Ti22Al25Nb粉末
Ti22Al25Nb粉末の概要 Ti22Al25Nbは、高い比強度、良好な耐クリープ性、耐酸化性、極端な温度に耐える能力などの魅力的な特性を有するチタンアルミナイド合金のクラスに属します。チタンとアルミニウムのほぼ等原子比は、軽量、強度、高温での耐環境性のバランスの取れた組み合わせを提供します。Ti22Al25Nb粉末の主な特徴は以下の通り：非常に高い比強度（強度対重量比） 優れた高温機械特性 優れたクリープ強度と疲労強度 ニッケルや鉄ベースの超合金に比べて密度が低い 優れた耐食性 Ti22Al25Nb粉末は、航空宇宙、自動車、その他の高温での高性能用途において、軽量化と効率向上のための優れた選択肢として浮上しています。
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Overview of Ti22Al25Nb Powder
Ti22Al25Nb belongs to the class of titanium aluminide alloys that possess attractive properties like high specific strength, good creep resistance, oxidation resistance, and ability to withstand extreme temperatures. The near-equiatomic ratio of titanium and aluminum provides a balanced combination of light weight, strength and environmental resistance at elevated temperatures.
Key characteristics of Ti22Al25Nb powder include:
- Very high specific strength (strength-to-weight ratio)
- Excellent high temperature mechanical properties
- Good creep and fatigue strength
- Low density compared to nickel and iron-based superalloys
- 優れた耐腐食性
Ti22Al25Nb powder has emerged as an excellent choice for reducing weight and improving efficiency in aerospace, automotive, and other high-performance applications at elevated temperatures.
Composition of Ti22Al25Nb Powder
Ti22Al25Nb powder has the following nominal composition:
| エレメント | 質量 % |
|---|---|
| チタン（Ti） | 22% |
| アルミニウム (Al) | 25% |
| ニオブ（Nb） | 5-10% |
| バナジウム(V) | 0-5% |
| クロム | 0-2% |
| 炭素（C） | 0-0.2% |
| 酸素 (O) | 0-0.2% |
The amounts of strengthening elements like niobium and vanadium can be varied to optimize the mechanical properties. Impurity levels of carbon and oxygen are minimized.
Properties of Ti22Al25Nb Powder
Key properties of Ti22Al25Nb powder include:
| プロパティ | 価値 |
|---|---|
| 密度 | 3.7-3.9 g/cm3 |
| 融点 (Yūten) | 1350-1450¡«C |
| 熱伝導率 | 16-22 W/mK |
| 電気抵抗率 | 1.7 Ø×´Î.cm |
| ヤング係数 | 160～180 GPa |
| ポアソン比 | 0.32-0.34 |
| 引張強度 | 500-900 MPa |
| 降伏強度 | 400-600 MPa |
| 伸長 | 1-4% |
| Creep Strength | 150-300 MPa |
| 抗酸化性 | Excellent up to 800¡«C |
The properties like high strength, low density, and temperature capability make it well suited for critical aerospace components needing weight savings.
Production Method for Ti22Al25Nb Powder
Ti22Al25Nb powder can be produced via methods like:
- ガスアトマイゼーション?- High pressure inert gas jet used to atomize molten alloy resulting in fine spherical powder ideal for AM.
- プラズマ回転電極プロセス（PREP）?- Centrifugal disintegration of rapidly rotating molten metal into fine droplets yields spherical powder.
- 機械合金化?- High energy ball milling of elemental/pre-alloyed powders followed by annealing and secondary atomization.
Gas atomization and PREP allow excellent control over powder characteristics like particle size distribution, morphology, and microcleanliness.
Applications of Ti22Al25Nb Powder
Ti22Al25Nb powder is used in:
- 増材製造?- Selective laser melting to produce complex lightweight components like brackets, airfoils, impellers for aerospace and automotive.
- サーマルスプレーコーティング?- Applied via plasma or HVOF spraying to provide wear/corrosion resistance for turbocharger blades and aerospace components at high temperatures.
- 金属インジェクションモールディング?- To manufacture small, complex net-shape parts needing high specific strength up to 800¡«C like turbine blades.
- 粉末冶金?- Pressing and sintering to create low-density, high-strength parts like connecting rods.
Specifications of Ti22Al25Nb Powder
Ti22Al25Nb powder is available under various size ranges, shapes and purity levels:
- 粒径:AM法では15～45Ø×m、溶射法では100Ø×mまで。
- 形態学:?Near-spherical powder morphology provides optimal flow and packing density.
- 純粋性:?From commercial to high purity levels based on impurity limits and process requirements.
- 酸素濃度:ほとんどの用途で2000ppm以下を維持。
- 流動性:25秒/50g以上の優れた流量用にカスタマイズされたパウダー。
Global Suppliers of Ti22Al25Nb Powder
Some of the major global suppliers of Ti22Al25Nb powder are:
- AP&C（カナダ）
- TLS Technik（ドイツ）
- サンドビックオスプレイ（英国）
- テクナ（カナダ）
- ECKA Granules (Germany)
- チタン粉末 (ロシア)
These companies produce various grades of Ti22Al25Nb powder tailored for additive manufacturing, thermal spray, powder metallurgy and other applications.
Pricing of Ti22Al25Nb Powder
Ti22Al25Nb powder is priced higher than steels and nickel alloys:
- 数量500kg以上の大量注文の場合、1kgあたり$100-150。少量の場合、価格はかなり高くなります。
- 品質高純度の球状パウダーは、高度なプロセスを用いて厳密に管理された条件下で製造されるため、プレミアム価格が要求されます。
- サプライヤー大手グローバル・サプライヤーは、生産量が多いため、中小メーカーに比べてコストメリットがある。
- 地理地域によって価格が異なり、ヨーロッパや北米はアジアに比べて高価格の市場である。
For critical applications, buyers should focus on quality rather than lowest cost while sourcing Ti22Al25Nb powder.
Storage and Handling of Ti22Al25Nb Powder
Ti22Al25Nb powder requires careful storage and handling:
- Should be stored in sealed containers under inert gas like argon to prevent oxidation
- 粉じん爆発のリスクを最小限に抑えるために、微粉末の蓄積を避けてください
- Use proper PPE, ventilation, grounding and safety practices during powder handling
- Prevent contact between powder and ignition sources due to flammability hazard
- サプライヤーのSDSの適用される安全ガイドラインに従ってください
Care should be taken when handling this highly reactive alloy powder.
Inspection and Testing of Ti22Al25Nb Powder
Key quality control tests performed on Ti22Al25Nb powder:
- Chemical analysis using ICP-OES or XRF to ensure composition meets specifications
- ASTM B822 規格準拠のレーザー回折を使用して粒径分布を測定
- SEMイメージングを使用した形態解析
- Powder flow rate measurement using Hall flowmeter as per ASTM B213 standard
- ヘリウムピクノメトリーによる密度測定
- Impurity analysis through inert gas fusion or ICP-MS
- X線回折による微細構造評価
徹底したテストにより、用途に応じたバッチの一貫性とパウダーの品質が保証される。
Comparison Between Ti22Al25Nb and Inconel 718 Powders
Ti22Al25Nb and Inconel 718 powders compared:
| パラメータ | Ti22Al25Nb | インコネル718 |
|---|---|---|
| 密度 | 3.7-3.9 g/cm3 | 8.2 g/cm3 |
| 高温強度 | 同等 | 同等 |
| 抗酸化性 | より良い | 調子が良い |
| 利用料 | 上 | 下げる |
| 操作性 | 貧しい | 素晴らしい |
| アプリケーション | 航空宇宙コンポーネント | 航空宇宙、自動車 |
| 空き状況 | 中程度 | 簡単に用意できる |
Ti22Al25Nb offers weight savings over Inconel 718. But workability is poor and cost is higher for titanium aluminide powder.
Ti22Al25Nb Powder FAQs
Q: How is Ti22Al25Nb powder produced?
A: Ti22Al25Nb powder is commercially produced using gas atomization, plasma rotating electrode process, and mechanical alloying followed by annealing and secondary atomization.
Q: What are the main applications of Ti22Al25Nb powder?
A: The major applications include additive manufacturing, thermal spray coatings, metal injection molding, and powder metallurgy to make lightweight structural parts needing high temperature capability.
Q: What is the typical particle size used in AM?
A: For most metal AM processes, the ideal Ti22Al25Nb powder size range is 15-45 microns with high purity, spherical morphology and good powder flow.
Q: Does Ti22Al25Nb powder require special handling precautions?
A: Yes, it is highly reactive and requires careful handling under inert atmosphere using ventilation, grounding, PPE to prevent fire or explosion hazards.
Q: Where can I buy Ti22Al25Nb powder for aerospace applications?
A: For aerospace parts needing lightweight and high strength, Ti22Al25Nb powder can be sourced from leading manufacturers including AP&C, TLS Technik, Sandvik Osprey, and Tekna.
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