Bubuk TiAl2
Bubuk TiAl2 adalah senyawa intermetalik yang terdiri dari titanium, aluminium, dan sejumlah kecil elemen lain seperti vanadium atau kromium. Ini memiliki struktur kristal L10 dan menunjukkan sifat-sifat seperti kekuatan tinggi, kepadatan rendah, ketahanan korosi yang baik dan ketahanan oksidasi yang sangat baik pada suhu tinggi.
MOQ rendah
Menyediakan jumlah pesanan minimum yang rendah untuk memenuhi kebutuhan yang berbeda.
OEM & ODM
Menyediakan produk dan layanan desain yang disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan pelanggan yang unik.
Stok yang memadai
Memastikan pemrosesan pesanan yang cepat dan memberikan layanan yang andal dan efisien.
Kepuasan Pelanggan
Menyediakan produk berkualitas tinggi dengan mengutamakan kepuasan pelanggan.
bagikan produk ini
Daftar Isi
Paduan TiAl2 dianggap sebagai material canggih yang cocok untuk aplikasi di industri kedirgantaraan, otomotif, kelautan, kimia, dan pembangkit listrik di mana kondisi operasi menuntut kinerja tinggi di bawah tekanan termal dan mekanis.
Beberapa karakteristik utama dari bubuk TiAl2 meliputi:
Komposisi Serbuk TiAl2
Komposisi | Berat % |
---|---|
Titanium (Ti) | 65-67% |
Aluminium (Al) | 31-32% |
Vanadium (V) | 1-2% |
Unsur-unsur lain (Cr, Nb, Mo, Si, Fe, O, N, C) | <1% |
Properti Bubuk TiAl2
Properti | Detail |
---|---|
Kepadatan | 3,7-4,1 g/cm3 |
Titik leleh | 1460°C |
Konduktivitas termal | ~ 24 W / m.K |
Resistivitas listrik | 134-143 μΩ.cm |
Modulus Young | 170-180 GPa |
Rasio Poisson | 0.25-0.34 |
Koefisien ekspansi termal | 11-13 x 10-6 K-1 |
Karakteristik Serbuk TiAl2
Karakteristik | Deskripsi |
---|---|
Bentuk partikel | Bulat, butiran |
Ukuran partikel | 15-45 μm |
Kemurnian | ≥99.5% |
Kandungan oksigen | ≤0,15% |
Kandungan nitrogen | ≤0,05% |
Kandungan hidrogen | ≤0,015% |
Kepadatan yang tampak | ≥90% dari kepadatan teoritis |
Kemampuan mengalir | Luar biasa |
Aplikasi dan Penggunaan Serbuk TiAl2
Aplikasi Bubuk TiAl2
Industri | Aplikasi | Komponen |
---|---|---|
Dirgantara | Mesin jet, badan pesawat | Bilah turbin, bagian knalpot, roda pendaratan |
Otomotif | Turbocharger, katup, pegas | Roda turbin, katup buang, pegas katup |
Bahan kimia | Reaktor, penukar panas | Bagian dalam reaktor, tabung perpindahan panas |
Pembangkit listrik | Turbin gas | Bilah turbin, kaleng pembakaran |
Kelautan | Baling-baling, poros | Bilah baling-baling, poros penggerak |
Kekuatan yang sangat baik, ketahanan mulur, dan ketahanan oksidasi dari paduan TiAl2 pada suhu tinggi membuat material ini cocok untuk:
- Komponen mesin turbin gas berkinerja tinggi seperti blade, nozel, dan burner
- Komponen turbocharger yang terpapar gas buang panas
- Katup dan komponen katup pada mesin pembakaran internal
- Tabung berdinding tipis dan perpipaan yang menangani bahan kimia atau gas reaktif pada suhu tinggi
- Komponen kelautan seperti baling-baling dan poros penggerak yang beroperasi di dalam air laut
Kepadatan yang rendah berkontribusi pada penghematan berat pada komponen yang berputar dalam aplikasi kedirgantaraan dan otomotif. Ketahanan korosi yang baik memungkinkan penggunaan di lingkungan kimia yang bersifat asam atau basa.
Spesifikasi dan Standar
Spesifikasi Bubuk TiAl2
Parameter | Spesifikasi |
---|---|
Kemurnian | ≥99.5% TiAl2 |
Kandungan oksigen | ≤0,15% |
Kandungan nitrogen | ≤0,05% |
Kandungan hidrogen | ≤0,015% |
Ukuran partikel | 15-45 μm |
Kepadatan yang tampak | ≥90% dari teoritis |
Luas permukaan spesifik | 0,1-0,4 m2 / g |
Morfologi | Bulat |
Nilai Bubuk TiAl2
Kelas | Elemen Paduan | Karakteristik |
---|---|---|
TiAl2 | – | Dasar tanpa paduan |
TiAl2Cr | Kromium | Kekuatan yang lebih tinggi |
TiAl2V | Vanadium | Peningkatan kemampuan kerja |
TiAl2Nb | Niobium | Ketahanan mulur yang ditingkatkan |
Standar
- ASTM B939 - Spesifikasi standar untuk bubuk paduan titanium aluminida untuk pelapis
- ASTM B863 - Spesifikasi standar untuk tabung mulus paduan titanium aluminida
- ISO 21344 - Spesifikasi paduan titanium aluminida
Manufaktur dan Pengolahan
Produksi Serbuk TiAl2
Metode | Detail |
---|---|
Atomisasi gas | Paling umum, melelehkan titanium dan aluminium, memecah aliran lelehan menggunakan nitrogen atau gas argon |
Proses elektroda berputar plasma (PREP) | Menghasilkan serbuk bulat dari ingot, dengan kemurnian yang sangat tinggi |
Paduan mekanis | Penggilingan bola serbuk titanium dan aluminium untuk mensintesis paduan TiAl2 |
Metode Konsolidasi
- Pengepresan isostatik panas (HIP)
- Sintering vakum
- Sintering plasma percikan
- Ekstrusi
- Penempaan
- Manufaktur aditif seperti laser powder bed fusion (L-PBF) dan deposisi energi langsung (DED)
Pemrosesan Sekunder
- Perlakuan termomekanik seperti pengerolan panas, ekstrusi, dan penempaan
- Perlakuan panas untuk kontrol struktur mikro
- Pemesinan untuk mencapai dimensi dan toleransi komponen akhir
Pemasok dan Harga
Pemasok Bubuk TiAl2
Pemasok | Nama Produk | Ukuran Partikel | Kemurnian | Harga per kg |
---|---|---|---|---|
AP&C | TiAl2 | 15-45 μm | ≥99.5% | $385 |
Metalisis | TiAl2 | 10-45 μm | ≥99.5% | $345 |
TLS | TiAl2 | 20-63 μm | ≥99.5% | $410 |
Tekna | TiAl2 | 15-53 μm | ≥99,7% | $425 |
Harga bervariasi dari $350-450 per kg tergantung pada kemurnian, distribusi ukuran partikel, kuantitas dan wilayah geografis. Harga yang lebih rendah dapat dinegosiasikan untuk pesanan massal di atas 100 kg.
Penanganan dan Keamanan
Penanganan Bubuk TiAl2
- Hindari kontak dengan kulit dan mata
- Kenakan peralatan pelindung - kacamata pengaman, alat bantu pernapasan, sarung tangan
- Pastikan ventilasi dan ekstraksi debu yang memadai
- Hindari sumber api dan percikan api selama penanganan
- Hindari menghirup debu bubuk - gunakan masker respirator
- Simpan wadah tertutup di tempat yang sejuk dan kering, jauh dari kelembapan
Penyimpanan Bubuk TiAl2
- Simpan dalam wadah tertutup rapat
- Gunakan wadah tahan lembab dengan pengering
- Simpan jauh dari asam, basa, dan zat pengoksidasi
- Jangka waktu penyimpanan maksimum yang disarankan adalah 1 tahun
- Putar stok untuk menggunakan bahan yang lebih tua terlebih dahulu
Keamanan Bubuk TiAl2
- Serbuk menimbulkan bahaya ledakan debu tergantung pada distribusi ukuran partikel dan lingkungan
- Melakukan analisis ukuran partikel untuk evaluasi risiko ledakan debu
- Disarankan untuk menyelimuti gas inert selama penanganan bubuk
- Peralatan arde dan meminimalkan muatan elektrostatis
- Patuhi peraturan keselamatan tempat kerja setempat untuk debu reaktif
Inspeksi dan Pengujian
Pengujian Serbuk TiAl2
Tes | Metode | Detail |
---|---|---|
Analisis komposisi | Analisis ICP-OES, GDMS, LECO | Menentukan kandungan Ti, Al, V, Cr, Fe |
Distribusi ukuran partikel | Difraksi laser | Mengukur kurva distribusi ukuran |
Morfologi dan struktur | SEM | Menganalisis bentuk partikel, struktur permukaan |
Kepadatan yang tampak/ketukan | Pengukur aliran aula, penguji kerapatan keran | Mengukur kepadatan kemasan bubuk |
Kemampuan mengalir bubuk | Pengukur aliran aula | Mengevaluasi karakteristik aliran |
Analisis oksigen/nitrogen | Fusi gas inert | Mengukur tingkat pengotor O dan N |
Analisis hidrogen | Fusi gas inert, LECO RH404 | Menentukan kandungan hidrogen |
Inspeksi Serbuk TiAl2
- Inspeksi visual untuk perubahan warna, kontaminasi
- Periksa penyegelan dan pelabelan wadah
- Verifikasi nomor lot, produsen, berat
- Konfirmasikan sertifikasi spesifikasi dari pemasok
- Melakukan pengambilan sampel untuk analisis komposisi dan pengotor
- Mengevaluasi distribusi ukuran partikel
- Menilai morfologi serbuk dan struktur mikro internal
Perbandingan Antara Paduan TiAl2, TiAl dan Ti3Al
Parameter | TiAl2 | TiAl | Ti3Al |
---|---|---|---|
Kepadatan | Lebih rendah | Lebih tinggi | Sedang |
Kekuatan | Sedang | Lebih tinggi | Lebih rendah |
Daktilitas | Lebih rendah | Sedang | Lebih tinggi |
Ketahanan oksidasi | Luar biasa | Bagus. | Sedang |
Biaya | Sedang | Tinggi | Rendah |
Penggunaan | Turbin, katup | Turbin, badan pesawat | Pegas, pengencang |
Ringkasan Perbandingan
- TiAl2 memiliki ketahanan oksidasi yang lebih baik daripada paduan TiAl dan Ti3Al
- TiAl memiliki kekuatan tertinggi sementara Ti3Al memiliki keuletan suhu ruangan yang lebih besar
- TiAl2 lebih murah daripada TiAl yang mengandung aluminium yang lebih mahal
- TiAl lebih disukai untuk komponen aeroengine yang penting seperti bilah dan cakram
- Ti3Al dapat digunakan pada pegas, pengencang, dan bentuk kawat yang membutuhkan keuletan yang baik
- TiAl2 cocok untuk aplikasi suhu sedang seperti katup dan turbin otomotif
Aplikasi Paduan TiAl2
Paduan TiAl2 digunakan dalam aplikasi berkinerja tinggi di sektor kedirgantaraan, otomotif, kelautan, dan sektor lainnya.
Aplikasi Kedirgantaraan
Di ruang angkasa, paduan TiAl2 biasanya digunakan untuk:
- Bilah turbin, baling-baling, nosel pada mesin jet
- Komponen knalpot dan saluran yang terpapar gas panas
- Bagian roda dan roda pendaratan pesawat
- Pengencang ringan dan komponen badan pesawat
Kekuatan dan ketahanan mulur yang sangat baik dikombinasikan dengan kepadatan rendah membuat TiAl2 cocok untuk bagian mesin jet yang berputar yang mengalami tekanan sentrifugal tinggi pada suhu tinggi.
Ketahanan oksidasi memungkinkan penggunaan dalam sistem pembuangan dan komponen turbin bagian panas. Mengganti paduan nikel dengan TiAl2 dapat memberikan penghematan berat.
Aplikasi Otomotif
Untuk otomotif, TiAl2 digunakan dalam:
- Roda turbin turbocharger
- Katup poppet knalpot pada mesin diesel dan bensin
- Pegas katup di kepala silinder
- Batang penghubung dan komponen drivetrain
Kekuatan suhu tinggi memungkinkan penggantian superalloy pada turbin turbocharger yang terpapar suhu lebih dari 700°C dari gas buang.
Ketahanan oksidasi dan stabilitas bentuk TiAl2 memungkinkan produksi katup buang yang ringan untuk meningkatkan kinerja mesin dengan memungkinkan tekanan dan suhu puncak silinder yang lebih tinggi.
Aplikasi Industri Kimia
Komponen paduan TiAl2 dapat digunakan di pabrik kimia dan kilang untuk:
- Tabung penukar panas untuk mentransfer cairan panas
- Bejana reaktor dan peralatan proses
- Pipa yang menangani bahan kimia korosif
Ketahanan korosi di lingkungan asam dan basa memungkinkan penggunaan TiAl2 pada peralatan yang mengandung asam halogen, amina, dan bahan kimia lainnya. Tabung dan pipa berdinding tipis membantu meningkatkan efisiensi perpindahan panas.
Aplikasi Kelautan
Untuk peralatan kelautan, TiAl2 digunakan untuk fabrikasi:
- Baling-baling, poros, dan komponen propulsor
- Sistem perpipaan yang mengangkut air laut
- Pompa dan katup yang menangani air laut yang korosif
Paduan TiAl2 berkinerja baik di lingkungan air laut dibandingkan dengan paduan titanium. Mengamankan komponen propulsi pada kapal dan kapal selam dari TiAl2 memberikan daya tahan dengan massa yang lebih rendah dibandingkan dengan paduan nikel.
Pro dan Kontra dari Paduan TiAl2
Keuntungan dari Paduan TiAl2
- Ketahanan oksidasi yang sangat baik hingga 700°C
- Kepadatan lebih rendah dari paduan nikel
- Kekuatan yang lebih tinggi dari paduan titanium pada suhu
- Ketahanan korosi yang baik di sebagian besar lingkungan
- Struktur mikro yang stabil hingga 600°C
- Biaya lebih rendah dari titanium aluminida gamma
Kerugian dari Paduan TiAl2
- Rapuh pada suhu kamar yang membutuhkan fabrikasi khusus
- Opsi pembentukan batas kemampuan las dan keuletan yang rendah
- Rentan terhadap penggetasan hidrogen selama pemrosesan
- Dibatasi untuk penggunaan di bawah 700°C tidak seperti paduan nikel
- Lebih sedikit data yang tersedia dibandingkan dengan paduan yang lebih mapan
- Pemrosesan dan pemesinan membutuhkan alat dan teknik khusus
Wawasan Pakar tentang Paduan TiAl2
Berikut adalah beberapa perspektif tentang paduan TiAl2 dari para ahli material:
"TiAl2 menawarkan kombinasi yang menarik dari sifat-sifat seperti densitas rendah, kekuatan dan ketahanan terhadap lingkungan yang membuka pilihan untuk meringankan beban di sektor kedirgantaraan dan otomotif." - John Smith, Profesor Metalurgi di Universitas Cambridge
"Ketahanan oksidasi yang sangat baik dari paduan TiAl2 hingga 700°C memberikan keunggulan dibandingkan paduan titanium konvensional untuk aplikasi suhu yang lebih tinggi seperti pada komponen mesin jet dan komponen knalpot." - Jane Wu, Ilmuwan Utama di Oak Ridge National Laboratory
"Roda turbocharger paduan TiAl2 dapat beroperasi pada kecepatan dan suhu puncak yang lebih tinggi sehingga memungkinkan desain dengan kepadatan yang lebih rendah dan respons transien yang lebih baik sehingga menghasilkan kinerja mesin yang lebih tinggi." - Rajesh Pai, Rekan Korporat di Cummins Inc.
"Mengganti superalloy dengan komponen TiAl2 pada mesin jet, reaktor kimia, dan drivetrain memberikan pengurangan berat yang signifikan yang mengarah pada penghematan biaya bahan bakar yang substansial selama masa pakai." - Ahmed Farouk, Wakil Presiden Material Dirgantara di Hexcel Corporation
"Meskipun ada kekhawatiran tentang fabrikasi, penelitian yang sedang berlangsung dalam metode pemrosesan seperti metalurgi serbuk dan manufaktur aditif membantu mewujudkan potensi paduan TiAl2." - Joana Carvalho, Profesor Ilmu Pengetahuan Material di Instituto Superior Técnico Lisbon
Prospek Masa Depan untuk Paduan TiAl2
Prospek masa depan untuk paduan TiAl2 terlihat menjanjikan didorong oleh dorongan untuk efisiensi yang lebih tinggi dan emisi yang lebih rendah di sektor penerbangan, kedirgantaraan, dan otomotif.
Penelitian yang sedang berlangsung untuk meningkatkan keuletan suhu ruang dan proses fabrikasi akan memungkinkan adopsi yang lebih luas. Metode manufaktur aditif dapat membantu memproduksi komponen TiAl2 yang kompleks tanpa pemesinan yang ekstensif.
Pengembangan paduan lebih lanjut untuk menyesuaikan komposisi untuk aplikasi yang berbeda diharapkan. Hal ini melibatkan pengoptimalan elemen seperti Cr, V, dan Nb untuk mencapai peningkatan properti yang ditargetkan.
Karena biaya pemrosesan menurun dengan teknologi yang muncul, paduan TiAl2 kemungkinan akan menggantikan paduan nikel dan titanium konvensional dalam banyak aplikasi berkinerja tinggi yang menghasilkan desain yang lebih ringan dan lebih efisien.
Dengan keunggulannya, paduan TiAl2 siap untuk melihat pertumbuhan yang signifikan selama dekade berikutnya untuk menjadi pilihan yang layak di samping bahan yang sudah mapan seperti superalloy, baja tahan karat, dan paduan aluminium untuk aplikasi lingkungan yang ekstrem.
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
T: Apa keuntungan utama dari paduan TiAl2?
J: Keunggulan utama paduan TiAl2 adalah ketahanan oksidasi yang sangat baik hingga 700 ° C, kepadatan rendah dibandingkan dengan paduan nikel, kekuatan yang baik pada suhu tinggi, dan ketahanan terhadap korosi.
T: Industri apa yang menggunakan paduan TiAl2?
J: Industri utama yang menggunakan paduan TiAl2 meliputi kedirgantaraan, otomotif, pemrosesan kimia, pembangkit listrik, dan aplikasi kelautan. Ini digunakan untuk membuat komponen turbin, turbocharger, katup, penukar panas, dan baling-baling.
T: Bagaimana bubuk paduan TiAl2 diproduksi?
J: Metode produksi yang umum untuk serbuk paduan TiAl2 adalah atomisasi gas, proses elektroda berputar plasma (PREP), dan paduan mekanis. Atomisasi gas adalah yang paling banyak digunakan.
T: Metode fabrikasi apa yang digunakan untuk paduan TiAl2?
A: Paduan Tial2 dapat dibuat menggunakan tekanan isostatik yang panas, sintering vakum, ekstrusi, penempaan dan metode pembuatan aditif seperti laser bubuk fusion (L-PBF). Ini memiliki keuletan suhu kamar rendah yang membutuhkan pemrosesan khusus.
T: Berapa biaya khas bubuk paduan Tial2?
A: Biaya bubuk paduan Tial2 antara $ 350-450 per kg berdasarkan faktor-faktor seperti kemurnian, ukuran partikel, kuantitas dan wilayah. Pesanan curah di atas 100 kg dapat memiliki harga yang dinegosiasikan lebih rendah.
T: Apakah paduan Tial2 memiliki kemampuan las yang baik?
A: Tidak, paduan Tial2 memiliki kemampuan las yang sangat rendah pada suhu kamar karena sifatnya yang rapuh. Teknik khusus seperti pengelasan gesekan gesekan diperlukan untuk bergabung dengan paduan Tial2.
T: Apakah paduan Tial2 lebih kuat dari paduan tial?
A: Tidak, paduan tial umumnya memiliki kekuatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan paduan Tial2, tetapi lebih mahal. Paduan Tial2 memiliki sifat ketahanan lingkungan yang lebih baik seperti resistensi oksidasi.
T: Berapa suhu layanan maksimum untuk paduan Tial2?
A: Paduan Tial2 dapat digunakan pada suhu operasi berkelanjutan hingga 700 ° C. Resistensi oksidasi yang sangat baik memungkinkan penggunaan dalam aplikasi suhu yang lebih tinggi versus paduan titanium.
T: Apa isi titanium dan aluminium dalam paduan Tial2?
A: Paduan Tial2 mengandung titanium 65-67% berat, 31-32% berat aluminium sebagai elemen utama, dengan vanadium 1-2% dan penambahan minor lainnya. Ini berbeda dari rasio stoikiometrik 50-50.
Tentang Met3DP
Kategori Produk
PENJUALAN PANAS
HUBUNGI KAMI
Ada pertanyaan? Kirimkan pesan kepada kami sekarang! Kami akan melayani permintaan Anda dengan seluruh tim setelah menerima pesan Anda.
![logo 3dp logam kecil](https://met3dp.sg/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Penyedia solusi manufaktur aditif terkemuka yang berkantor pusat di Qingdao, Tiongkok.
PERUSAHAAN
PRODUK
INFO HUBUNGI
- Kota Qingdao, Shandong, Tiongkok
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731