Tytan i aluminium w proszku TA7

Przegląd proszku tytanowego i aluminiowego TA7

TA7 należy do systemu stopów międzymetalicznych tytanu i glinu, łącząc lekkie właściwości aluminium z wytrzymałością i odpornością na korozję tytanu. Prawie równomolowy stosunek Ti i Al zapewnia doskonałą równowagę właściwości w zastosowaniach wymagających podwyższonej temperatury.

Kluczowe właściwości proszku TA7 obejmują:

• Bardzo wysoka wytrzymałość właściwa (stosunek wytrzymałości do masy)
• Doskonała wytrzymałość na rozciąganie i pełzanie w wysokich temperaturach
• Niska gęstość w porównaniu do stopów niklu lub stali
• Dobra odporność na korozję w różnych środowiskach
• Dostępne w różnych rozmiarach i morfologiach cząstek

Proszek TA7 stał się doskonałym wyborem do zmniejszenia masy i poprawy wydajności silników lotniczych i płatowców pracujących w wysokich temperaturach.

Skład chemiczny proszku TA7

Proszek TA7 ma następujący skład nominalny:

Element	Waga %
Tytan (Ti)	Równowaga
Aluminium (Al)	7%
Cyna (Sn)	2-5%
Cyrkon (Zr)	1-4%
Krzem (Si)	maks. 0,5%
Węgiel (C)	max. 0,1%
Tlen (O)	0.13% max

Ilość cyny i cyrkonu można zmieniać w celu optymalizacji właściwości mechanicznych w wysokich temperaturach. Poziomy zanieczyszczeń Si, C, O są zminimalizowane.

Właściwości proszku TA7

Kluczowe właściwości proszku TA7 obejmują:

Nieruchomość	Wartość
Gęstość	3,7-4,0 g/cm3
Temperatura topnienia	1460¡«C
Przewodność cieplna	6,7 W/mK
Opór elektryczny	1,78 ×Î.cm
Moduł Younga	110 GPa
Współczynnik Poissona	0.32
Odporność na rozciąganie	800 MPa
Wytrzymałość graniczna	760 MPa
Wydłużenie	1-2%
Odporność na pełzanie	190 MPa przy 700°C

 

Właściwości takie jak wysoka wytrzymałość, niska gęstość, odporność na utlenianie i stabilność termiczna sprawiają, że TA7 nadaje się do najbardziej wymagających zastosowań w podwyższonych temperaturach.

Metoda produkcji proszku TA7

Proszek TA7 może być wytwarzany za pomocą metod takich jak

• Atomizacja gazuWysokociśnieniowy gaz obojętny używany do rozpylania stopionego stopu TA7, w wyniku czego powstaje sferyczny proszek idealny do AM.
• Proces plazmowej elektrody rotacyjnejOdśrodkowa dezintegracja szybko obracającego się strumienia stopionego metalu wytwarza kulisty proszek.
• Mechaniczne stopowanieWysokoenergetyczne mielenie kulowe zmieszanych proszków pierwiastków Ti i Al, a następnie wyżarzanie.

Atomizacja gazowa zapewnia doskonałą kontrolę nad właściwościami proszku, takimi jak rozkład wielkości cząstek, morfologia, mikroczystość i płynność.

Zastosowania proszku TA7

Proszek TA7 jest powszechnie stosowany w:

• wytwarzanie przyrostoweSelektywne topienie laserowe do produkcji złożonych kształtów profili lotniczych, wirników, łopatek turbin.
• Metalowa forma wtryskuDo produkcji małych, złożonych części o kształcie siatki, takich jak elementy turbosprężarki, wymagających wysokiej wytrzymałości i odporności na temperaturę.
• Powłoki termiczne natrysku termicznegoNakładana za pomocą plazmy lub natrysku HVOF na powierzchnie zaworów, łożyska, elementy podwozia wymagające odporności na zużycie/korozję w wysokich temperaturach.
• Metalurgia proszkówTłoczenie i spiekanie w celu tworzenia lekkich, wysokowytrzymałych części konstrukcyjnych do zastosowań lotniczych.

Specyfikacja proszku TA7

Proszek TA7 jest dostępny w różnych rozmiarach, kształtach i poziomach czystości:

• Rozmiar cząstek:Od 15-45 Ă×m dla metod AM, do 100 Ă×m dla procesów natryskiwania cieplnego.
• Morfologia:Prawie sferyczny kształt proszku zapewnia optymalny przepływ i gęstość upakowania.
• Czystość:Od czystości handlowej do ultra wysokich poziomów czystości w oparciu o limity zanieczyszczeń i wymagania procesowe.
• Zawartość Tlenu:Poziomy utrzymywane poniżej 2000 ppm dla większości zastosowań.
• Natężenie przepływu:Proszek dostosowany do doskonałych prędkości przepływu powyżej 25 s/50 g.

Globalni dostawcy proszku TA7

Niektórzy z głównych światowych dostawców proszku TA7 obejmują:

• AP&C (Kanada)
• TLS Technik (Niemcy)
• Sandvik Osprey (UK)
• Tekna (Kanada)
• ECKA Granules (Niemcy)
• Metal Technology (UK)

Firmy te produkują różne gatunki proszku TA7 dostosowane do produkcji addytywnej, napylania termicznego, metalurgii proszków i innych zastosowań wysokotemperaturowych.

Ceny proszku TA7

Cena proszku TA7 jest wyższa niż stali i stopów niklu:

• Ilość$100-150 za kg dla zamówień hurtowych powyżej 500 kg. Mniejsze ilości są wyceniane znacznie wyżej.
• JakośćSferyczny proszek o wysokiej czystości, wytwarzany w ściśle kontrolowanych warunkach przy użyciu zaawansowanych procesów, wymaga wysokiej ceny.
• DostawcaGłówni globalni dostawcy oferują korzyści kosztowe w porównaniu z mniejszymi producentami ze względu na większą wielkość produkcji.
• GeografiaCeny różnią się w zależności od regionu, przy czym Europa i Ameryka Północna są rynkami o wyższych cenach w porównaniu z Azją.

W przypadku krytycznych zastosowań, kupujący powinni skupić się na jakości proszku, a nie na najniższych kosztach podczas pozyskiwania proszku TA7.

Przechowywanie i obchodzenie się z proszkiem TA7

Proszek TA7 wymaga ostrożnego przechowywania i obsługi:

• Powinien być przechowywany w szczelnie zamkniętych pojemnikach w gazie obojętnym, takim jak argon, aby zapobiec utlenianiu.
• Unikać gromadzenia się drobnego proszku, aby zminimalizować ryzyko wybuchu pyłu.
• Podczas obchodzenia się z proszkiem należy stosować odpowiednie środki ochrony indywidualnej, wentylację, uziemienie i praktyki bezpieczeństwa.
• Zapobiegać kontaktowi proszku ze źródłami zapłonu ze względu na zagrożenie łatwopalnością.
• Postępować zgodnie z odpowiednimi wytycznymi bezpieczeństwa zawartymi w karcie charakterystyki substancji niebezpiecznej dostawcy.

Należy zachować ostrożność podczas obchodzenia się z tym wysoce reaktywnym proszkiem stopowym.

Kontrola i testowanie proszku TA7

Kluczowe testy kontroli jakości przeprowadzone na proszku TA7:

• Analiza chemiczna przy użyciu ICP-OES lub XRF w celu zapewnienia zgodności składu ze specyfikacjami.
• Rozkład wielkości cząstek przy użyciu dyfrakcji laserowej zgodnie z normą ASTM B822.
• Analiza morfologii za pomocą obrazowania SEM.
• Pomiar natężenia przepływu proszku za pomocą przepływomierza Halla zgodnie z normą ASTM B213.
• Pomiar gęstości za pomocą piknometrii helowej.
• Analiza zanieczyszczeń poprzez syntezę w gazie obojętnym lub ICP-MS.
• Charakterystyka mikrostruktury przez dyfrakcję rentgenowską.

Dokładne testy zapewniają spójność partii i jakość proszku dla zamierzonego zastosowania.

Porównanie proszków TA7 i Inconel 718

Porównanie proszków TA7 i Inconel 718:

Parametr	TA7	Inconel 718
Gęstość	3,7-4,0 g/cm3	8,2 g/cm3
Wytrzymałość wysokotemperaturowa	Porównywalny	Porównywalny
Odporność na utlenianie	Lepiej	Dobrze
Koszt	Wyżej	Niżej
Praktyczność	Biedny	Wyśmienicie
APLIKACJE	Komponenty lotnicze	Lotnictwo, motoryzacja
Dostępność	Niski	Łatwo dostępny

 

TA7 oferuje oszczędność masy w porównaniu z Inconel 718. Jednak urabialność jest słaba, a dostępność proszku glinku tytanu jest niższa.

TA7 Powder FAQs

P: Jak produkowany jest proszek TA7?

Proszek TA7 jest produkowany komercyjnie przy użyciu atomizacji gazowej, procesu plazmowej elektrody rotacyjnej i mechanicznego stopowania, a następnie wyżarzania. Atomizacja gazowa zapewnia najlepszą kontrolę właściwości proszku.

P: Jakie są główne zastosowania proszku TA7?

Główne zastosowania proszku TA7 obejmują produkcję addytywną, powłoki natryskiwane termicznie, formowanie wtryskowe metali i metalurgię proszków do produkcji lekkich części konstrukcyjnych wymagających odporności na wysokie temperatury.

P: Jaki jest typowy rozmiar proszku TA7 używanego do selektywnego topienia laserowego?

W przypadku procesu SLM idealny zakres wielkości proszku TA7 wynosi 15-45 mikronów o sferycznej morfologii i dobrym przepływie proszku i gęstości upakowania.

P: Czy proszek TA7 wymaga specjalnych środków ostrożności?

Tak, jest wysoce reaktywny i wymaga ostrożnego obchodzenia się z nim w atmosferze obojętnej przy użyciu odpowiedniej wentylacji, uziemienia i środków ochrony indywidualnej, aby zapobiec zagrożeniu pożarem lub wybuchem.

P: Gdzie mogę kupić proszek TA7 odpowiedni do części lotniczych?

W przypadku zastosowań lotniczych wymagających lekkości i wysokiej wytrzymałości, proszek TA7 można nabyć od wiodących producentów, w tym AP&C, TLS Technik, Sandvik Osprey i Tekna.