Титановый и алюминиевый порошок TA7

Обзор порошка титана и алюминия TA7

TA7 относится к системе титано-алюминиевых интерметаллидных сплавов, сочетающих в себе легкие свойства алюминия с прочностью и коррозионной стойкостью титана. Почти эквиатомное соотношение Ti и Al обеспечивает превосходный баланс свойств для применения при повышенных температурах.

Основные характеристики порошка TA7 включают:

• Очень высокая удельная прочность (отношение прочности к весу)
• Отличная прочность на разрыв и ползучесть при высоких температурах
• Низкая плотность по сравнению с никелевыми или стальными сплавами
• Хорошая коррозионная стойкость в различных средах
• Доступны частицы различных размеров и морфологии

Порошок TA7 стал отличным выбором для снижения веса и повышения эффективности аэрокосмических двигателей и летательных аппаратов, работающих при высоких температурах.

Химический состав порошка TA7

Порошок TA7 имеет следующий номинальный состав:

Элемент	Весовые %
Титан (Ti)	Баланс
Алюминий (Al)	7%
Олово (Sn)	2-5%
Цирконий (Zr)	1-4%
Кремний (Si)	Макс. 0,5%
Углерод (C)	макс. 0,1%
Кислород (O)	0,13% макс.

Количество олова и циркония можно варьировать для оптимизации высокотемпературных механических свойств. Содержание примесей Si, C, O сведено к минимуму.

Свойства порошка TA7

Основные свойства порошка TA7 включают:

Имущество	Ценность
Плотность	3.7–4.0 г/см³
Температура плавления	1460¡«C
Теплопроводность	6,7 Вт/мК
Удельное электрическое сопротивление	1,78 Ã×´Î.см.
Модуль Юнга	110 ГПа
Коэффициент Пуассона	0.32
Прочность на растяжение	800 МПа
Предел текучести	760 МПа
Удлинение	1-2%
Сопротивление ползучести	190 МПа при 700¡"C

 

Такие свойства, как высокая прочность, низкая плотность, устойчивость к окислению и термическая стабильность, делают TA7 пригодным для самых требовательных применений при повышенных температурах.

Метод производства порошка TA7

Порошок TA7 может быть получен такими методами, как:

• Газовая атомизацияИнертный газ высокого давления используется для распыления расплавленного сплава TA7, в результате чего получается сферический порошок, идеально подходящий для AM.
• Процесс плазменного вращающегося электродаЦентробежная дезинтеграция быстро вращающейся струи расплавленного металла приводит к образованию сферического порошка.
• Механический легированияВысокоэнергетическое шаровое измельчение смешанных порошков элементарного Ti и Al с последующим отжигом.

Газовое распыление обеспечивает превосходный контроль над такими характеристиками порошка, как гранулометрический состав, морфология, микрочистота и текучесть.

Области применения порошка TA7

Порошок TA7 обычно используется в:

• аддитивное производство?- Селективное лазерное плавление для производства сложных форм аэродинамических профилей, крыльчаток, лопаток турбин.
• Литье с впрыскиванием металла?- Для изготовления небольших сложных деталей сетчатой формы, например, деталей турбокомпрессоров, требующих высокой прочности и термостойкости.
• Покрытия методом термического напыления.Наносится плазменным или HVOF-напылением на поверхности клапанов, подшипников, деталей шасси, требующих износостойкости/коррозионной стойкости при высоких температурах.
• Порошковая металлургия' - Прессование и спекание для создания легких, высокопрочных конструкционных деталей для аэрокосмической отрасли.

Технические характеристики порошка TA7

Порошок TA7 доступен в различных диапазонах размеров, форм и уровней чистоты:

• Размер частиц:От 15-45 Ã×m для методов AM, до 100 Ã×m для процессов термического напыления.
• Морфология:Почти сферическая форма порошка обеспечивает оптимальную текучесть и плотность упаковки.
• Чистота:От коммерческой чистоты до сверхвысокой чистоты в зависимости от предельного содержания примесей и технологических требований.
• Содержание кислорода:Уровень ниже 2000 ppm для большинства применений.
• Скорость потока:Порошок настраивается для превосходной скорости потока свыше 25 с/50 г.

Мировые поставщики порошка TA7

Среди основных мировых поставщиков порошка TA7 можно назвать следующих:

• AP&C (Канада)
• TLS Technik (Германия)
• Sandvik Osprey (Великобритания)
• Tekna (Канада)
• Гранулы ECKA (Германия)
• Технология металлов (Великобритания)

Эти компании производят различные марки порошка TA7, предназначенные для аддитивного производства, термического напыления, порошковой металлургии и других высокотемпературных применений.

Цена на порошок TA7

Цена на порошок TA7 выше, чем на стали и никелевые сплавы:

• Количество?- $100-150 за кг при оптовых заказах свыше 500 кг. Цены на меньшие объемы значительно выше.
• КачествоВысокая чистота сферического порошка, изготовленного в строго контролируемых условиях с использованием передовых технологий, требует премиальной цены.
• Поставщик?- Крупные мировые поставщики имеют преимущества в стоимости по сравнению с мелкими производителями за счет больших объемов производства.
• География?- Цены в разных регионах отличаются: в Европе и Северной Америке цены выше, чем в Азии.

При выборе порошка TA7 для критически важных применений покупателям следует обратить внимание на качество порошка, а не на его низкую стоимость.

Хранение и обращение с порошком TA7

Порошок TA7 требует бережного хранения и обращения:

• Следует хранить в герметичных контейнерах под инертным газом, например аргоном, для предотвращения окисления.
• Избегайте скопления мелкого порошка, чтобы свести к минимуму риск взрыва пыли.
• При работе с порошком используйте надлежащие СИЗ, вентиляцию, заземление и технику безопасности.
• Не допускайте контакта порошка с источниками возгорания из-за опасности воспламенения.
• Соблюдайте соответствующие правила техники безопасности из SDS поставщика.

При работе с порошком этого высокореактивного сплава следует соблюдать осторожность.

Проверка и тестирование порошка TA7

Ключевые тесты контроля качества, проведенные с порошком TA7:

• Химический анализ с помощью ICP-OES или XRF для обеспечения соответствия состава спецификациям.
• Распределение частиц по размерам с помощью лазерной дифракции в соответствии со стандартом ASTM B822.
• Анализ морфологии с помощью СЭМ-изображений.
• Измерение расхода порошка с помощью расходомера Холла в соответствии со стандартом ASTM B213.
• Измерение плотности методом гелиевой пикнометрии.
• Анализ примесей с помощью сплавления в инертном газе или ИСП-МС.
• Структурная характеристика с помощью дифракции рентгеновских лучей.

Тщательное тестирование гарантирует постоянство партии и качество порошка для использования по назначению.

Сравнение порошков TA7 и Inconel 718

Сравнение порошков TA7 и Inconel 718:

Параметр	TA7	Инконель 718
Плотность	3.7–4.0 г/см³	8,2 г/см3
Высокотемпературная прочность	Сравнимые	Сравнимые
Коррозийная устойчивость	Лучше	Хорошо
Цена	Выше	Низкий
Работоспособность	Бедный	Отличный
ПРИМЕНЕНИЯ	Компоненты для авиации	Космическая, автомобильная
Наличие	Низкий	Легкодоступные

 

TA7 обеспечивает снижение веса по сравнению с Inconel 718. Но обрабатываемость плохая, а доступность порошка алюминида титана ниже.

Часто задаваемые вопросы о порошке TA7

Вопрос: Как производится порошок TA7?

О: Порошок TA7 производится промышленным способом с использованием газового распыления, плазменного процесса с вращающимся электродом и механического легирования с последующим отжигом. Газовое распыление обеспечивает наилучший контроль над характеристиками порошка.

Вопрос: Каковы основные области применения порошка TA7?

О: Основные области применения порошка TA7 включают аддитивное производство, нанесение покрытий методом термического напыления, литье металлов под давлением и порошковую металлургию для изготовления легких конструкционных деталей, требующих способности выдерживать высокие температуры.

Вопрос: Каков типичный размер порошка TA7, используемого для селективного лазерного плавления?

О: Для процесса SLM идеальный размер порошка TA7 составляет 15-45 микрон со сферической морфологией, хорошей текучестью и плотностью упаковки.

Вопрос: Требует ли порошок TA7 особых мер предосторожности при обращении?

О: Да, он высокореактивен и требует осторожного обращения в инертной атмосфере с использованием надлежащей вентиляции, заземления и СИЗ для предотвращения пожаро- и взрывоопасности.

Вопрос: Где можно приобрести порошок TA7, пригодный для изготовления аэрокосмических деталей?

О: Для аэрокосмических применений, требующих малого веса и высокой прочности, порошок TA7 можно приобрести у ведущих производителей, включая AP&C, TLS Technik, Sandvik Osprey и Tekna.