![](https://3dpmetal.com/wp-content/uploads/2024/02/Titanium-alloy-powder.jpg)
TiNbZrSn legeringpoeder
TiNbZrSn-legering poeder samenstelling TiNbZrSn legering poeder bestaat uit de volgende elementen: Element Gewicht % Titanium (Ti) 35-40% Niobium (Nb) 35-40% Zirkonium (Zr) 5-10% Tin (Sn) 5-10% Deze precieze combinatie van titanium, niobium, zirkonium en tin resulteert in een legering met een uitstekende sterkte, hardheid en elasticiteit in vergelijking met conventionele legeringen. Het niobiumgehalte in het bijzonder...
Klein MOQ
Flexibele sourcing voor honderden producten
Ondersteuning voor maatwerk
Aangepast poeder volgens de industrie
Snelle verzending
Per DHL Express, veilig en snel in uw handen
Samenstelling TiNbZrSn-legeringspoeder
TiNbZrSn-legeringspoeder bestaat uit de volgende elementen:
Element | Gewichts % |
---|---|
Titanium (Ti) | 35-40% |
Niobium (Nb) | 35-40% |
Zirkonium (Zr) | 5-10% |
Tin (Sn) | 5-10% |
Deze precieze combinatie van titanium, niobium, zirkonium en tin resulteert in een legering met, in vergelijking met conventionele legeringen, bovengemiddelde sterkte, hardheid en elasticiteit. Vooral het niobiumgehalte verbetert de mechanische prestaties aanzienlijk.
Door de verhoudingen van de samengestelde metalen zorgvuldig te controleren, kunnen de eigenschappen van het legeringpoeder worden geoptimaliseerd voor verschillende toepassingen die kenmerken vereisen van hoge sterkte-gewichtsverhoudingen, corrosiebestendigheid, biocompatibiliteit of hogetemperatuurbestendigheid.
Eigenschappen van TiNbZrSn-legeringpoeder
TiNbZrSn-legeringspoeder vertoont de volgende uitzonderlijke eigenschappen:
Onroerend goed | Beschrijving |
---|---|
hoge sterkte | Levert sterkte van meer dan 1400 MPa, gelijk aan geavanceerde legeringen in de lucht- en ruimtevaart |
Lage dichtheid | Dichtheid circa 6,5 g/cm3, veel lager dan staal |
Uitstekende elasticiteit | E-modulus rond de 100 GPa, waardoor flexibiliteit mogelijk is |
Hoge hardheid | Vickershardheid meer dan 450 HV, beter slijtvast dan roestvrij staal |
Goede weerstand tegen corrosie | Bestand tegen corrosie in veeleisende omgevingen |
biocompatibel | Niet-toxisch en geschikt voor medische implantaten |
Hoog smelpunt | Smelt boven de 2500¡«C waardoor het geschikt is voor toepassingen bij hoge temperatuur |
De combinatie van hoge sterkte, een laag gewicht, hardheid en flexibiliteit is zeldzaam en maakt TiNbZrSn tot een uiterst veelzijdig materiaal. Het overtreft conventionele legeringen als roestvrij staal op meerdere eigenschappen.
Productie van TiNbZrSn legeringpoeder
TiNbZrSn-legeringspoeder kan worden geproduceerd met de volgende geavanceerde methodes:
Methode | Beschrijving |
---|---|
Gasverstuiving | Gesmolten legering die in dunne druppels wordt gesproeid die stollen tot poeder |
Plasma-roterend elektrodenproces (PREP) | Elektrode draait snel in plasmaboog om poeder te vernietigen |
Hydride-dehydride (HDH) | Legering wordt gehydrogeneerd, mechanisch tot poeder vergruisd, daarna gedehydrogeneerd |
Gasatomisatie biedt controle over de deeltjesgrootteverdeling en resulteert in zacht, sferisch poeder ideaal voor additieve productie. PREP- en HDH-methoden bieden economische productie van oneven poeder geschikt voor persen en sinteren.
In deze poederproductieprocessen kan de legeringssamenstelling nauwkeurig worden gehandhaafd, wat zorgt voor consistente eigenschappen. Zuivere inerte gasatmosferen voorkomen verontreiniging.
TiNbZrSn-legeringspoedertoepassingen
Dankzij zijn uitgebalanceerde materiaaleigenschappen wordt TiNbZrSn-legerpoeder gebruikt in de volgende toepassingen:
Industrie | Applicatie |
---|---|
Lucht- en ruimtevaart | Luchtvaart- en raketmotorcomponenten, ruimtesystemen |
Automobielen | Kleppenveren, bevestigingsmiddelen, actuatoren |
Medisch | Implantaten, protheses, hulpmiddelen |
Verdediging | Pantser, munitie, ballistiek |
additive manufacturing | 3D-geprinte onderdelen met hoge sterkte |
Chemische verwerking | Corrosiebestendige vaten, leidingwerk |
De combinatie van sterkte, hardheid en biocompatibiliteit maken TiNbZrSn geschikt voor belaste geïmplanteerde apparaten zoals heup- en kniegewrichten. Zijn corrosieweerstand maakt het geschikt voor op zee blootgestelde maritieme toepassingen. En zijn hogetemperatuurbestendigheid is een voordeel in straalmotoren en turbines.
In vergelijking met conventionele legeringen kun je met TiNbZrSn lichtere, sterkere en duurzamere componenten realiseren, waardoor deze een voorsprong hebben in veeleisende industrieën.
TiNbZrSn legering poederspecificaties
TiNbZrSn-legeringspoeder is commercieel verkrijgbaar in de volgende specificaties:
Attribuut | Details |
---|---|
Deeltjesgroottes | 15-45 micrometer, 45-106 micrometer, 106-250 micrometer |
Vorm van deeltjes | Sferisch, onregelmatig |
Zuiverheid | Tot 99,9% |
Zuurstofgehalte | Onder de 2000 ppm |
Poederkwaliteiten | 5de leerjaar, 23, 23 ELI |
Leveringsformulier | Los poeder, gesinterde voorvormlingen |
Zowel gas geatomiseerd bolvormig poeder als onregelmatig poeder is beschikbaar uit HDH of PREP. Kleinere 15-45 micron poeders zijn geschikt voor additieve productie die goede vloeibaarheid en verpakking vereist. Grotere 106-250 micron poeders worden gewoonlijk geperst en gesinterd.
Normen zoals ASTM F1805 en ISO 5832 geven samenstellingsgrenzen en vereiste eigenschappen voor biomedisch poeder van kwaliteit 23 ELI. Aangepaste legeringssamenstellingen en deeltjesgroottes kunnen ook worden geproduceerd om aan de vereisten van de toepassing te voldoen.
Leveranciers van TiNbZrSn-legeringpoeder
Enkele toonaangevende wereldwijde leveranciers van TiNbZrSn-legeringpoeder zijn onder andere:
Provider | Locatie |
---|---|
AMETEK | Verenigde Staten |
CNPC Powder | China |
GKN Hoeganaes | Europa |
LPW-technologie | VK |
Sandvik Osprey | VK |
Geaccrediteerde leveranciers zoals deze hebben geavanceerde interne poederproductie-installaties die gebruikmaken van gasverstuiving of hydride-dehydrideprocessen. Ze kunnen verschillende deeltjesgrootteverdelingen leveren en de legeringssamenstelling naar behoefte aanpassen.
Er zijn kleine batches voor prototyping en grote volumes voor de handel beschikbaar. Strikte kwaliteitscontrole en testen worden door leveranciers uitgevoerd om ervoor te zorgen dat het poeder aan de specificaties voldoet.
Prijsstelling TiNbZrSn-legeringspoeder
Als geavanceerd speciaal metaallegering heeft TiNbZrSn-poeder een hoog prijskaartje:
Poederklasse | Prijsbereik |
---|---|
5e klas | $350-$500 per kg |
Rang 23 | 450-650 € per kg |
Klas 23 ELI | $550-$750 per kg zou vertaald worden als €550 tot €750 per kilogram. |
De prijsstelling is afhankelijk van de orderhoeveelheid, de grootteverdeling van de deeltjes, de vorm en de samenstelling. Kleinere hoeveelheden fijn bolvormig poeder zijn duurder. Onregelmatig poeder en grotere partijgroottes bieden kostenbesparingen.
De prijs is vele malen hoger dan gewone legeringen zoals roestvrij staalpoeder 316L. De superieure eigenschappen rechtvaardigen echter de hogere kosten voor cruciale toepassingen waar maximale prestaties vereist zijn.
Afhandeling van TiNbZrSn-legeringpoeder
Veilig omgaan met TiNbZrSn legering poeder:
- Bewaar afgesloten containers in een koele, droge omgeving om oxidatie en hydratatie te voorkomen
- Vermijd morsen om opeenhoping van poeder te voorkomen, wat een explosiegevaar oplevert
- Alle apparatuur voor het hanteren van poeder en alle transportvaten moeten worden geaard.
- Draag handschoenen en ademhalingsbescherming bij het hanteren van poeder
- Gebruik gereedschappen die geen vonken veroorzaken en vacuümsystemen met inerte gasomschakelingen
- Pas waar nodig ventilatie en bronafzuiging toe
De kleine deeltjesgrootte maakt TiNbZrSn-poeder ontvlambaar bij verspreiding. Zorgvuldige toepassing van veiligheidsprotocollen is essentieel. Geautomatiseerde handschoenenkast en inkapselingssystemen worden aanbevolen.
Inspectie van de legering TiNbZrSn
TiNbZrSn-legering moet worden gekeurd op:
Parameter | Methode | Acceptatiecriteria |
---|---|---|
Particle size distribution | Laserdiffractie, zeven | Komt binnen het opgegeven bereik |
Vorm van deeltjes | SEM-beeldvorming | Sferische, gladde oppervlakken |
Deeltjeschemie | EDX/EDS, ICP-OES | Beantwoordt aan de gespecificeerde samenstelling |
Zuurstof/Stikstof | MIG-lassen | Beneden 2000 ppm zuurstof |
Schijnbare dichtheid | Hall flowmeter zou vertaald kunnen worden als "Hall stroommeter" in het Nederlands. | Betere regelgeving voor grotere dichtheid |
Debiet | Hall flowmeter zou vertaald kunnen worden als "Hall stroommeter" in het Nederlands. | Stroomt vrijelijk door opening |
Deze tests verzekeren dat het poeder voldoet aan de specificaties voor grootte, vorm, chemie, zuiverheid en vloeibaarheid vereist voor AM of direct printen en sinteren.
Testen van TiNbZrSn-poederlegeringen
De volgende verdere testen kunnen worden uitgevoerd om TiNbZrSn-legeringpoeder te calificeren:
Test | Methode | Doel |
---|---|---|
Compressibiliteit | Uniaxiale persing | Beoordeel de reactie van verdichting |
Groene sterkte | Transverse rupture resistance | Meetkracht vóór het sinteren meten |
Dichtheid na het sinteren | Dimensionale meting | Zorg voor volledige consolidatie |
Microstructuur | Optische microscopie, SEM | Beoordeel smelten, porositeit en granen |
Hardheid | Vickers- en Rockwell-hardheidtests | Mechanische eigenschappen verifiëren |
Treksterkte | ASTM E8 | UTS, opbrengst, rek meten |
Het testen van de gecomprimeerde en gesinterde staalmonsters is verstandig om zekerheid te krijgen over de poederverwerkbaarheid en de uiteindelijke mechanische eigenschappen versus de ontwerpvereisten.
Voors en tegens van TiNbZrSn-legeringspoeder
Voordelen | Nadelen |
---|---|
Uitzonderlijke sterkte-gewichtsverhouding | Duur in vergelijking met gangbare legeringen |
Hogere elasticiteit dan andere legeringen met hoge sterkte | Lagere ductiliteit dan titaniumlegeringen |
Uitstekende hardheid en slijtvastheid | Moet voorzichtig behandeld worden, omdat het reactief is |
Bestand tegen corrosie in veeleisende omgevingen | Moeilijk te bewerken en te slijpen |
Biocompatibel voor medisch gebruik | Weinig leveranciers en beschikbaarheid |
Bestand tegen extreme hoge temperaturen | Vereist warm isostatisch persen voor volledige consolidatie |
Voor cruciale toepassingen waarbij prestaties zwaarder wegen dan kosten, levert TiNbZrSn-legeringpoeder onovertroffen eigenschappen in vergelijking met andere legeringen. De belangrijkste beperkingen zijn de kosten en beschikbaarheid.
TiNbZrSn met andere legeringen vergelijken
Hoe verhoudt TiNbZrSn zich tot andere hoogwaardige metaalpoeders?
versus roestvrij staal:
- 2 keer sterker
- 70% lagere densiteit
- 5x hogere hardheid
- Betere weerbestendigheid
Versus titaniumlegeringen:
- 50% hogere elasticiteit
- 20% hogere hardheid
- Betere kruipweerstand
- Lagere ductiliteit
Versus kobalt-chroomlegeringen:
- Lagere dichtheid
- Geen toxische effecten
- Hogere servicetemperatuur
- Lagere taaiheid
Versus Ni-gebaseerde superlegeringen:
- Eenvoudigere verwerking
- Lagere kosten
- Lagere temperatuurcapaciteit
- Lagere kruipsterkte
TiNbZrSn biedt dus een optimale balans van eigenschappen die je niet vindt bij andere legeringen en dit maakt het perfect voor de meest veeleisende toepassingen.
Inzichten over het gebruik van TiNbZrSn-legeringspoeder
Hier zijn enkele belangrijke inzichten voor het effectief gebruiken van TiNbZrSn:
- Gasatomiseerd poeder met een gecontroleerde deeltjesgrootteverdeling geeft de beste stroom- en pakkingseigenschappen voor AM
- Irregulier poeder vereist hogere druk bij het persen en sinteren
- Warm isostatisch persen helpt bij het bereiken van maximale dichtheid en eigenschappen
- Annealing kan worden gebruikt om ductiliteit en taaiheid naar behoefte aan te passen
- Near-net-shape onderdelen minimaliseren kostbaar bewerken van gesinterde componenten
- Oppervlaktebehandelingen vergroten de slijtvastheid voor toepassingen met schuivend contact
- Het verbinden van verschillende materialen met TiNbZrSn vereist de selectie van een geschikt proces
- Strikte leverancierskwalificaties en tests helpen de poederkwaliteit en -prestatie te garanderen
Het is belangrijk om de verwerkings-microstructuur-eigenschappenrelatie te begrijpen om het volledige potentieel van deze uitzonderlijke legering aan te boren.
Veelgestelde vragen
Hier zijn enkele veelgestelde vragen over TiNbZrSn-legeringpoeder:
Q: Is TiNbZrSn-poeder compatibel met 3D-printen?
A Ja, gasgeatomiseerd TiNbZrSn met een gecontroleerd deeltjesgrootte en een hoge bolvormigheid kan worden gebruikt voor poederbedfoesiefusieprocessen en directenergiedepositie-AM-processen. De parameters moeten worden geoptimaliseerd om hoge dichtheid te bereiken.
Q: Welke deeltjesgrootte is het beste voor additieve fabricage?
A: 15-45 micron wordt aanbevolen, zodat voor een goede poederstroom en verpakking wordt gezorgd. Grotere formaten tot 106 micron zijn ook met succes geprint voor enkele toepassingen die dikkere lagen vereisen.
V: TiNbZrSn vereist na AM heet isostatisch persen.
A: HIP helpt de dichtheid te maximaliseren, elimineert interne poriën en verbetert de mechanische eigenschappen. Maar voor niet zo veeleisende toepassingen kan voldaan worden aan de vereisten met net geprinte TiNbZrSn-onderdelen zonder HIP.
Q: Kunt u TiNbZrSn-legering bewerken en slijpen?
A: Ja, maar er zijn wel stijve opstellingen, koelmiddel met hoge druk, scherpe hardmetaalgereedschappen en fijne slijpmaterialen voor nodig. De voedingssnelheid en het toerental moet lager zijn dan bij conventionele legeringen vanwege de hardheid.
V: Is TiNbZrSn geschikt voor biomedische implantaten?
A: Ja, het is gebruikt voor botplaten, heup- en knie-implantaten, omdat het biocompatibel is, een lage modulus heeft en een hoge sterkte die ideaal is voor dragende apparaten. Graad 23 ELI-poeder levert de benodigde zuiverheid.
V: Typische toepassingen voor TiNbZrSn-legering?
A: Luchtvaartcomponenten zoals landingsgestellen, veringen en bevestigingsmiddelen voor auto's, biomedische implantaten, pantserplaten, turbines voor energieopwekking en gereedschap voor het vormen en stansen van plaatwerk.
Conclusie
Samengevat biedt TiNbZrSn-legeringpoeder uitzonderlijke sterkte gecombineerd met lage dichtheid, elasticiteit en hardheid, in tegenstelling tot alle andere conventionele of geavanceerde legeringen. Hoewel de kosten hoger zijn, rechtvaardigen veel kritische toepassingen de uitgaven als geoptimaliseerde materiaaleigenschappen van het grootste belang zijn. Met de groeiende beschikbaarheid en doorlopende innovaties zullen de unieke capaciteiten van TiNbZrSn de komende jaren in meer industrieën worden ingezet.
Neem nu contact met ons op
Neem contact met ons op voor recente productoffertes en beschikbaarheid van voorraad.