Melhor pó Ti-6Al-4V

Visão geral do TC4 Powder

O TC4 pertence ao sistema de liga de titânio bifásico Ï "+ÉÇ. O alumínio estabiliza a fase alfa enquanto o vanádio é um estabilizador beta. Isto resulta num bom equilíbrio de resistência, ductilidade e propriedades a altas temperaturas.

As principais características do pó TC4 incluem:

• Alta relação resistência-peso
• Excelente resistência à fadiga e resistência à fratura
• Boa resistência à fluência a temperaturas elevadas
• Resistência excepcional à corrosão
• Disponível numa gama de distribuições de tamanho de partículas

O pó TC4 surgiu como uma excelente escolha para reduzir o peso e melhorar o desempenho em aplicações aeroespaciais, automóveis, médicas e outras aplicações exigentes.

Composição do TC4 em pó

O pó TC4 tem a seguinte composição nominal:

Elemento	Peso %
Titânio (Ti)	Equilíbrio
Alumínio (Al)	5.5-6.75%
Vanádio (V)	3.5-4.5%
Ferro (Fe)	0-0.40%
Oxigênio (O)	0-0.20%
Carbono (C)	0-0.08%
Nitrogênio (N)	0-0.05%

 

A quantidade de alumínio e vanádio pode ser optimizada para atingir as propriedades mecânicas desejadas. Os níveis de impureza de oxigénio, azoto e carbono são minimizados.

Propriedades do TC4 em pó

As principais propriedades do pó TC4 incluem:

Propriedade	Valor
Densidade	4,41-4,43 g/cm3
Ponto de Fusão	1600-1660¡"C
Condutividade térmica	6,7 W/mK
Resistividade elétrica	1.7 Ã×'Î.cm
Módulo de Young	110 GPa
Coeficiente de Poisson	0.32-0.34
Resistência à tração	900-1200 MPa
Resistência ao escoamento	860-900 MPa
Elongação	8-15%
Resistência à fadiga	400-500 MPa

 

As propriedades como a elevada relação resistência/peso, a resistência à fadiga, a fluência e a resistência à corrosão tornam o TC4 adequado para aplicações críticas em todas as indústrias.

Método de produção do pó TC4

O pó TC4 pode ser produzido através de métodos como:

• Atomização de gás?- Jato de gás inerte de alta pressão utilizado para atomizar a liga TC4 fundida, resultando em partículas de pó esféricas.
• Processo de elétrodo rotativo de plasma?- A desintegração centrífuga de um fluxo de metal fundido em rotação rápida produz um pó esférico.
• Processo Hidreto-Dehidreto?- O hidreto de titânio é decomposto para produzir um pó fino de titânio que é depois misturado com outros pós elementares.

A atomização por gás permite um excelente controlo das características do pó, como a distribuição do tamanho das partículas, a morfologia e a fluidez.

Aplicações do pó TC4

O pó TC4 é normalmente utilizado em:

• fabricação aditiva?- Fusão selectiva por laser para produzir peças estruturais leves para a indústria aeroespacial e automóvel.
• Moldagem por Injeção de Metal?- Para fabricar componentes pequenos e complexos em forma de rede, tais como fechos, elos, instrumentos cirúrgicos.
• Revestimentos por Projeção Térmica?- Aplicado por plasma ou pulverização HVOF para proporcionar resistência ao desgaste/corrosão em aplicações marítimas, de petróleo e gás e biomédicas.
• **Metalurgia do Pó**?- Prensagem e sinterização para criar peças de alta resistência, como lâminas de compressores e turbinas.

Especificações do TC4 Powder

O pó TC4 está disponível em várias gamas de tamanhos, formas e níveis de pureza:

• Tamanho de partícula:De 15-45 ×m para métodos AM, até 100 ×m para processos de pulverização térmica.
• Morfologia:A forma quase esférica do pó proporciona um fluxo e uma densidade de empacotamento óptimos.
• Pureza:Desde a pureza comercial até níveis de pureza elevados com base nos limites de impureza e nos requisitos do processo.
• Teor de Oxigênio:Níveis mantidos abaixo de 2000 ppm para a maioria das aplicações.
• Caudal:Pó personalizado para excelentes taxas de fluxo acima de 25 s/50 g.

Fornecedores globais de TC4 em pó

Alguns dos principais fornecedores mundiais de pó TC4 incluem:

• AP&C (Canadá)
• TLS Technik (Alemanha)
• Tekna (Canadá)
• Sandvik Osprey (Reino Unido)
• Pós Avançados (EUA)
• Grupo CNPC Powder (China)

Estas empresas produzem vários tipos de pó TC4 adaptados ao fabrico de aditivos, à pulverização térmica, à metalurgia do pó e a outras aplicações.

Preços do TC4 Powder

O preço do pó TC4 é mais elevado do que o dos aços e das ligas de níquel:

• Quantidade?- $100-150 por kg para encomendas a granel superiores a 500 kg. As quantidades mais pequenas têm um preço significativamente mais elevado.
• Qualidade?- Pó esférico de elevada pureza, fabricado em condições rigorosamente controladas, utilizando processos avançados, exige um preço superior.
• Fornecedor?- Os grandes fornecedores mundiais oferecem vantagens em termos de custos em comparação com os fabricantes mais pequenos devido a volumes de produção mais elevados.
• Geografia?- Os preços variam consoante as regiões, sendo a Europa e a América do Norte mercados com preços mais elevados do que a Ásia.

Para aplicações críticas, os compradores devem concentrar-se na qualidade e não no custo mais baixo ao adquirir o pó TC4.

Armazenamento e manuseamento do TC4 Powder

O pó TC4 requer um armazenamento e manuseamento cuidadosos:

• Deve ser armazenado em recipientes fechados sob gás inerte, como o árgon, para evitar a oxidação.
• Evitar a acumulação de pó fino para minimizar o risco de explosões de poeiras.
• Utilizar EPI, ventilação, ligação à terra e práticas de segurança adequadas durante o manuseamento do pó.
• Evitar o contacto entre o pó e fontes de ignição devido ao risco de inflamabilidade.
• Seguir as directrizes de segurança aplicáveis da FDS do fornecedor.

Deve-se ter cuidado ao manusear este pó fino reativo de liga de titânio.

Inspeção e ensaio do pó TC4

Principais testes de controlo de qualidade realizados no pó TC4:

• Análise química utilizando ICP-OES ou XRF para garantir que a composição cumpre as especificações.
• Distribuição do tamanho das partículas utilizando a difração laser de acordo com a norma ASTM B822.
• Análise morfológica através de imagens SEM.
• Medição do caudal de pó utilizando o medidor de caudal Hall de acordo com a norma ASTM B213.
• Medição da densidade por picnometria de hélio.
• Análise de impurezas por fusão de gás inerte ou ICP-MS.
• Caracterização de microestrutura por difração de raios X.

Testes exaustivos garantem a consistência dos lotes e a qualidade do pó para a aplicação pretendida.

Comparação entre os pós TC4 e Ti6Al4V

TC4 e Ti6Al4V são dois pós de liga de titânio comparados:

Parâmetros	TC4	Ti6Al4V
Conteúdo de alumínio	5.5-6.75%	5.5-6.75%
Teor de vanádio	3.5-4.5%	3.5-4.5%
Densidade	Maior	Baixo
Resistência à tração	Maior	Baixo
Ductilidade	Baixo	Maior
Resistência à oxidação	Semelhante	Semelhante
Custo	Maior	Baixo

 

O TC4 oferece maior resistência, enquanto o Ti6Al4V oferece melhor ductilidade. O TC4 é adequado para aplicações mais exigentes, apesar do seu custo mais elevado.

FAQs sobre o TC4 Powder

P: Como é produzido o pó TC4?

R: O pó TC4 é produzido comercialmente utilizando a atomização de gás, o processo de elétrodo rotativo de plasma e o processo de hidreto-desidreto. A atomização a gás oferece o melhor controlo das características das partículas.

P: Quais são as principais aplicações do pó TC4?

R: As principais aplicações do pó TC4 incluem o fabrico de aditivos, revestimentos por pulverização térmica, moldagem por injeção de metal e metalurgia do pó para fabricar peças estruturais leves e de elevada resistência.

P: Qual é o tamanho típico do pó TC4 utilizado na fusão selectiva por laser?

R: Para o processo SLM, o intervalo ideal de tamanho do pó TC4 é de 15-45 microns com morfologia esférica e bom fluxo de pó e densidade de embalagem.

P: O pó TC4 requer precauções especiais de manuseamento?

R: Sim, é altamente reativo e requer um manuseamento cuidadoso em atmosfera inerte, utilizando ventilação adequada, ligação à terra e EPI para evitar o risco de incêndio ou explosão.

P: Onde posso comprar pó TC4 adequado para aplicações aeroespaciais?

R: Para peças aeroespaciais que necessitem de elevada resistência, o pó TC4 pode ser adquirido junto dos principais fabricantes, incluindo AP&C, TLS Technik, Tekna, Sandvik Osprey e Advanced Powders.