat kemurnian, distribusi ukuran partikel, dan morfologi. Komposisi paduan khusus juga dimungkinkan tetapi lebih mahal.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

T: Bagaimanakah cara untuk memproduksi bubuk TiAl3?

A: Proses produksi utamanya meliputi atomisasi gas, proses elektroda pemutar plasma, dan paduan mekanik. Setiap metode menghasilkan karakteristik bubuk yang berbeda yang sesuai untuk aplikasi yang berbeda.

T: Adakah TiAl3 serasi dengan paduan titanium?

A: TiAl3 memiliki serapan solid yang sangat terbatas dalam paduan titanium seperti Ti6Al4V. Tidak disarankan untuk mencampur bubuk TiAl3 dengan bubuk paduan titanium karena pembentukan fasa intermetalik yang getas.

T: Unsur paduan apa yang dapat ditambahkan ke TiAl3?

A: Elemen seperti Nb, Cr, Ni, Cu telah dicampurkan dengan TiAl3 untuk mengubah mikrostruktur dan sifat mekanik. Akan tetapi, campuran berlebihan dapat berdampak negatif terhadap ketahanan oksidasi.

Q: Apakah perbedaan antara bubuk TCPal3 dari PREP dan atomisasi gas?

A: Bubuk PREP mempunyai partikel bola halus yang ideal untuk pembuatan aditif sedangkan bubuk yang diatomisasi gas mempunyai partikel yang sedikit lebih kasar dan lebih hemat biaya yang cocok untuk pengepresan dan sintering.

T: Apa saja tindakan pencegahan yang harus dilakukan saat menangani serbuk TiAl₃?

A: Bubuk TiAl3 cepat terbakar dan mudah teroksidasi. APD yang sesuai harus dipakai dan penanganan harus dilakukan di bawah atmosfer inert untuk mencegah kontaminasi. Kualitas bubuk akan menurun jika terpapar kelembapan dan oksigen.

Kesimpulan

Singkatnya, TiAl3 merupakan bahan intermetalik bersuhu tinggi penting yang tersedia dalam bentuk serbuk untuk berbagai aplikasi. Sifat-sifatnya, seperti kepadatan yang rendah, kekuatan, dan ketahanan oksidasi pada suhu tinggi menjadikannya cocok untuk industri kedirgantaraan, otomotif, dan energi. Penanganan, penyimpanan, dan pengujian serbuk yang tepat sangat penting untuk mencapai sifat akhir komponen. TiAl3 menawarkan sejumlah keunggulan dibandingkan paduan titanium konvensional untuk kasus penggunaan struktur bersuhu tinggi meskipun terdapat beberapa keterbatasan dalam kemampuan mesin dan keuletan pada suhu kamar. Riset yang sedang berlangsung bertujuan untuk lebih meningkatkan bahan tersebut dengan penambahan paduan dan teknik pemrosesan yang inovatif.