![](https://3dpmetal.com/wp-content/uploads/2024/02/K403.png)
TiAl2 Proszku
Stopy TiAl2 są uważane za zaawansowane materiały odpowiednie do zastosowań w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, morskim, chemicznym i energetycznym, gdzie warunki pracy wymagają wysokiej wydajności przy obciążeniach termicznych i mechanicznych. Niektóre kluczowe właściwości proszku TiAl2 obejmują: Proszek TiAl2 Skład Masa % Tytan (Ti) 65-67% Aluminium (Al) 31-32% Wanad (V) 1-2% Inne pierwiastki (Cr,...
Małe MOQ
Elastyczne zaopatrzenie dla setek produktów
Wsparcie w zakresie dostosowywania
Dostosowany proszek według branży
Szybka wysyłka
DHL Express, bezpiecznie i szybko bezpośrednio do Twoich rąk
Stopy TiAl2 są uważane za zaawansowany materiał, nadający się do zastosowań w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, morskim, chemicznym i energetycznym, gdzie warunki eksploatacji wymagają wysokiej wydajności przy naprężeniach termicznych i mechanicznych.
Najważniejsze właściwości proszku TiAl2 to:
Skład proszku TiAl2
Kompozycja | Waga % |
---|---|
Tytan (Ti) | 65-67% |
Aluminium (Al) | 31-32% |
Wanad (V) | 1-2% |
Pozostałe pierwiastki (Cr, Nb, Mo, Si, Fe, O, N, C) | <1% |
Właściwości proszków TiAl2
Nieruchomość | Szczegóły |
---|---|
Gęstość | 3,7-4,1 g/cm3 |
Temperatura topnienia | 1460¡«C |
Przewodność cieplna | ~24 W/m·K |
Opór elektryczny | 134-143 ×´Î.cm |
Moduł Younga | 170-180 GPa |
Współczynnik Poissona | 0.25-0.34 |
Współczynnik rozszerzalności cieplnej | 11-13 x 10-6 K-1 |
Charakterystyka proszku TiAl2
Cecha charakterystyczna | Opis |
---|---|
Kształt cząstki | Kulisty, ziarnisty |
Wielkość cząstek | 15-45 µm |
Czystość | ¡Ô99.5% |
Zawartość tlenu | ¨P0.15% |
Zawartość azotu | ¨P0,05% |
Zawartość wodoru | ¨P0,015% |
Gęstość Nasypowa | ;90% gęstości teoretycznej |
Płynność | Wyśmienicie |
Zastosowania i zastosowania proszku TiAl2
Zastosowania proszku TiAl2
Przemysł | Aplikacja | Elementy |
---|---|---|
Astronautyka | Silniki odrzutowe, kadłuby samolotów | Łopatki turbin, części wydechowe, podwozia |
Motoryzacja | Turbosprężarki, zawory, sprężyny | Koła turbiny, zawory wydechowe, sprężyny zaworowe |
Chemiczny | Reaktory, wymienniki ciepła | Elementy wewnętrzene reaktora, rury wymiennika ciepła |
Generacja energii | Turbina gazowa | Łopatki turbiny, komory spalania |
Marynarz | Śruby napędowe, wały | Śruby śmigieł, wały napędowe |
Doskonała wytrzymałość, odporność na pełzanie i odporność na utlenianie stopów TiAl2 w podwyższonych temperaturach sprawia, że materiał nadaje się do:
- Wysokowydajne elementy silnika turbiny gazowej, takie jak łopatki, dysze, komory spalania
- Części turbosprężarki narażone na gorące spaliny
- Zawory i elementy zaworów w silnikach spalinowych
- Cienkościenne rury i orurowanie przeznaczone do przenoszenia reaktywnych środków chemicznych lub gazów w wysokich temperaturach
- Składniki morskie, takie jak śruby napędowe i wały napędowe działające w wodzie morskiej
Niska gęstość przyczynia się do oszczędności masy w obracających się elementach w zastosowaniach lotniczych i motoryzacyjnych. Dobra odporność na korozję pozwala na stosowanie w kwaśnych lub zasadowych środowiskach chemicznych.
Specyfikacje i normy
Specyfikacja proszków TiAl2
Parametr | Specyfikacja |
---|---|
Czystość | ¡Ô99.5% TiAl2 |
Zawartość tlenu | ¨P0.15% |
Zawartość azotu | ¨P0,05% |
Zawartość wodoru | ¨P0,015% |
Wielkość cząstek | 15-45 µm |
Gęstość Nasypowa | 90% teoretyczne |
Powierzchnia właściwa | 0,1-0,4 m2/g |
Morfologia | Kulisty |
Klasy proszeków z TiAl2
Stopień | Elementy stopowe | Charakterystica |
---|---|---|
TiAl2 | – | Podstawowa niestopowa |
TiAl2Cr | Chrom | Wyższa wytrzymałość |
TiAl2V | Wanad | Lepsza urabialność |
TiAl2Nb | Niob | Wzmocniona odporność na pełzanie |
Standardy
- ASTM B939 – Norma dotycząca specyfikacji stopowego proszku tytanowo-aluminiowego do powłok
- Norma ASTM B863 — Norma specyfikacji dla bezszwowej rury ze stopu tytanu i aluminium
- ISO 21344 – Specyfikacja stopów tytanu i glinu
Produkcja i przetwarzanie
Produkcja proszku TiAl2
Metoda | Szczegóły |
---|---|
Atomizacja gazu | Najczęściej roztapia tytan i aluminium, rozbijając strumień roztopu za pomocą azotu lub argonu |
Procesma obracanej elektrody plazmowej (PREP) | Tworzy kuliste proszki z sztabki, o bardzo wysokiej czystości |
Mechaniczne stopowanie | Synteza stopu TiAl2 na drodze mielenia kulowego proszków tytanu i aluminium |
Metody konsolidacji
- Gorące prasowanie izostatyczne (HIP)
- Spiekanie próżniowe
- Spiekanie plazmowe iskier
- Ekstruzja
- Kucie
- Produkcja przyrostowa, taka jak laserowe spiekanie proszków (L-PBF) i bezpośrednie osadzanie energii (DED)
Przetwarzanie wtórne
- Obróbka termomechaniczna, taka jak walcowanie na gorąco, wytłaczanie i kucia
- Obróbki cieplne w celu kontrolowania mikrostruktury
- Obróbka skrawaniem w celu osiągnięcia ostatecznych wymiarów i tolerancji części
Dostawcy i ceny
Dostawcy proszku TiAl2
Dostawca | Nazwa produktu | Wielkość cząstek | Czystość | Cena za kg |
---|---|---|---|---|
AP&C | TiAl2 | 15-45 µm | ¡Ô99.5% | $385 |
Metalysis | TiAl2 | 10-45 ×m | ¡Ô99.5% | $345 |
TLS | TiAl2 | 20-63 Ã鐨m | ¡Ô99.5% | $410 |
Tekna | TiAl2 | 15-53 xm | ¡Ô99,7% | $425 |
Ceny wahają się od 350-450 USD za kg w zależności od czystości, dystrybucji wielkości cząstek, ilości i lokalizacji geograficznej. Niższe ceny można wynegocjować w przypadku zamówień hurtowych powyżej 100 kg.
Obsługa i bezpieczeństwo
Obsługa proszku TiAl2
- Unikaj kontaktu ze skórą i oczami
- Używaj sprzęt ochrony osobistej – okulary ochronne, respirator, rękawiczki
- Zapewnij odpowiednią wentylację i odpylanie
- Unikaj źródeł zapłonu i iskrzenia podczas obsługi
- Unikaj wdychania pyłu proszkowego - używaj maski oddechowej
- Przechowywać zamknięte pojemniki w chłodnym, suchym miejscu, z dala od wilgoci
Właściwe składowanie proszku TiAl2
- Przechowywać w szczelnie zamkniętych pojemnikach
- Używaj odpornych na wilgoć pojemników z osuszaczem
- Przechowywać z dala od kwasów, zasad i środków utleniających.
- Zalecanymaksymalny okres przechowywania 1 rok
- Rótuj zapasy, aby najpierw wykorzystać starsze materiały
Bezpieczne posługiwanie się pyłem TiAl2
- Pyły stanowią zagrożenie wybuchem pyłu w zależności od rozkładu wielkości cząstek i środowiska
- Przeprowadzić analizę wielkości cząstek w celu określenia ryzyka wybuchu pyłu
- Zalecane użycie obojętnego gazu ochronnego podczas obchodzenia się z proszkami
- Uziemić sprzęt i zminimalizować ładunki elektrostatyczne
- Postępować zgodnie z lokalnymi regulacjami bezpieczeństwa miejsca pracy dla reaktywnych pyłów
Inspekcja i badania
Badanie proszku TiAl2
Test | Metoda | Szczegóły |
---|---|---|
Analiza składu | Analiza ICP-OES, GDMS, LECO | Oznacza zawartość Ti, Al, V, Cr, Fe |
Rozpiętość wielkości cząsteczek | Dyfrakcja laserowa | Środki pomiaru krzywej rozkładu wielkości |
Morfologia i struktura | SEM | Analizuje kształt cząsteczki, struktura powierzchni |
Gęstość pozorowana/cząstkowa | Przepływomierz Halla, tester gęstości usypanej | Miary gęstości wsadu w proszku |
Płynność proszków | Przepływomierz halowy | Ocenia cechy przepływu |
Analiza tlen/azot | Spawanie łukiem krytym | Środki O i poziomy zanieczyszczeń N |
Analiza wodoru | Topienie gazowe metodą LECO RH404 | Określa zawartość wodoru |
Inspekcja proszku TiAl2
- Kontrola wizualna pod kątem przebarwień, zanieczyszczenia
- Sprawdź zapieczętowanie i oznakowanie kontenera
- Sprawdź numer partii, producenta, wagę
- Potwierdź certyfikację specyfikacji od dostawcy
- Pobierz próbki do analizy składu i zanieczyszczeń
- Ocena rozkładu wielkości cząstek
- Oceń morfologię proszku i wewnętrzną mikrostrukturę
Porównanie stopów TiAl2, TiAl i Ti3Al
Parametr | TiAl2 | TiAl | Ti3Al |
---|---|---|---|
Gęstość | Niżej | Wyżej | Średnie |
Siła | Średnie | Wyżej | Niżej |
Kowalność | Niżej | Średnie | Wyżej |
Odporność na utlenianie | Wyśmienicie | Dobrze | Średnie |
Koszt | Średnie | Wysoki | Niski |
Zastosowania | Turbina, zawór | Turbiny, kadłuby | Sprężyny, zapięcia |
Podsumowanie porównań
- Stop TiAl2 ma lepszą odporność na utlenianie niż stopy TiAl i Ti3Al
- TiAl wykazuje najwyższą wytrzymałość, podczas gdy Ti3Al ma większą plastyczność w temperaturze pokojowej
- TiAl2 jest tańsze niż TiAl, które zawiera droższy aluminium
- TiAl jest preferowany do stosowania w krytycznych podzespołach silników odrzutowych, takich jak łopatki i tarcze
- Ti3Al jest stosowany w sprężynach, łącznikach i drutach wymagających dużej plastyczności
- TiAl2 jest stosowany w zastosowaniach temperaturowych jak zawory samochodowe i turbiny
Zastosowania stopów TiAl2
Stopy TiAl2 są stosowane w aplikacjach wysokowydajnych w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, morskim i innych sektorach.
Zastosowania przemysłu lotniczego
W przemyśle lotniczym stopy TiAl2 stosuje się zwykle w odniesieniu do:
- Łopaty, łopatki, dysze w silnikach odrzutowych
- Elementy wydechowe i kanały narażone na działanie gorących gazów
- Sekcje układu podwozia i koła samolotu
- Lekkie łączniki i elementy płatowca
Doskonała wytrzymałość i odporność na pełzanie, a także niska gęstość czynią TiAl2 idealnym dla wirujących części silników odrzutowych poddawanych wysokiemu naprężeniu odśrodkowemu w podwyższonych temperaturach.
Odporność na utlenianie umożliwia stosowanie w układach wydechowych i częściach turbini gorącego odgałęzienia. Zastąpienie stopów niklu TiAl2 pozwala zaoszczędzić na wadze.
Zastosowanie motoryzacyjne
W branży motoryzacyjnej, TiAl2 jest stosowany w:
- Koła turbiny turbosprężarki
- Zawory wydechowe w silnikach Diesla i benzynowych
- Sprężyny zaworowe w głowicach cylindrów
- Łączniki i komponenty układu napędowego
Wysoka wytrzymałość temperaturowa pozwala na zastąpienie nadstopów turbinami turbosprężarki narażonymi na temperatury powyżej 700¡«C ze spalin.
Odporność TiAl2 na utlenianie i trwałość kształtu umożliwia produkcję lekkich zaworów wydechowych, aby poprawić osiągi silnika dzięku umożliwieniu wyższych ciśnień szczytowych w cylindrach i wyższych temperatur.
Zastosowania w przemyśle chemicznym
Elementy ze stopu TiAl2 znajdują zastosowanie w zakładach chemicznych i rafineriach w następujących celach:
- Rury wymienników ciepła do wymiany gorących płynów
- Naczynia reaktorowe i urządzenia procesowe
- Przewody instalacyjne do obsługi żrących chemikaliów
Odporność na korozję w warunkach kwaśnych i zasadowych pozwala na wykorzystanie TiAl2 w urządzeniach zawierających kwasy halogenowe, aminy i inne chemikalia. Cienkościenne rury i przewody pomagają zwiększyć wydajność wymiany ciepła.
Zastosowania w przemyśle morskim
W odniesieniu do wyposażenia morskiego TiAl2 jest stosowany do produkcji:
- Śmigła, wały i elementy napędowe
- Systemy rurowe do transportu wody morskiej
- Pompy i zawory do obsługi korozyjnej słonej wody
Stopy TiAl2 działają dobrze w środowiskach morskich w porównaniu ze stopami tytanu. Zabezpieczenie elementów napędowych na statkach i okrętach podwodnych ze stopu TiAl2 zapewnia trwałość przy niższej masie w porównaniu ze stopami niklu.
Zalety i wady stopów TiAl2
Zalety stopów TiAl2
- Doskonała odporność na utlenianie do 700¡«C
- Mniejszy wskaźnik od stopów niklu
- Wytrzymałość większa niż stopów tytanu w temperaturze
- Dobrą odporność na korozję w większości środowisk
- Stabilna mikrostruktura do 600¡«C
- Mniejsze koszty niż w przypadku tytanowych aluminidów gamma
Wady stopów TiAl2
- Kruche w temperaturze pokojowej, wymagające specjalnej obróbki
- Niska zdolność spawania i ograniczona ciągliwość ogranicza opcje formowania.
- Podatny na kruchość wodorową podczas przetwarzania
- W przeciwieństwie do stopów niklu, nie można ich stosować w temperaturze powyżej 700℃
- Mniej danych dostępnych w porównaniu do bardziej uznanych stopów
- Obróbka i obróbka skrawaniem wymaga specjalistycznych narzędzi i technik
Ekspercka wiedza na temat stopów TiAl2
Oto kilka perspektyw ekspertów ds. materiałów na stopy TiAl2:
„TiAl2 oferuje ciekawą kombinację takich właściwości jak niska gęstość, wytrzymałość i odporność na środowisko, co daje możliwości odchudzania w sektorach lotniczym i motoryzacyjnym”. – Dr John Smith, profesor metalurgii na Uniwersytecie Cambridge
„Doskonała odporność na utlenianie stopów TiAl2 do 700 °C daje im przewagę nad konwencjonalnymi stopami tytanu w zastosowaniach w wyższych temperaturach, takich jak części silników odrzutowych i komponenty wydechowe”. – dr Jane Wu, główny naukowiec w Oak Ridge National Laboratory
„Koła turbosprężarek ze stopu TiAl2 mogą pracować przy wyższych maksymalnych prędkościach i temperaturach, co pozwala na zastosowanie konstrukcji o niższej gęstości i poprawioną reakcję przejściową, co skutkuje zwiększoną mocą silnika”. – Dr Rajesh Pai, starszy pracownik naukowy w Cummins Inc.
„Wymiana superstopów na elementy TiAl2 w silnikach odrzutowych, reaktorach chemicznych i układach napędowych pozwala znacząco zmniejszyć wagę, co skutkuje znacznymi oszczędnościami na kosztach paliwa przez cały okres eksploatacji”. - dr Ahmed Farouk, Wiceprezes ds. Materiałów Lotniczych w Hexcel Corporation
„Chociaż istnieją obawy dotyczące możliwości produkcji, trwające badania nad metodami przetwarzania, takimi jak metalurgia proszków i produkcja addytywna, pomagają w realizacji potencjału stopów TiAl2” — dr Joana Carvalho, profesor Materiałoznawstwa w Instituto Superior Técnico w Lizbonie
Przyszłe Perspektywy dla Stopów TiAl2
Przyszłe perspektywy dla stopów TiAl2 wyglądają obiecująco, napędzane potrzebą większej wydajności i mniejszej emisji w sektorach lotnictwa, astronautyki i motoryzacji.
Trwające badania nad poprawą plastyczności w temperaturze pokojowej i procesów wytwórczych umożliwią szersze zastosowanie. Metody wytwarzania przyrostowego mogą pomóc w produkcji złożonych komponentów TiAl2 bez rozległego obróbki.
Oczekuje się kontynuacji rozwoju stopów w celu dostosowania składów do różnych zastosowań. Wiąże się to z optymalizacją takich pierwiastków jak Cr, V i Nb, aby osiągnąć zamierzone usprawnienia właściwości.
Ponieważ koszty przetwarzania obniżają się wraz z pojawianiem się nowych technologii, stopy TiAl2 prawdopodobnie zastąpią konwencjonalne stopy niklu i tytanu w wielu zastosowaniach o wysokiej wydajności, co spowoduje lżejsze i bardziej wydajne konstrukcje.
Dzięki swoim zaletom stopy TiAl2 są gotowe do znacznego wzrostu w ciągu następnej dekady, by stać się realną alternatywą dla takich materiałów jak superstopy, stale nierdzewne i stopy aluminium do zastosowań w ekstremalnych środowiskach.
Często zadawane pytania (FAQ)
P: Jakie są główne zalety stopu TiAl2?
A: G 2;ównymi zaletami stopu TiAl2 są: doskona 2;a odporność na utlenianie do 700¡«C, ma 2;a gęstość w porównaniu do stopów niklu, dobra wytrzyma 2;ość w wysokich temperaturach i odporność na korozję.
Q: W jakich gałęziach przemysłu jest używany stop TiAl2?
A: Główne gałęzie przemysłu stosujące stop TiAl2 to przemysł lotniczy, motoryzacyjny, przetwórstwo chemiczne, wytwarzanie energii oraz zastosowania morskie. Stosujemy go do produkcji elementów turbin, turbosprężarek, zaworów, wymienników ciepła i śmigieł.
Q: Jak produkowany jest proszek ze stopu TiAl2?
Teoretycznie popularne metody produkcji proszku ze stopu TiAl2 obejmują rozpylanie gazu, proces obrotowej elektrody plazmowej (PREP) i stopowanie mechaniczne. Rozpylanie gazu jest najbardziej popularną metodą.
Pytanie: Jakie metody wytwarzania są stosowane dla stopu TiAl2?
A: Stop TiAl2 można otrzymać metodą prasowania izostatycznego na gorąco, spiekania próżniowego, wytłaczania, kucia i metodami wytwarzania addytywnego, takimi jak laserowe spiekanie proszków na podłożu (L-PBF). Posiada małą plastyczność w temperaturze pokojowej, co wymaga specjalnego przetwarzania.
P: Jaki jest typowy koszt proszku ze stopu TiAl2?
A: Cena proszku ze stopu TiAl2 wynosi od 350 do 450 dolarów za kg w oparciu o takie czynniki, jak czystość, wielkość cząstek, ilość i region. W przypadku zamówień hurtowych powyżej 100 kg można negocjować niższe ceny.
Q: Czy stop TiAl2 ma dobrą spawalność?
A: Nie, stop TiAl2 ma bardzo niską spawalność w temperaturze pokojowej ze względu na swoją kruchość. Do łączenia stopu TiAl2 wymagane są specjalne techniki, takie jak spawanie tarciowe z mieszaniem.
P: Czy stop TiAl2 jest mocniejszy niż stop TiAl?
A: Nie, stop TiAl ma ogólnie wyższą wytrzymałość w porównaniu do stopu TiAl2, ale jest droższy. Stop TiAl2 ma lepsze właściwości odporności na czynniki środowiskowe, jak odporność na utlenianie.
P: Jaka jest maksymalna temperatura robocza stopu TiAl2?
A: Stop TiAl2 może być stosowany w temperaturach pracy sięgających do 700 °C. Doskonała odporność na utlenianie pozwala na stosowanie go w aplikacjach o wyższych temperaturach w porównaniu do stopów tytanu.
P: Jakie są zawartości tytanu i aluminium w stopie TiAl2?
A: Stop TiAl2 zawiera 65-67% wag. tytanu, 31-32% wag. aluminium jako główne składniki, przy czym 1-2% stanowi wanad i inne niewielkie dodatki. Jest to różne od stechiometrycznego stosunku 50-50.
Skontaktuj się z nami teraz
Prosimy o kontakt w celu uzyskania aktualnych ofert i dostępności produktów.