Polvere di titanio e alluminio TA7

Panoramica della polvere di titanio e alluminio TA7

La TA7 appartiene al sistema di leghe intermetalliche titanio-alluminide che combina le proprietà di leggerezza dell'alluminio con la forza e la resistenza alla corrosione del titanio. Il rapporto quasi equiatomico tra Ti e Al offre un eccellente equilibrio di proprietà per le applicazioni a temperature elevate.

Le caratteristiche principali della polvere TA7 includono:

• Resistenza specifica molto elevata (rapporto forza-peso)
• Eccellente resistenza alla trazione e al creep ad alta temperatura
• Bassa densità rispetto alle leghe di nichel o acciaio
• Buona resistenza alla corrosione in vari ambienti
• Disponibile in una gamma di dimensioni e morfologie delle particelle

La polvere TA7 si è rivelata una scelta eccellente per ridurre il peso e migliorare l'efficienza dei motori aerospaziali e delle cellule che operano ad alte temperature.

Composizione chimica della polvere TA7

La polvere TA7 ha la seguente composizione nominale:

Elemento	% Peso
Titanio (Ti)	Equilibrio
Alluminio (Al)	7%
Stagno (Sn)	2-5%
Zirconio (Zr)	1-4%
Silicio (Si)	0,5% massimo
Carbonio (C)	0,1% max
Ossigeno (O)	0,13% max

La quantità di stagno e zirconio può essere variata per ottimizzare le proprietà meccaniche ad alta temperatura. I livelli di impurità di Si, C e O sono ridotti al minimo.

Proprietà della polvere TA7

Le proprietà principali della polvere TA7 includono:

Proprietà	Valore
Densità	3,7-4,0 g/cm3
Punto di fusione	1460¡«C
Conduttività termica	6,7 W/mK
Resistività elettrica	1,78 Ã×´Î.cm
Modulo di Young	110 GPa
Rapporto di Poisson	0.32
Resistenza alla trazione	800 MPa
Limite di snervamento	760 MPa
Allungamento	1-2%
Resistenza allo scorrimento	190 MPa a 700¡"C

 

Proprietà come l'elevata resistenza, la bassa densità, la resistenza all'ossidazione e la stabilità termica rendono il TA7 adatto alle applicazioni più esigenti a temperature elevate.

Metodo di produzione della polvere di TA7

La polvere di TA7 può essere prodotta con metodi quali:

• Atomizzazione a gasGas inerte ad alta pressione utilizzato per atomizzare la lega TA7 fusa, ottenendo una polvere sferica ideale per l'AM.
• Processo con elettrodi rotanti al plasmaLa disintegrazione centrifuga del flusso di metallo fuso in rapida rotazione produce una polvere sferica.
• Legame meccanico... Macinazione a sfere ad alta energia di polveri elementari di Ti e Al seguite da ricottura.

L'atomizzazione a gas offre un eccellente controllo delle caratteristiche della polvere, come la distribuzione delle dimensioni delle particelle, la morfologia, la micropulizia e la fluidità.

Applicazioni della polvere TA7

La polvere di TA7 è comunemente utilizzata in:

• manifattura additivaFusione laser selettiva per la produzione di forme complesse di profili aerei, giranti e pale di turbine.
• Stampaggio a iniezione di metalloPer la produzione di pezzi di forma netta piccoli e complessi, come i componenti dei turbocompressori, che necessitano di un'elevata forza e resistenza alla temperatura.
• Rivestimento con spruzzatura termicaApplicato tramite plasma o spruzzatura HVOF su superfici di valvole, cuscinetti, componenti di carrelli di atterraggio che necessitano di resistenza all'usura/corrosione ad alte temperature.
• Metallurgia delle polveriPressatura e sinterizzazione per creare parti strutturali leggere e ad alta resistenza per applicazioni aerospaziali.

Specifiche della polvere TA7

La polvere di TA7 è disponibile in varie dimensioni, forme e livelli di purezza:

• Dimensione particellare:Da 15-45 Ã×m per i metodi AM, fino a 100 Ã×m per i processi di spray termico.
• Morfologia:La forma quasi sferica della polvere garantisce un flusso e una densità di impaccamento ottimali.
• Purezza:Dalla purezza commerciale ai livelli di purezza ultra elevati, in base ai limiti di impurità e ai requisiti di processo.
• Contenuto di ossigeno:Livelli mantenuti al di sotto di 2000 ppm per la maggior parte delle applicazioni.
• Portata:Polvere personalizzata per portate eccellenti superiori a 25 s/50 g.

Fornitori globali di polvere di TA7

Alcuni dei principali fornitori mondiali di polvere di TA7 includono:

• AP&C (Canada)
• TLS Technik (Germania)
• Sandvik Osprey (Regno Unito)
• Tekna (Canada)
• Granuli ECKA (Germania)
• Tecnologia del metallo (Regno Unito)

Queste aziende producono vari gradi di polvere TA7 su misura per la produzione additiva, lo spray termico, la metallurgia delle polveri e altre applicazioni ad alta temperatura.

Prezzi della polvere TA7

La polvere di TA7 ha un prezzo superiore a quello degli acciai e delle leghe di nichel:

• Quantità$100-150 al kg per ordini di massa superiori a 500 kg. Le quantità più piccole hanno prezzi significativamente più alti.
• QualitàLa polvere sferica di elevata purezza, prodotta in condizioni strettamente controllate con processi avanzati, richiede un prezzo elevato.
• FornitoreI grandi fornitori globali offrono vantaggi di costo rispetto ai piccoli produttori, grazie ai maggiori volumi di produzione.
• GeografiaI prezzi variano da una regione all'altra: l'Europa e il Nord America sono mercati con prezzi più elevati rispetto all'Asia.

Per le applicazioni critiche, gli acquirenti dovrebbero concentrarsi sulla qualità della polvere piuttosto che sul costo più basso quando si approvvigionano di polvere di TA7.

Conservazione e manipolazione della polvere TA7

La polvere TA7 richiede un'attenta conservazione e manipolazione:

• Devono essere conservati in contenitori sigillati sotto gas inerte come l'argon per evitare l'ossidazione.
• Evitare l'accumulo di polvere fine per ridurre al minimo il rischio di esplosioni di polvere.
• Utilizzare DPI, ventilazione, messa a terra e pratiche di sicurezza adeguate durante la manipolazione della polvere.
• Evitare il contatto tra la polvere e le fonti di accensione a causa del rischio di infiammabilità.
• Seguire le linee guida di sicurezza applicabili contenute nelle SDS del fornitore.

È necessario prestare attenzione quando si maneggia questa polvere di lega altamente reattiva.

Ispezione e test della polvere TA7

Principali test di controllo della qualità eseguiti sulla polvere TA7:

• Analisi chimica mediante ICP-OES o XRF per garantire che la composizione sia conforme alle specifiche.
• Distribuzione granulometrica mediante diffrazione laser secondo lo standard ASTM B822.
• Analisi della morfologia attraverso l'imaging al SEM.
• Misurazione della portata della polvere mediante flussimetro di Hall secondo lo standard ASTM B213.
• Misura della densità mediante picnometria all'elio.
• Analisi delle impurità mediante fusione in gas inerte o ICP-MS.
• Caratterizzazione della microstruttura tramite diffrazione dei raggi X.

Test approfonditi assicurano la consistenza dei lotti e la qualità della polvere per l'applicazione prevista.

Confronto tra le polveri TA7 e Inconel 718

Polveri di TA7 e Inconel 718 a confronto:

Parametro	TA7	Inconel 718
Densità	3,7-4,0 g/cm3	8,2 g/cm3
Resistenza alle alte temperature	Comparabile	Comparabile
Resistenza all'ossidazione	Migliore	Bene
Costi	Più alto	Inferiore
Praticità	Scarso	Eccellente
APPLICAZIONI	Componenti per l'industria aerospaziale	Aerospaziale, automotive
Disponibilità	Scarso	Facilmente disponibile

 

Il TA7 offre una riduzione del peso rispetto all'Inconel 718. Tuttavia, la lavorabilità è scarsa e la disponibilità della polvere di alluminuro di titanio è inferiore.

FAQ sulla polvere TA7

D: Come viene prodotta la polvere TA7?

R: La polvere di TA7 è prodotta commercialmente mediante atomizzazione a gas, processo a elettrodi rotanti al plasma e legatura meccanica seguita da ricottura. L'atomizzazione a gas offre il miglior controllo delle caratteristiche della polvere.

D: Quali sono le principali applicazioni della polvere TA7?

R: Le principali applicazioni della polvere TA7 includono la produzione additiva, i rivestimenti a spruzzo termico, lo stampaggio a iniezione di metalli e la metallurgia delle polveri per la produzione di parti strutturali leggere che necessitano di una capacità di resistere alle alte temperature.

D: Qual è la dimensione tipica della polvere TA7 utilizzata per la fusione laser selettiva?

R: Per il processo SLM, la dimensione ideale della polvere TA7 è di 15-45 micron con una morfologia sferica e una buona densità di flusso e di impaccamento della polvere.

D: La polvere TA7 richiede particolari precauzioni di manipolazione?

R: Sì, è altamente reattivo e richiede un'attenta manipolazione in atmosfera inerte, utilizzando un'adeguata ventilazione, messa a terra e DPI per evitare rischi di incendio o esplosione.

D: Dove posso acquistare la polvere TA7 adatta alle parti aerospaziali?

R: Per le applicazioni aerospaziali che richiedono leggerezza e alta resistenza, la polvere TA7 può essere acquistata dai principali produttori, tra cui AP&C, TLS Technik, Sandvik Osprey e Tekna.