Титановый порошок это универсальный металлический порошок с уникальными свойствами, которые делают его важным материалом для многих областей применения. В этой статье представлен обзор титанового порошка, его свойств, методов производства, областей применения и ведущих мировых поставщиков.
Обзор титанового порошка
Титановый порошок состоит из мелких частиц титана, используемых для производства деталей, покрытий и добавок. Ключевые свойства включают:
- Высокое соотношение прочности и массы
- Коррозионная стойкость
- Биосовместимость
- Высокая температура плавления
- Низкая плотность
- Сохранение прочности при высоких температурах
Титановый порошок выпускается с различными степенями чистоты, размерами частиц и морфологией, чтобы соответствовать различным производственным процессам и требованиям конечного использования.
Наиболее распространенными методами производства титанового порошка являются газовое распыление и плазменная сфероидизация. Поставщики предлагают как сырой титановый порошок, так и сфероидизированные, легированные и плазменно очищенные сорта.
Виды титановых порошков
| Тип | Описание | Приложения |
|---|---|---|
| Чистый титан | 99,5-99,9% содержание титана | Аэрокосмическая промышленность, медицина, потребительские товары |
| Ti-6Al-4V | Титан + 6% алюминий + 4% ванадий | Аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, имплантаты |
| Ti64 | Альтернативное обозначение для Ti-6Al-4V | Аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение, имплантаты |
| Ti-6Al-7Nb | Титан + 6% алюминий + 7% ниобий | Авиакосмическая промышленность, медицина |
| Другие титановые сплавы | Возможны различные композиции | Специальное применение |
Характеристики титанового порошка
| Характеристика | Подробности | Значение |
|---|---|---|
| Размер частиц | Диапазон от 10-250 микрон | Определяет пригодность для аддитивного производства или прессования |
| Морфология | Может быть неправильной, угловатой или сфероидальной формы. | Сфероидальные порошки обладают лучшей текучестью |
| Чистота | Градации от CP1 до CP4 на основе уровней кислорода, азота, углерода | Более высокие степени чистоты требуются для более сложных применений |
| Состав сплава | Варьируется в зависимости от содержания алюминия, ванадия и других легирующих элементов | Легирующие элементы повышают прочность и изменяют свойства |
| Метод производства | Газовое распыление, плазменная очистка, гидрид-дегидрид | Влияет на такие характеристики частиц, как распределение по размерам, форма, чистота |
Технические характеристики титанового порошка
| Параметр | Диапазон |
|---|---|
| Размер частиц | Обычно 10-150 микрон |
| Содержание кислорода | <0,20% для титана Grade 1 |
| Содержание азота | <0,03% для титана класса 1 |
| Содержание углерода | <0,08% для титана класса 1 |
| Плотность отвода | 2,2-3,8 г/куб. см |
| Кажущаяся плотность | >92% абсолютной плотности |
Применение Титановый порошок
Уникальные свойства титана делают его порошок пригодным для применения в различных отраслях промышленности:
Аэрокосмическая промышленность
- Структурные компоненты
- Компоненты двигателя
- Самолеты
- Космический аппарат
Медицина и стоматология
- Замена суставов
- Зубные имплантаты
- Хирургические инструменты
- Медицинские изделия
Автомобильная промышленность
- Клапанные системы
- Шатуны
- Гоночные компоненты
Химическая обработка
- Коррозионностойкие сосуды
- Теплообменники
- Трубопроводы
Потребительские товары
- Спортивные товары
- Часы
- Очки
Аддитивное производство
- Аэрокосмические компоненты
- Автомобильные запчасти
- Медицинские изделия
- Потребительские товары
Порошковая металлургия
- Титановые детали P/M
- Основные сплавы
- Промышленность твердых металлов
Глобальные поставщики титанового порошка
Сложные методы производства титанового порошка приводят к тому, что производственные мощности сосредоточены в руках нескольких крупных поставщиков с запатентованными технологиями.
Ведущие мировые поставщики титанового порошка включают:
AP&C
Основана: 1997
Штаб-квартира: Монреаль, Канада
- Порошки: Титан, титановые сплавы, никелевые суперсплавы
- Степени: Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, чистый титан
- Производственная мощность: 4 000 метрических тонн в год
- Обслуживаемые рынки: Аэрокосмическая промышленность, медицина, энергетика, автомобилестроение
ATI Powder Metals
Основан: 1908
Штаб-квартира: Питтсбург, США
- Порошки: Титан, никель, специальные сплавы
- Степени: Ti-6Al-4V Класс 5 и 23
- Производственные мощности: Более 5 000 метрических тонн в год
- Обслуживаемые рынки: Аэрокосмическая, медицинская, автомобильная, нефтегазовая промышленность
CRS Holdings
Основана: 1987 Штаб-квартира: Хантерсвилл, США
- Порошки: Титан, титановые сплавы, никелевые сплавы
- Марки: Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, коммерчески чистый титан
- Производственная мощность: 2 000 метрических тонн в год
- Обслуживаемые рынки: Аэрокосмическая, оборонная, медицинская, автомобильная промышленность
GKN Hoeganaes
Основана: 1983
Штаб-квартира: Синнамисон, США
- Порошки: Титан, стали, никелевые сплавы
- Степени: Ti-6Al-4V, титан плазменного рафинирования
- Производственная мощность: Широкий ассортимент порошков, распыляемых водой и газом
- Обслуживаемые рынки: Аддитивное производство в различных отраслях промышленности
Титановые технологии OSAKA
Основан: 1946
Штаб-квартира: Амагасаки, Япония
- Порошки: Титановые сплавы, никелевые сплавы, специальные металлы
- Степени: Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, титан высокой чистоты
- Производственные мощности: Ведущий поставщик в Японии
- Обслуживаемые рынки: Аэрокосмическая, автомобильная, медицинская промышленность, электроника
Пурис
Основана: 2019 год как совместное предприятие компаний Titanium Industries (1935) и Mitsui (1947)
Штаб-квартира: Иерусалим, Израиль
- Порошки: Титановые сплавы
- Степени: Ti-6Al-4V Grade 5
- Производственные мощности: Около 2 000 метрических тонн в год
- Обслуживаемые рынки: Аэрокосмическая, медицинская, оборонная, автомобильная промышленность
Сплавы для чтения
Основана: 1988
Штаб-квартира: Робесония, США
- Порошки: Основные сплавы, титановые сплавы
- Градусы: Нестандартные титановые сплавы
- Производственная мощность: Ассортимент оборудования для распыления различных металлов
- Обслуживаемые рынки: Поставщик для производителей порошковых металлов
Решения SLM
Основана: 1996
Штаб-квартира: Любек, Германия
- Порошки: Титановые сплавы, алюминиевые сплавы, никелевые сплавы, инструментальная сталь
- Степени: Ti-6Al-4V Grade 5 и 23, алюминиевые сплавы
- Производственные мощности: Ключевой поставщик для индустрии аддитивного производства
- Обслуживаемые рынки: Аэрокосмическая, медицинская, автомобильная отрасли
Цены на титановый порошок
| Поставщик | Класс | Размер частиц | Ценообразование |
|---|---|---|---|
| AP&C | Ti-6Al-4V | 45-100 мкм | $55/кг |
| ATI Powder Metals | Ti-6Al-4V ELI | 63-106 микрон | $50/кг |
| CRS Holdings | Ti-6Al-4V | 75-150 мкм | $45-50/кг |
| GKN Hoeganaes | Плазма Ti-6Al-4V | 15-45 мкм | $120+/кг |
| Осака Титан | Чистый титан | 45 микрон | $100/кг |
Титановый порошок стоит дороже стального из-за сложности производства и экономии на масштабе. Однако в критических случаях покупатели обращают внимание на качество, чистоту и эксплуатационные характеристики продукта.
Титан в сравнении с альтернативными порошками
Титан против стали
Титан 40% имеет меньшую плотность, чем сталь, и лучше сохраняет прочность при повышенных температурах. Он обладает превосходной коррозионной стойкостью благодаря поверхностному оксидному слою. Дороже, чем порошок из нержавеющей стали.
Титан против алюминия
Почти в два раза прочнее алюминиевой пудры, но плотность всего на 60% выше. Сохраняет свойства при более высоких температурах. Значительно более высокая коррозионная стойкость по сравнению с алюминием благодаря оксидному слою.
Титан против никелевых суперсплавов
Титан обладает меньшей плотностью, что обеспечивает более высокую удельную прочность. Никелевые сплавы могут работать при экстремальных температурах, превышающих полезные пределы титана. Титан - более дешевая альтернатива дорогим суперсплавам.
Титан против кобальтового хрома
В два раза меньше плотности кобальто-хромовых сплавов. Отличная биосовместимость в отличие от проблем с выделением кобальта и хрома в организме. Значительно более дешевый вариант материала.
Выбор Титановый порошок Поставщик
Ключевые факторы при выборе поставщика титанового порошка:
Технические возможности
- Возможность производства необходимых марок
- Контроль качества на протяжении всего производственного процесса
- Постоянство химического состава
Записи о пройденном пути
- Многолетний опыт работы в промышленности
- Репутация качества продукции и обслуживания
Сертификаты качества
- AS9100, ISO 9001
- Специальные сертификаты в области аэрокосмической, оборонной или ядерной промышленности
Персонализация
- Возможность настройки состава сплава и характеристик частиц
Ценообразование
- Возможны скидки на количество
- Крупные покупатели могут вести переговоры о цене
- Заплатите за порошок высокой степени чистоты
Lead Times
- Обычно 6-8 недель для заказанных порошков
- За дополнительную плату возможны срочные заказы
Расположение
- Стоимость доставки составляет значительную часть цены порошка
- Выезды на место для проверки поставщика
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Вопрос: В чем разница между коммерчески чистым титаном и порошком титанового сплава?
О: Коммерчески чистый титановый порошок содержит 99,5-99,9% титана с низким содержанием кислорода, азота и углерода. Порошки титановых сплавов, например Ti-6Al-4V, содержат алюминий, ванадий или другие элементы для улучшения свойств, например прочности.
Вопрос: Какой размер частиц титанового порошка является оптимальным?
О: Для прессования и спекания обычно используется порошок размером 75-150 микрон. Для процессов аддитивного производства предпочтительнее использовать более мелкий порошок размером 15-45 микрон для достижения хорошего разрешения.
В: Требует ли титановый порошок особых мер предосторожности при обращении?
О: Да, титановая мелочь легко воспламеняется и создает опасность взрыва. Применяется герметизация инертным газом и надлежащее заземление. Контакт с водой вызывает проблемы с поглощением водорода.
Вопрос: Как определить, какая марка титана лучше всего подходит для моей задачи?
О: Тщательно проконсультируйтесь с потенциальными поставщиками по техническим требованиям. Наиболее распространенной маркой является Ti-6Al-4V, но другие марки, такие как Ti-6Al-7Nb, отвечают специфическим требованиям. Получите тестовые образцы для оценки характеристик.
Вопрос: Какими методами можно получить титановый порошок, пригодный для 3D-печати?
О: Газовое распыление и плазменная сфероидизация создают тонкие сферические титановые порошки, оптимальные для аддитивного производства. Гидридно-дегидридные и механические методы измельчения также позволяют получить порошок, пригодный для печати.
В: Какая последующая обработка требуется для деталей из титана, изготовленных аддитивным способом?
О: Горячее изостатическое прессование (HIP) помогает устранить пористость в печатных деталях. В зависимости от конечных свойств и требуемых допусков могут потребоваться дополнительные термические обработки, обработка поверхности и механическая обработка.
